近日，由美國萊斯大學(xué)和華盛頓大學(xué)的科學(xué)家通過創(chuàng)新性的生物3D打印組織技術(shù)，使創(chuàng)造精美纏繞的血管網(wǎng)絡(luò)，模仿人體對(duì)血液，空氣，淋巴液和其他重要液體的自然通道成為可能。該成果被Science雜志5月3日作為封面發(fā)表。
無數(shù)人等待器官捐獻(xiàn)移植，可即便是有幸匹配到器官，接受捐贈(zèng)器官的人依舊面臨著終身服用免疫抑制劑藥物以防止出現(xiàn)器官排異反應(yīng)的窘境。理論上，生物打印可以從患者自己的細(xì)胞中打印代替器官以避免出現(xiàn)排異反應(yīng)。但生產(chǎn)功能性組織替代品的最大障礙之一就是我們無法打印出復(fù)雜的血管系統(tǒng)，而密集的組織必需這些血管系統(tǒng)為其提供營養(yǎng)。
脊椎動(dòng)物的循環(huán)系統(tǒng)和肺系統(tǒng)包含獨(dú)立的通道網(wǎng)絡(luò)，這些通道交織在一起但彼此不連通。在細(xì)胞組織材料中重建這種結(jié)構(gòu)一直是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn); 甚至創(chuàng)造單個(gè)脈管系統(tǒng)都非常困難。將天然與合成食品染料作為光吸收劑，使其能夠立體光刻生產(chǎn)含有復(fù)雜和功能性血管結(jié)構(gòu)的水凝膠。用這種方法，研究者展示了用于流體混合器，瓣膜，血管間運(yùn)輸，營養(yǎng)物遞送和宿主植入的功能性血管拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
該研究展示了在幾分鐘內(nèi)生產(chǎn)的單片透明水凝膠，包括有效的血管內(nèi)3D流體混合器和功能性二尖瓣。 也進(jìn)一步闡述了來自空間填充的糾纏血管網(wǎng)絡(luò)，并探討了人體紅細(xì)胞的氧合和流動(dòng)。此外，他們?cè)诼愿螕p傷的嚙齒動(dòng)物模型中植入結(jié)構(gòu)化可生物降解水凝膠載體，顯示出這種材料強(qiáng)大的轉(zhuǎn)化應(yīng)用潛力。
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