Sci Adv：新型生物打印墨水或能構(gòu)建出具有生理學(xué)功能的血管組織

來源：生物谷

2022年11月7日，南極熊獲悉，來自布萊根婦女醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究利用生物工程的進(jìn)展來改善具有功能和機(jī)械標(biāo)志的血管組織的3D生物打印，同時他們來展示了利用這些血管進(jìn)行SARS-CoV-2假病毒測試的可能性。

血管組織的3D生物打印在機(jī)械性能和功能上能與機(jī)體原始的酮類組織相媲美或許是目前科學(xué)家們尚未但急需解決的問題。近日，一篇發(fā)表在國際雜志《Science Advances》上題為“Microfluidic Bioprinting of Tough Hydrogel-based Vascular Conduits for Functional Blood Vessels”的研究報告中，來自布萊根婦女醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究利用生物工程的進(jìn)展來改善具有功能和機(jī)械標(biāo)志的血管組織的3D生物打印，同時他們來展示了利用這些血管進(jìn)行SARS-CoV-2假病毒測試的可能性，該論文由Di Wang, Sushila Maharjan, Xiao Kuang等人撰寫。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abq6900.
DOI: 10.1126/sciadv.abq6900

如今，心血管疾病仍然是全球人群發(fā)病和死亡的主要原因之一，在心血管疾病患者中，運(yùn)輸血液、氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的血管可能會收縮或阻塞，從而導(dǎo)致多種并發(fā)癥的發(fā)生。盡管血管再生（revascularization）和移植是外科手術(shù)中常見的程序和步驟，但在這些手術(shù)中使用的生物制造移植物可能存在多種缺點(diǎn)，比如，機(jī)械強(qiáng)度較低；為了克服這些問題，本文中，研究人員利用生物工程技術(shù)的進(jìn)步來改善具有功能性和機(jī)械標(biāo)志特征的血管組織的3D生物打印技術(shù)。

△新型DN水凝膠(BIO)生物墨水或能構(gòu)建出具有生理學(xué)功能的血管組織。

△ 微流控擠壓（生物）打印和管狀導(dǎo)管的機(jī)械性能

△ 生物打印的靜脈導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能

△ 生物打印的動脈導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能

△生物打印的血管導(dǎo)管在體外、體內(nèi)的應(yīng)用。

文章中，研究人員利用天然聚合物的交聯(lián)特性開發(fā)出了一種能進(jìn)行導(dǎo)管生物打印的雙網(wǎng)水凝膠生物(BIO)墨水，這些膽管擁有血管組織的關(guān)鍵生理學(xué)特征，包括較強(qiáng)的血管收縮、血管擴(kuò)張、可灌注性，以及和機(jī)體原始組織能相媲美的屏障功能，在當(dāng)前正在流行的COVID-19疫情下，研究人員還揭示了利用這些血管進(jìn)行SARS-CoV-2假病毒檢測的可能性。

Y. Shrike Zhang博士說道，我們所打印的這些血管組織能真正模擬原始組織的許多力學(xué)特征，本文研究結(jié)果表明，這種導(dǎo)管有可能作為血管手術(shù)、其它疾病研究和廣泛的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的移植物血管模型。綜上，本文研究共同揭示了機(jī)械和功能相關(guān)的血管導(dǎo)管組織的生物制造過程，并展示了其作為體外疾病研究的血管模型和體內(nèi)血管手術(shù)的移植物的潛力，其或有望未來廣泛用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用和研究中。