借助3D打印人工血管或成真

活體膜：美國哈佛大學的研究員展示了他們通過把充滿細胞的墨水打印在分層曲折的模型上造出血管化的組織結(jié)構(gòu)的方法。
  
    每年有成千上萬的病人在等待捐贈器官中死亡。制作人工血管有了決定性的突破，哈佛大學的研究人員說，他們已經(jīng)制作出了與人體血管交織一起的組織。
  
    材料科學家詹妮弗·劉易斯和她的研究組利用定制的四噴頭3-D打印機和能逐漸消失的墨水，制作了一片組織，其包含皮質(zhì)細胞和與血管樣結(jié)構(gòu)交織的生物結(jié)構(gòu)材料。
  
    高級材料研究組報告說，這是第一次用3-D打印機制作的組織，植入多功能的，復雜的細胞中具有潛在的血管功能。
  
    近些年來，研究人員在實驗室里在制作人體組織和類器官結(jié)構(gòu)方面取得了顯著進步。細小的人造組織，比如通過病人自身細胞生長的氣管，已經(jīng)被用來治療病人（參見《正在制作的器官》）。在其他一些更早的事例中，科學家們表示，特別的培養(yǎng)條件可以推動干細胞生長成自己的組織結(jié)構(gòu)，類似于發(fā)展中的大腦，一片肝臟或眼睛的一部分。（參見《研究者培育出3-D人類大腦》《基礎(chǔ)肝臟組織由干細胞培育出》和《生長的眼球》）。但是不管建造結(jié)構(gòu)用什么方法，當制作更厚的更復雜的組織時所有研究再生的項目都遭遇同樣的障礙：缺乏血管。
  
    劉易斯的研究小組解決了這個問題，他們利用冷卻后液化的“墨水”在一片具有打印出的細胞的網(wǎng)狀組織內(nèi)制作出內(nèi)空的管狀結(jié)構(gòu)。3-D打印機以膜的形式制作這種組織。一種以凝膠為基礎(chǔ)的墨水充當細胞外的基質(zhì)——人體細胞周圍的蛋白質(zhì)和其他生物分子的結(jié)構(gòu)混合物。其他兩種墨水含有凝膠材料和老鼠或者人類皮質(zhì)細胞。所有這些墨水都有足夠的黏性能夠在被打印機噴下后保持結(jié)構(gòu)不變。
  
    第3種違反直覺行為的墨水幫助研究小組制作了空管。這種墨水在室溫下有果凍般的粘稠性，但冷卻后它就液化。研究人員將這種油墨打印到其他油墨中形成路徑。當這片組織冷卻后，研究人員用輕巧的真空泵吸掉這種特制墨水，在結(jié)構(gòu)內(nèi)留下通道。緊接著通常在人體內(nèi)形成血管層的細胞被灌入通道中。
  
    為病人制作實際的替代組織和器官是遠期目標，但是這個目標是研究小組已經(jīng)在考慮的?！拔覀冋J為這是非常根本的一步，而且我們認為這是向器官打印或者說器官再生邁出的重要一步，”劉易斯說。她是哈佛大學懷斯生物啟發(fā)工程研究所的研究員。
  
   打印出的最小通道直徑大約75微米，遠大于布滿全身的起營養(yǎng)廢物交換作用的毛細血管。希望3-D打印機的方法會把血管的整體結(jié)構(gòu)安放在人造組織內(nèi)，接著更小的血管會隨著其他組織一起發(fā)育。“我們認為這個方法能打印出更大的血管，然后我們要利用生物學原理做余下的工作?！眲⒁姿拐f。
（來源于中國3D打印網(wǎng)）