突破！哈佛團隊3D打印出厚實血管網絡可促進細胞生長

由于生物3D打印在許多領域都具有極高的潛在應用價值，所以目前，全世界的頂尖研究所和高效都在積極進行相關研究。最近，哈佛大學工程與應用科學學院（SEAS）就與該校Wyss生物工程研究所聯(lián)手這方面取得了新的突破：他們發(fā)明了一種新的方法，能夠3D打印出厚度足夠的血管化網絡組織結構，而這種結構能讓液體、營養(yǎng)物質和細胞生長因子順利進入，保證植入其中的細胞存活并促進它們生長，最終形成完成的功能性組織。

“這項突破將提高我們使用多材料生物3D打印平臺創(chuàng)建厚實人體組織的能力，令我們更接近創(chuàng)建出用于組織修復和再生的結構?！毖芯恐饕撠熑?，Wyss研究所的生物工程教授Jennifer A. Lewis表示?！澳壳?，大部分的生物3D打印技術都不能創(chuàng)建出能夠維持組織生長的大型厚實血管化網絡，不過現(xiàn)在，我們的這個項目將有望消除這一痛點?！?br />

Lewis和她團隊取得的成就是驚人的 — 利用他們的新方法3D打印出的組織的厚度是其它方法的10倍！這種方法本質上是以活細胞和細胞外基質作為原料，創(chuàng)建出一種能夠維持組織生長的結構。到目前為止，團隊用這種方法創(chuàng)建出的組織已經存活了6周之久！

在研究中，團隊使用人類骨髓干細胞進行了實際測試：他們向由這種方法打印成的血管化網絡結構中植入了與真正血管內相同的內皮細胞，然后灌入了骨髓干細胞和相應的促生長因子，最終用1個月的時間成功引導了干細胞的生長。

據(jù)南極熊了解，這種新方法與其它方法的主要區(qū)別在于使用了一種定制化的3D打印硅膠模具作為外殼支持。實際制作時會首先在這種模具中打印出血管通道網格，然后在上面使用干細胞墨水打印組織。這里需要指出，這種墨水具有足夠的強度，足以在層層堆積的打印過程中保持住自身形狀。

之后就是在血管網格的交叉點打印血管立柱，從而令網格相互連接，在整個區(qū)域內形成一個完整的系統(tǒng)網絡結構。最后，再使用一種由成纖維細胞和細胞外基質組成的液體將空余的部分填滿，一個完整的，內含血管網絡的柔軟組織結構就完成了。下面的視頻將幫助你大致了解整個過程：

如果想得到形狀、厚度和成分不同的組織，只需改變硅膠模具的形狀并使用含有不同類型細胞的墨水就可以了。另外，模具兩端還帶有出入口。通過它們就可以向組織中灌注上面所說的營養(yǎng)物質。

"這項研究將幫助我們建立對生物3D打印血管化活組織的基本科學認知?！表椖抠Y助方，美國國家科學基金會（NSF）的官員Zhijian Pei表示，“它以及類似的研究將進一步擴展3D打印的人體組織在藥物安全、毒理檢測方面的應用，并有可能最終用于組織修復和再生?！?br />
目前，研究團隊已經將這種方法寫成了論文，發(fā)表到了最新一期3月7號的《美國國家科學院院刊》上了。如果你感興趣，可以點擊這里拜讀一下。

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