《d打印之生物打印》课件.pptVIP

3D打印之生物打印生物打印技术是近年来兴起的一种新型3D打印技术，它利用生物材料和生物活性物质，通过3D打印的方式构建生物结构。

3D打印的兴起近年来，3D打印技术发展迅速，已经成为一种颠覆性的技术，在各个领域得到广泛应用。3D打印技术可以根据数字模型制造三维物体，它具有设计自由度高、材料多样性、生产效率高等特点。

3D打印的分类1增材制造逐层添加材料，构建三维物体，例如熔融沉积成型（FDM）和立体光刻（SLA）。2减材制造从块材中去除材料，例如数控铣削和车削。3混合制造结合增材和减材制造，例如增材制造与数控加工的结合。

传统3D打印技术材料挤出将热塑性塑料等材料熔化，然后通过喷嘴逐层挤出，形成三维物体。光固化成型使用紫外线或激光照射光敏树脂，使其固化成型，形成三维物体。粉末烧结将金属粉末材料逐层铺设，然后用激光或电子束烧结，形成三维物体。增材制造通过逐层添加材料，一层一层构建三维物体，实现精细化设计和制造。

生物打印介绍生物打印是一种使用3D打印技术来制造生物材料、细胞和组织的技术。它通过将细胞、生物材料和生长因子层层叠加，构建出具有三维结构的组织或器官。生物打印的应用领域非常广泛，包括组织工程、药物筛选、疾病建模等等。

生物打印的历史发展121世纪生物打印技术快速发展220世纪90年代生物打印技术起步阶段320世纪80年代生物材料科学与3D打印技术出现生物打印的历史可以追溯到20世纪80年代，随着生物材料科学和3D打印技术的出现，生物打印技术萌芽。20世纪90年代，生物打印技术开始进入起步阶段，研究人员开始尝试用生物材料和细胞进行三维打印。21世纪，生物打印技术迅速发展，在医疗、药物开发、组织工程等领域展现出巨大潜力。

生物打印的应用领域组织工程生物打印可以用于制造人造器官和组织，例如肝脏、肾脏、皮肤和骨骼。这些器官和组织可以用于移植或药物测试。药物筛选生物打印可以用于创建生物模型，用于测试药物的有效性和安全性，从而减少动物实验。个性化医疗生物打印可以用于制造患者特异性组织和器官，从而提高治疗效果。创伤修复生物打印可以用于制造皮肤、软骨和骨骼组织，用于治疗烧伤、创伤和骨骼疾病。

生物打印的原理生物打印利用3D打印技术，通过逐层构建，将生物材料和细胞精确地排列，形成具有特定结构和功能的组织或器官。生物打印的原理类似于传统的3D打印，但其使用的材料和工艺更为复杂，需要考虑细胞的生存环境、生物材料的生物相容性、打印精度等因素。

细胞源干细胞干细胞可以分化成多种类型的细胞，包括骨骼、软骨、皮肤、肌肉等组织，为生物打印提供多种选择。血液细胞血液细胞是生物打印中常用的细胞类型之一，可用于构建血管、心脏、肝脏等器官，并用于治疗血液疾病。皮肤细胞皮肤细胞可以用于生物打印皮肤，为烧伤患者提供皮肤移植，促进伤口愈合。肝脏细胞肝脏细胞可以用于生物打印肝脏，为肝功能衰竭患者提供替代肝脏。

生物材料生物相容性生物材料需要与人体组织和器官兼容，避免免疫排斥反应，确保长期安全性和有效性。生物可降解性生物材料需要在体内降解，并被机体吸收或代谢，避免长期残留造成副作用。机械性能生物材料需具备一定的强度、韧性、弹性等机械性能，满足组织修复和重建的需求。可加工性生物材料需要易于加工成不同的形状和结构，满足不同组织器官的打印需求。

生物打印机器生物打印机是生物打印的核心设备，它可以将生物材料和细胞按预定的设计进行精确的打印，从而制造出三维的组织或器官模型。现有的生物打印机主要分为两类：喷墨式生物打印机和挤出式生物打印机。喷墨式生物打印机利用微小的喷嘴将生物材料和细胞逐滴打印到基板上，挤出式生物打印机则使用一个针头将生物材料和细胞挤出并沉积在基板上。

支架材料生物材料生物打印中的支架材料通常使用生物相容性材料，例如水凝胶，胶原蛋白，纤维蛋白和聚合物。这些材料能够为细胞提供结构支撑并促进细胞生长和分化。功能化支架为了进一步提高支架材料的生物活性，研究人员正在开发功能化的支架材料，这些材料能够释放生长因子，抗生素或其他生物活性分子，以促进细胞生长和组织再生。

细胞培养细胞获取首先，需要从生物组织或细胞系中获取所需类型的细胞。培养基准备然后，需要准备合适的培养基，其中含有细胞生长所需的营养物质、生长因子和抗生素。接种细胞将细胞接种到培养皿或培养瓶中，使其在培养基中生长。培养环境控制需要控制培养环境，包括温度、湿度、CO2浓度等，以保证细胞的正常生长。细胞观察定期观察细胞的生长状态，并根据需要进行细胞传代，以保证细胞的活力和数量。

细胞定向排列1细胞贴附和迁移生物打印后的细胞在支架材料表面贴附并迁移，形成特定的排列方式。2细胞间相互作用细胞之间通过各种信号分子进行相互作用，协调细胞的排列和组织形成。3外源性信号引导通过引入外源性信号分子，例如生长因子或生物材料，引导细胞排