亞洲研究人員使用3D細胞打印技術創(chuàng)建可植入的血管

來源：未知大陸

韓國和香港的研究人員已使用改良的3D細胞打印技術來制造仿生血管，該血管已成功植入了活體大鼠中。根據(jù)研究人員的說法，他們在研究中概述的用于組織工程仿生血管的方法為構建耐用的小直徑血管移植物提供了一條有希望的途徑。這些3D細胞打印的血管移植物，用于將血流從身體的一個區(qū)域重定向到另一區(qū)域，有潛力用于將來的心血管疾病治療。

“人造血管是挽救患有心血管疾病的患者的必不可少的工具，”該論文的作者葛高說道。 “臨床上有一些用聚合物制成的產(chǎn)品，但它們沒有活細胞和血管功能?！?br />
“我們希望向組織工程師提供生活，功能性的血管移植物?！?br />

仿生血管的直接三同軸細胞打印

使用三同軸細胞打印創(chuàng)建功能性血管移植物

研究人員解釋說，心血管疾病是全球范圍內導致死亡的主要原因之一，僅在美國，每年就需要超過一百萬次血管搭橋/置換手術。

根據(jù)該論文的作者所述，組織工程學已成為一種有希望的方法，可用于創(chuàng)建可行的小直徑血管移植物，該移植物可用于通過血管植入治療心血管疾病。然而，到目前為止，還沒有證明具有內皮組織和肌肉組織的這些血管替代物的構建。

內皮細胞和平滑肌組織的定位對于移植物起作用至關重要。正如論文作者所解釋的，他們指出：“要生產(chǎn)具有正常血管功能的移植物，必須實現(xiàn)兩種關鍵成分的重建，即：（1）融合的靜態(tài)內皮細胞具有非血栓形成界面，可抑制血栓形成，和（ 2）收縮性平滑肌組織可以承受血流動力學壓力，表現(xiàn)出生理順應性，并通過收縮和放松適應局部血壓的變化?！?br />

亞洲的研究人員使用三重同軸細胞打印技術來構建仿生組織工程化的血管，并在大鼠模型中通過插入腹主動脈的方式對其進行了體內評估

為了克服這一障礙，研究人員確定了3D細胞打印技術，因為它具有構建組織/器官等同物的能力。尤其是同軸擠壓技術，它使用特殊的噴嘴在擠壓時將一種類型的材料喂入另一種類型的材料中，從而可以創(chuàng)建類似容器的結構。

為了成功地對功能性組織工程化的血管進行細胞打印，研究團隊選擇能夠促進細胞功能并能夠直接制造血管的對細胞有利的生物墨水至關重要。因此，他們開發(fā)了由人類主動脈的平滑肌細胞和臍靜脈的內皮細胞配制而成的特定于血管組織的生物墨水。

因此，將這種生物墨水配方與三重同軸細胞打?。≧TCCP）技術結合在一起，使研究人員能夠創(chuàng)建具有雙層結構的功能性血管，其性能優(yōu)于現(xiàn)有的工程組織：直接構建包含內皮層和肌肉層的血管替代物?！毖芯咳藛T解釋說。

將這些血管作為腹主動脈移植到六只大鼠中，并在數(shù)周內進行監(jiān)測?？茖W家觀察到一種轉變，其中大鼠的成纖維細胞在植入物表面上形成了一層結締組織，從而使人造血管能夠整合為現(xiàn)有的活組織的一部分。最后，作者說：“這些發(fā)現(xiàn)表明，使用提出的技術構造的等效血管是組織工程小直徑血管移植物的有希望的選擇?！?br />
展望未來，研究人員計劃繼續(xù)利用RTCCP技術與特定于血管組織的生物墨水一起開發(fā)其工藝，特別是增加接近人類冠狀動脈的血管強度。他們還旨在對血管移植物進行長期評估，以確定在移植環(huán)境中繼續(xù)發(fā)展并成為真實組織時會發(fā)生什么情況。

體外重塑的組織工程血管的表征

組織工程學是一個快速發(fā)展的領域，而3D打印和生物打印的最新進展已使該技術在旨在構建人體器官形狀的活組織構造的研究項目中得到了應用。