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3D打印人体血管技术获得关键突破

来源:e键打印   发布时间:2017-08-21 15:12:21   浏览次数:994

  

  现在有好消息传来了,近日美国波士顿Brigham女子医院(Brigham and Women’s Hospital ,BWH)的研究人员可能已经找到了一个解决方案。利用3D打印技术-尤其是3D生物打印技术,他们能够有效地制造出琼脂糖纤维模板以作为制造真正血管的模具。琼脂糖是一种天然衍生的糖基分子。

科学家在这个模具上再覆盖上水凝胶物质,然后使用光学横向连接技术(photo-cross-links)对其进行强化,这一过程通常要用到紫外线。

  “我们的技术同样是使用3D打印技术使琼脂糖纤维成为血管通道,但该技术的独特之处在于,我们打印出来的纤维模板强度更高。这样我们能够将其直接移植到人体内作为血液通道。”BWH生物材料创新研究中心主任Ali Khademhosseini博士说。“这种方法能够防止纤维模板层被溶解,这样的话对被凝胶包围的生长细胞是不利的。”

据天工 社了解, Khademhosseini和他的团队能够使用这种技术构建各种形式的微通道网络,而且能将其植入常见的水凝胶,例如不同浓度的甲基丙烯酸酯化(methacrylated)明胶或以聚(乙二醇)为基础的水凝胶。

甲基丙烯酸酯化的明胶可装载细胞,尤其有助于发展血管网络的物质传送能力、细胞活力和细胞分化能量。此外,它还能成功形成人造血管内部的单层内皮细胞。

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  “在未来,3D打印技术可以用于开发定制每个病人需要移植的组织或可用于安全高效的药物开发。”Khademhosseini说。

在过去十年,医学科学领域一直在以惊人的速度推进,这部分得益于一些科技手段的进步,其中一个就是最近饱受关注的使用生物材料进行3D打印的技术,被称为3D生物打印(3D bioprinting)。3D生物打印技术自出现起,就成为医学科学家们解决科研问题的一个非常受欢迎的工具。 

这其中就包括人造血管的问题,迄今为止,医学研究人员一直没有办法从无到有的制造人体血管。据天 工社所知,如果这个实现的话,可以解决医学上的许多问题。血管对人体极为重要,因为它们能为人体器官传送营养物质,以及移除人体组织产生的废物。如何人工制造一个能够遍布全身的血管网络,一直是很多科学家多年孜孜以求的目标。

   现在有好消息传来了,近日美国波士顿Brigham女子医院(Brigham and Women’s Hospital ,BWH)的研究人员可能已经找到了一个解决方案。利用3D打印技术-尤其是3D生物打印技术,他们能够有效地制造出琼脂糖纤维模板以作为制造真正血管的模具。琼脂糖是一种天然衍生的糖基分子。

科学家在这个模具上再覆盖上水凝胶物质,然后使用光学横向连接技术(photo-cross-links)对其进行强化,这一过程通常要用到紫外线。

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  “我们的技术同样是使用3D打印技术使琼脂糖纤维成为血管通道,但该技术的独特之处在于,我们打印出来的纤维模板强度更高。这样我们能够将其直接移植到人体内作为血液通道。”BWH生物材料创新研究中心主任Ali Khademhosseini博士说。“这种方法能够防止纤维模板层被溶解,这样的话对被凝胶包围的生长细胞是不利的。”

据天工 社了解, Khademhosseini和他的团队能够使用这种技术构建各种形式的微通道网络,而且能将其植入常见的水凝胶,例如不同浓度的甲基丙烯酸酯化(methacrylated)明胶或以聚(乙二醇)为基础的水凝胶。

甲基丙烯酸酯化的明胶可装载细胞,尤其有助于发展血管网络的物质传送能力、细胞活力和细胞分化能量。此外,它还能成功形成人造血管内部的单层内皮细胞。“在未来,3D打印技术可以用于开发定制每个病人需要移植的组织或可用于安全高效的药物开发。”Khademhosseini说。