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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)胞的生長和形態(tài)，實現(xiàn)了對三維生物結(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)一個嶄新的、光構(gòu)筑的生命世界。

應(yīng)用案例

開發(fā)自動化生物材料平臺，用于研究蚊子進(jìn)食行為

讓我們深入了解一項成功的應(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)用案例可提供價格合理、易于擴(kuò)展的平臺，用于研究蚊子的進(jìn)食行為。該團(tuán)隊使用?LUMEN X?的高分辨率技術(shù)制造了一個簡單的血管網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行了血液樣本灌注。該平臺兼容不同的灌注液，并可用于測定驅(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)為是世界上最危險的動物之一，這一點并不令人驚訝。正如世界衛(wèi)生組織（WHO）的一項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)食行為的自動化生物材料平臺”的論文被發(fā)表在《Bioeng. Biotechnol.》期刊上。

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由于疾病會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，對疾病傳播的媒介——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驗室的預(yù)算為代價，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，這是因為許多蚊子實驗仍然依賴于人類志愿者和動物受試者。

圖片展示了一種用于篩選驅(qū)蟲劑的平臺的開發(fā)。

用生物打印技術(shù)制作合成皮膚

蚊子研究的最大缺點可能與尋找測試對象有關(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)計的，然后將其灰度值調(diào)整到選定位置的60%強度。然后在?LUMEN X?生物打印機上使用DLP工藝制作。使用的層厚度為50微米，同時3D打印了三個水凝膠，總的制作時間為23分鐘。

上圖顯示：水凝膠設(shè)計具有血管段上方的順應(yīng)區(qū)域

上圖顯示：水凝膠設(shè)計具有灌注液成分會對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，這可以清楚地觀測到昆蟲的行為，如每個站點的著陸頻率，它們的停留時間，它們是否咬人，還有它們花多長時間進(jìn)食。研究人員測試了一些變量，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)行了選餐實驗，觀察蚊子對去纖維蛋白血、紅色印度墨水或PBS的反應(yīng)。

上圖顯示：驅(qū)蟲屏的評估和計算機視覺建模

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

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，可以制造一個簡單的血管網(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。