美國研究人員3D打印出復(fù)雜的脈管

美國多所大學(xué)組成的研究團隊開發(fā)出一種水凝膠3D打印技術(shù)，可生成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的脈管，模仿人體血管、氣管和淋巴管等通道，為未來人造功能性器官掃清了一個技術(shù)障礙。

發(fā)表在最新一期美國《科學(xué)》雜志上的研究顯示，在一個模擬肺泡的水凝膠模型中，人造氣管可將氧氣輸送至周圍的人造血管網(wǎng)絡(luò)中，紅血球流經(jīng)人造肺泡周圍的血管網(wǎng)絡(luò)時能夠捕獲氧氣，這與人體肺泡的氣體交換活動相似。

論文通訊作者、美國賴斯大學(xué)生物工程助理教授喬丹·米勒說，人造功能性組織的最大障礙之一，是無法制造出復(fù)雜的脈管系統(tǒng)將營養(yǎng)物質(zhì)運送至密集的人體組織中，比如肺中的氣管和血管以及肝臟中的膽管和血管，各有獨立的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)和功能錯綜復(fù)雜。

在這項新研究中，團隊采用3D打印技術(shù)一次打印一層軟性水凝膠。他們在水凝膠中添加了可吸收藍光的光吸收劑，使其能在高分辨率的藍光照射下變?yōu)楣腆w。研究顯示，這種技術(shù)可在幾分鐘內(nèi)打印出具有精細內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生物相容性的水凝膠。

研究人員還將含有肝細胞的生物打印結(jié)構(gòu)植入有慢性肝損傷的小鼠體內(nèi)，實驗顯示，肝細胞能夠在植入后存活。

論文作者之一、美國華盛頓大學(xué)生物工程助理教授凱莉·史蒂文斯說，肝臟的功能有500種之多，這樣的復(fù)雜性意味著目前尚沒有人造物可以替代，但未來的生物打印器官有望實現(xiàn)這一目標。預(yù)計生物打印在二十年內(nèi)將成為醫(yī)學(xué)的重要組成部分。