同軸懸浮打印構建等效動脈粥樣硬化模型

供稿人：趙廷澤 連芩 供稿單位：西安交通大學機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室

心血管疾?。–VDs）是全世界死亡的主要原因，每年約奪走1790萬人的生命。動脈粥樣硬化作為心血管疾病的主要前兆，主要發(fā)生在動脈的狹窄、彎曲以及分支處。為了研究動脈粥樣硬化的病理，北京理工大學的高戈教授和韓國浦項科技大學的Dongwoo Cho教授使用同軸懸浮3D打印的方式，建立了一個等效體外動脈粥樣硬化模型，如圖1A所示。

其中支撐浴使用來源于血管組織的脫細胞外基質，并在其中混合人真皮成纖維細胞（HDFs）。三同軸噴頭分別連接了犧牲墨水，以及分別含有人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）、人冠狀動脈平滑肌細胞（HCASMCs）的生物墨水，制造了與天然血管生理結構相似的三層結構。通過控制打印路徑和移動速度，實現(xiàn)了具有可控形狀的三層動脈結構，包括規(guī)則型、狹窄型以及彎曲型，如圖1B所示。

圖1 體外動脈粥樣硬化模型

隨后，通過誘導內皮功能障礙，在該體外模型再現(xiàn)了早期的動脈粥樣硬化。并使用該模型研究了阿伐他汀（降血脂藥）對于泡沫細胞形成的抑制作用與調控機理。

總體而言，該研究中所提出的制造策略和最終的動脈粥樣硬化等效模型突出反映了3D打印技術的優(yōu)勢，拓寬了3D打印技術的生物醫(yī)學應用，特別是在研究心血管疾?。–VDs）的病理生理學和開發(fā)有效療法的藥物方面的應用。

參考文獻：
Gao, Ge, et al. "Construction of a Novel In Vitro Atherosclerotic Model from Geometry‐Tunable Artery Equivalents Engineered via In‐Bath Coaxial Cell Printing." Advanced Functional Materials (2020): 2008878.