突破！哈佛團(tuán)隊(duì)3D打印出厚實(shí)血管網(wǎng)絡(luò)可促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)

由于生物3D打印在許多領(lǐng)域都具有極高的潛在應(yīng)用價(jià)值，所以目前，全世界的頂尖研究所和高效都在積極進(jìn)行相關(guān)研究。最近，哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)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(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)，而這種結(jié)構(gòu)能讓液體、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)胞生長(zhǎng)因子順利進(jìn)入，保證植入其中的細(xì)胞存活并促進(jìn)它們生長(zhǎng)，最終形成完成的功能性組織。

“這項(xiàng)突破將提高我們使用多材料生物3D打印平臺(tái)創(chuàng)建厚實(shí)人體組織的能力，令我們更接近創(chuàng)建出用于組織修復(fù)和再生的結(jié)構(gòu)�！毖芯恐饕�負(fù)責(zé)人，Wyss研究所的生物工程教授Jennifer A. Lewis表示�！澳壳埃�大部分的生物3D打印技術(shù)都不能創(chuàng)建出能夠維持組織生長(zhǎng)的大型厚實(shí)血管化網(wǎng)絡(luò)，不過現(xiàn)在，我們的這個(gè)項(xiàng)目將有望消除這一痛點(diǎn)�！�

Lewis和她團(tuán)隊(duì)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(zhì)上是以活細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)作為原料，創(chuàng)建出一種能夠維持組織生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。到目前為止，團(tuán)隊(duì)用這種方法創(chuàng)建出的組織已經(jīng)存活了6周之久！

在研究中，團(tuán)隊(duì)使用人類骨髓干細(xì)胞進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試：他們向由這種方法打印成的血管化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中植入了與真正血管內(nèi)相同的內(nèi)皮細(xì)胞，然后灌入了骨髓干細(xì)胞和相應(yīng)的促生長(zhǎng)因子，最終用1個(gè)月的時(shí)間成功引導(dǎo)了干細(xì)胞的生長(zhǎng)。

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(shí)際制作時(shí)會(huì)首先在這種模具中打印出血管通道網(wǎng)格，然后在上面使用干細(xì)胞墨水打印組織。這里需要指出，這種墨水具有足夠的強(qiáng)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(wǎng)格的交叉點(diǎn)打印血管立柱，從而令網(wǎng)格相互連接，在整個(gè)區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)完整的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。最后，再使用一種由成纖維細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)組成的液體將空余的部分填滿，一個(gè)完整的，內(nèi)含血管網(wǎng)絡(luò)的柔軟組織結(jié)構(gòu)就完成了。下面的視頻將幫助你大致了解整個(gè)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(xì)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

"這項(xiàng)研究將幫助我們建立對(duì)生物3D打印血管化活組織的基本科學(xué)認(rèn)知�！表�(xiàng)目資助方，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）的官員Zhijian Pei表示，“它以及類似的研究將進(jìn)一步擴(kuò)展3D打印的人體組織在藥物安全、毒理檢測(cè)方面的應(yīng)用，并有可能最終用于組織修復(fù)和再生。”

目前，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將這種方法寫成了論文，發(fā)表到了最新一期3月7號(hào)的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上了。如果你感興趣，可以點(diǎn)擊這里拜讀一下。

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