在過去十年,醫學科學領域一直在以驚人的速度推進,這部分得益於(yu) 一些科技手段的進步,其中一個(ge) 就是最近飽受關(guan) 注的使用生物材料進行3D打印的技術,被稱為(wei) 3D生物打印(3D bioprinting)。3D生物打印技術自出現起,就成為(wei) 醫學科學家們(men) 解決(jue) 科研問題的一個(ge) 非常受歡迎的工具。
這其中就包括人造血管的問題,迄今為(wei) 止,醫學研究人員一直沒有辦法從(cong) 無到有的製造人體(ti) 血管。如果這個(ge) 實現的話,可以解決(jue) 醫學上的許多問題。血管對人體(ti) 極為(wei) 重要,因為(wei) 它們(men) 能為(wei) 人體(ti) 器官傳(chuan) 送營養(yang) 物質,以及移除人體(ti) 組織產(chan) 生的廢物。如何人工製造一個(ge) 能夠遍布全身的血管網絡,一直是很多科學家多年孜孜以求的目標。
現在有好消息傳(chuan) 來了,近日美國波士頓Brigham女子醫院(Brigham and Women’s Hospital ,BWH)的研究人員可能已經找到了一個(ge) 解決(jue) 方案。利用3D打印技術-尤其是3D生物打印技術,他們(men) 能夠有效地製造出瓊脂糖纖維模板以作為(wei) 製造真正血管的模具。瓊脂糖是一種天然衍生的糖基分子。
科學家在這個(ge) 模具上再覆蓋上水凝膠物質,然後使用光學橫向連接技術(photo-cross-links)對其進行強化,這一過程通常要用到紫外線。

“我們(men) 的技術同樣是使用3D打印技術使瓊脂糖纖維成為(wei) 血管通道,但該技術的獨特之處在於(yu) ,我們(men) 打印出來的纖維模板強度更高。這樣我們(men) 能夠將其直接移植到人體(ti) 內(nei) 作為(wei) 血液通道。”BWH生物材料創新研究中心主任Ali Khademhosseini博士說。“這種方法能夠防止纖維模板層被溶解,這樣的話對被凝膠包圍的生長細胞是不利的。”
據了解, Khademhosseini和他的團隊能夠使用這種技術構建各種形式的微通道網絡,而且能將其植入常見的水凝膠,例如不同濃度的甲基丙烯酸酯化(methacrylated)明膠或以聚(乙二醇)為(wei) 基礎的水凝膠。
甲基丙烯酸酯化的明膠可裝載細胞,尤其有助於(yu) 發展血管網絡的物質傳(chuan) 送能力、細胞活力和細胞分化能量。此外,它還能成功形成人造血管內(nei) 部的單層內(nei) 皮細胞。
“在未來,3D打印技術可以用於(yu) 開發定製每個(ge) 病人需要移植的組織或可用於(yu) 安全高效的藥物開發。”Khademhosseini說。
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