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谢茂彬教授到实验室开展学术报告

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2023年10月9日下午,实验室邀请了学校生物医学工程学院谢茂彬教授分享“超快速体积生物打印方法研究与体系构建”讲座。本次讲座由卢文菊教授主持。

谢茂彬教授聚焦于生物 3D 打印和生物材料研究,他向大家分享了这项技术的最新研究成果,包括双交联网络体积生物打印理论体系、超快速体积生物打印方法建立及成果推广应用等。

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谢茂彬教授指出,生物3D打印广泛应用于生命科学的多个领域,诸如类器官、组织工程、再生医学,但“慢、低、小”是生物3D打印的主要问题。生物3D打印技术包括挤出式层层打印,光聚合式层层打印和体积生物打印(VBP),其中VBP耗时只需十秒到数十秒。谢茂彬教授团队,创新性提出具有生物兼容性高,材料可生物降解的“光交联+物理交联”网络VBP理论体系。光交联机理是SS和SF在可见光波长下可以形成酪氨酸双键,通过两步反应控制光交联,“光响应剂-吸收光能(氧化)-促进酪氨酸双键(还原)”;物理交联机理指的是SS和SF蛋白二级结构间的转换,可通过调控/折叠的含量和分布。与单交联网络VBP相比,双交联网络VBP实现了在低浓度生物墨水(1.25%~2.5%)完成复杂结构的打印,并具备可大范围调控的机械强度和高细胞活性(>95%)的优势。

其团队自主研发的新软件程序X-Tomer和新硬件设备VBP-T200,解决了国内尚无可商用的国产VBP设备的“卡脖子”问题。该技术达到了国际一流指标,填补了国内空白。在成果转化上有很好的推广应用,目前已在2个国家级实验室,5所“双一流”高校,5所三甲医院,3家公司快速推广,在类器官及气道支架、尿路支架、妇科再生医学、肿瘤个性化用药、药物制剂和药物缓释等领域开展基础和临床研究。在应用案例中,该项技术推动肿瘤类器官的基础和临床前沿研究,并具有成功率高、多种类器官结构、大小均一、细胞分布均一、重复性高和自动化程度高的优势。

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谢茂彬教授的分享为实验室提供了最前沿的技术支持,也拓宽了科研视野。现场互动气氛热烈融洽,卢文菊教授、陶爱林教授、张子丽副教授等参会专家学者踊跃提问,就该打印材料的选择、再生医学应用中生物材料与组织的融合以及生物材料降解、多种细胞分层打印等问题展开了热烈讨论。谢茂彬教授团队现场展示了双交联网络VBP打印骨组织螺钉,通过软件预设定的打印参数、体积生物打印机(VBP-T200))和专用生物墨水材料,1分钟内隔空造物成功打印了1枚真实可见的骨组织螺钉,引起参会人员极大的兴趣,并表示期待双方有进一步的科研合作。

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