研究人員3D生物打印模擬血管組織，成為受損組織潛在的替代品

2018年8月28日，南極熊從外媒獲悉，布里格姆婦女醫(yī)院的研究人員開發(fā)了一種3D生物打印管狀結構的方法，可以更好地模擬人體內的天然血管和導管。 3D生物打印技術允許微調打印組織的特性，例如層數和運輸營養(yǎng)素的能力。 這些更復雜的組織為受損組織提供了潛在可行的替代品。

“體內的血管不均勻，”該研究的資深作者，BWH醫(yī)學系的生物工程師Yu Shrike Zhang博士說。 “這種生物打印方法可以生成復雜的管狀結構，模仿人體系統(tǒng)中的結構，比以前的技術具有更高的保真度。”

為了制作生物3D打印機的“墨水”，研究人員將人體細胞與水凝膠混合，水凝膠是一種由親水聚合物組成的柔性結構。然后，他們優(yōu)化了水凝膠的化學性質，使人體細胞在整個混合物中增殖。

接下來，他們用這種生物墨水填充3D生物打印機的墨盒。他們還開發(fā)了一種定制噴嘴，可以連續(xù)打印最多三層的管狀結構。研究人員解釋說：“這些可灌注的管狀結構可以在生物打印管的長度上以規(guī)則的間隔從單層連續(xù)調整到三層。”

許多疾病損害管狀組織：動脈炎，動脈粥樣硬化和血栓形成損傷血管，而尿路上皮組織可能遭受炎性病變和有害的先天性異常。

研究人員發(fā)現，他們可以打印出模仿血管組織和尿路上皮組織的組織。他們將人尿路上皮和膀胱平滑肌細胞與水凝膠混合，形成尿路上皮組織。為了打印血管組織，他們使用人內皮細胞，平滑肌細胞和水凝膠的混合物。

打印管具有不同的尺寸，厚度和性質。 Zhang表示，生物打印組織的結構復雜性對其作為天然組織替代品的可行性至關重要。那是因為天然組織很復雜。例如，血管由多層組成，而多層又由各種細胞類型組成。

該團隊計劃繼續(xù)進行臨床前研究，以在測試安全性和有效性之前優(yōu)化生物墨水成分和3D打印參數。

“我們目前正在進一步優(yōu)化參數和生物材料，”Zhang說。 “我們的目標是創(chuàng)造具有足夠機械穩(wěn)定性的管狀結構以維持身體。”

該團隊在8月23日發(fā)表在Advanced Materials上的論文中描述了它的新方法和結果。


編譯自：3ders