盘点2016上半年九大尖端3D打印技术(4)
生物打印厚实血管组织技术
日前，哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院（SEAS）与哈佛Wyss生物工程研究所组成的一个科学家团队已经发明了一种方法，可以用人类干细胞、细胞外基质和内衬血管内皮细胞的循环通道3D打印出厚实的血管化组织构造。最终形成的包含在深层组织内的血管网络能够使液体、营养物质和细胞生长因子均匀地灌注于整个组织。这项重大突破已经于2016年3月7日发表在了《 Proceedings of the National Academy of Sciences》杂志上。
据了解，在其之前工作的基础上，Lewis她的团队将可3D打印的组织厚度增加了近10倍，从而为下一步的组织工程与修复开辟了广阔的道路。该方法将血管管路与活细胞和细胞外基质结合起来，使该结构能够像活体组织那样发挥作用。在研究中，Lewis及其研究团队证明，他们3D生物打印的组织可以维持像活组织结构那样的功能超过六个星期！
这种全新的3D生物打印方法主要使用一种可自定义的3D打印硅胶模具来容纳和扶持打印的组织结构。在这种模具里，研究人员首先打印出血管管路网格，然后再在上面打印含有活体干细胞的油墨。需要指出的是，这些油墨是可以自我支撑的，其强度足以在该结构尺寸随着逐层沉积而不断增长的过程中保持形状。在这个基础性血管网格内部的交叉路口，研究人员会打印血管立柱，这些血管网格相互连接，就在整个干细胞堆积的组织内部形成了一个无所不在的微血管网络。在打印之后，一种由成纤维细胞和细胞外基质组成的液体会填进3D打印组织周围的开放区域，交联其整个结构。
最终产生的软组织充满了血管，然后研究人员通过该硅胶模具两端的出入口可以向该组织灌注营养物质，以保证细胞存活。而无所不在的血管系统则通过将细胞生长因子运送至整个组织的所有地方来促进干细胞的分化。研究人员们称，如果要实现各种形状、厚度和成分的组织，可以通过设计3D打印硅胶模具的形状以及调制拥有不同细胞类型的细胞油墨来实现。
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