借助3D打印人工血管或成真

借助3D打印人工血管或成真

活体膜：美国哈佛大学的研究员展示了他们通过把充满细胞的墨水打印在分层曲折的模型上造出血管化的组织结构的方法。
  
    每年有成千上万的病人在等待捐赠器官中死亡。制作人工血管有了决定性的突破，哈佛大学的研究人员说，他们已经制作出了与人体血管交织一起的组织。
  
    材料科学家詹妮弗·刘易斯和她的研究组利用定制的四喷头3-D打印机和能逐渐消失的墨水，制作了一片组织，其包含皮质细胞和与血管样结构交织的生物结构材料。
  
    高级材料研究组报告说，这是第一次用3-D打印机制作的组织，植入多功能的，复杂的细胞中具有潜在的血管功能。
  
    近些年来，研究人员在实验室里在制作人体组织和类器官结构方面取得了显著进步。细小的人造组织，比如通过病人自身细胞生长的气管，已经被用来治疗病人（参见《正在制作的器官》）。在其他一些更早的事例中，科学家们表示，特别的培养条件可以推动干细胞生长成自己的组织结构，类似于发展中的大脑，一片肝脏或眼睛的一部分。（参见《研究者培育出3-D人类大脑》《基础肝脏组织由干细胞培育出》和《生长的眼球》）。但是不管建造结构用什么方法，当制作更厚的更复杂的组织时所有研究再生的项目都遭遇同样的障碍：缺乏血管。
  
    刘易斯的研究小组解决了这个问题，他们利用冷却后液化的“墨水”在一片具有打印出的细胞的网状组织内制作出内空的管状结构。3-D打印机以膜的形式制作这种组织。一种以凝胶为基础的墨水充当细胞外的基质——人体细胞周围的蛋白质和其他生物分子的结构混合物。其他两种墨水含有凝胶材料和老鼠或者人类皮质细胞。所有这些墨水都有足够的黏性能够在被打印机喷下后保持结构不变。
  
    第3种违反直觉行为的墨水帮助研究小组制作了空管。这种墨水在室温下有果冻般的粘稠性，但冷却后它就液化。研究人员将这种油墨打印到其他油墨中形成路径。当这片组织冷却后，研究人员用轻巧的真空泵吸掉这种特制墨水，在结构内留下通道。紧接着通常在人体内形成血管层的细胞被灌入通道中。
  
    为病人制作实际的替代组织和器官是远期目标，但是这个目标是研究小组已经在考虑的。“我们认为这是非常根本的一步，而且我们认为这是向器官打印或者说器官再生迈出的重要一步，”刘易斯说。她是哈佛大学怀斯生物启发工程研究所的研究员。
  
   打印出的最小通道直径大约75微米，远大于布满全身的起营养废物交换作用的毛细血管。希望3-D打印机的方法会把血管的整体结构安放在人造组织内，接着更小的血管会随着其他组织一起发育。“我们认为这个方法能打印出更大的血管，然后我们要利用生物学原理做余下的工作。”刘易斯说。
（来源于中国3D打印网）