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【LUMEN X Gen 3】用光構(gòu)筑生命 — 應(yīng)用案例系列

歡迎來到歡迎來到【LUMEN X Gen 3】用光構(gòu)筑生命應(yīng)用案例系列！

在這個(gè)系列中，我們將帶您深入探索生物打印技術(shù)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，探討其所帶來的變革和革新。LUMEN X Gen 3?是一種將光固化生物打印物技術(shù)，通過利用高度精確的激光束來控制細(xì)胞的生長(zhǎng)和形態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三維生物結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)打印。

我們將通過一系列案例，向您展示這項(xiàng)技術(shù)在組織工程、醫(yī)學(xué)研究、生命科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，

為您呈現(xiàn)一個(gè)嶄新的、光構(gòu)筑的生命世界。

應(yīng)用案例

開發(fā)自動(dòng)化生物材料平臺(tái)，用于研究蚊子進(jìn)食行為

讓我們深入了解一項(xiàng)成功的應(yīng)用案例，展示了DLP生物打印如何在研究蚊子的進(jìn)食行為方面發(fā)揮作用。

該應(yīng)用案例可提供價(jià)格合理、易于擴(kuò)展的平臺(tái)，用于研究蚊子的進(jìn)食行為。該團(tuán)隊(duì)使用?LUMEN X?的高分辨率技術(shù)制造了一個(gè)簡(jiǎn)單的血管網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行了血液樣本灌注。該平臺(tái)兼容不同的灌注液，并可用于測(cè)定驅(qū)蚊劑。

客戶應(yīng)用案例

Development of an automated biomaterial platform to study mosquito-feeding behavior

蚊子叮咬可能會(huì)帶來致死性的疾病，例如，登革熱、瘧疾或寨卡病毒等。所有這些都是可以通過蚊子叮咬傳播的疾病，其中一些對(duì)人類來說是致命的。因此，這種小昆蟲經(jīng)常被認(rèn)為是世界上最危險(xiǎn)的動(dòng)物之一，這一點(diǎn)并不令人驚訝。正如世界衛(wèi)生組織（WHO）的一項(xiàng)研究中所指出的那樣，全世界每年約有72.5萬人死于這種叮咬。相比之下，死于蛇毒的人數(shù)排在第二位，盡管這只是大約5萬人的死亡。

為了更好地學(xué)習(xí)和研究蚊子和傳播性疾病，來自休斯頓萊斯大學(xué)和新奧爾良圖蘭大學(xué)的研究人員一直在研究3D打印合成皮膚。該項(xiàng)研究的更多信息以題為“Development of an automated biomaterial platform to study mosquito feeding behavior/開發(fā)用于研究蚊子進(jìn)食行為的自動(dòng)化生物材料平臺(tái)”的論文被發(fā)表在《Bioeng. Biotechnol.》期刊上。

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由于疾病會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，對(duì)疾病傳播的媒介——蚊子的研究是至關(guān)重要的。詳細(xì)來說，這涉及研究蚊子的進(jìn)食行為，它們以我們的血液為食。由于這種研究通常以犧牲研究實(shí)驗(yàn)室的預(yù)算為代價(jià)，生物工程學(xué)家利用了3D打印技術(shù)。據(jù)萊斯大學(xué)生物工程博士生、該研究的主要合著者凱文-詹森表示，這是因?yàn)樵S多蚊子實(shí)驗(yàn)仍然依賴于人類志愿者和動(dòng)物受試者。

圖片展示了一種用于篩選驅(qū)蟲劑的平臺(tái)的開發(fā)。

用生物打印技術(shù)制作合成皮膚

蚊子研究的最大缺點(diǎn)可能與尋找測(cè)試對(duì)象有關(guān)。為了消除人類皮膚與蚊子的關(guān)聯(lián)，研究小組決定創(chuàng)造一種由3D打印的合成皮膚組成的貼片。這些貼片中的每一個(gè)都配備了小通道，血液可以通過這些小通道被泵送。這些由膠狀水凝膠形成的貼片在經(jīng)過生物打印后將被用來喂養(yǎng)蚊子。根據(jù)官方研究論文，這些水凝膠是用開源的Blender軟件設(shè)計(jì)的，然后將其灰度值調(diào)整到選定位置的60%強(qiáng)度。然后在?LUMEN X?生物打印機(jī)上使用DLP工藝制作。使用的層厚度為50微米，同時(shí)3D打印了三個(gè)水凝膠，總的制作時(shí)間為23分鐘。

上圖顯示：水凝膠設(shè)計(jì)具有血管段上方的順應(yīng)區(qū)域

上圖顯示：水凝膠設(shè)計(jì)具有灌注液成分會(huì)對(duì)蚊子造成吸引血管段上方的順應(yīng)區(qū)域研究人員將受測(cè)蚊子放置在裝有攝像頭的透明塑料箱中，這可以清楚地觀測(cè)到昆蟲的行為，如每個(gè)站點(diǎn)的著陸頻率，它們的停留時(shí)間，它們是否咬人，還有它們花多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)食。研究人員測(cè)試了一些變量，包括應(yīng)用基于DEET或檸檬桉樹油的驅(qū)蟲劑的影響。但他們也進(jìn)行了選餐實(shí)驗(yàn)，觀察蚊子對(duì)去纖維蛋白血、紅色印度墨水或PBS的反應(yīng)。

上圖顯示：驅(qū)蟲屏的評(píng)估和計(jì)算機(jī)視覺建模

研究人員表示，他們的驅(qū)蚊平臺(tái)的研究結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了以往的認(rèn)知，并且可以獨(dú)立于蚊子的種類和不同來源的血液進(jìn)行使用。此外，該平臺(tái)還可以確定蚊子對(duì)宿主的偏好，為更好地保護(hù)動(dòng)物提供可能。

這些結(jié)果表明，借助3D生物打印技術(shù)，全球衛(wèi)生問題有望得到更好的解決。

總結(jié)?LUMEN X

LUMEN X?是一款高端的光固化生物打印機(jī)，可以制造一個(gè)簡(jiǎn)單的血管網(wǎng)絡(luò)，用不同來源的血液進(jìn)行灌注，并與各種灌注液兼容，從而使研究人員能夠更好地了解蚊子的宿主偏好，并為全球健康問題提供可能的解決方案。