前沿科技：看混合3D打印技術(shù)如何創(chuàng)建人體血管組織

生物3D打印技術(shù)正在以不可思議的速度向前發(fā)展，幾乎每隔一段不長(zhǎng)的時(shí)間,，該領(lǐng)域就會(huì)出現(xiàn)一些看似不可思議的進(jìn)展,。近日，南極熊小編又發(fā)現(xiàn)了這樣一項(xiàng)令人興奮的科研項(xiàng)目 — ArtiVasc ,。

該項(xiàng)目的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出一種全新的納米級(jí)微型制造技術(shù),，用來(lái)制造含有血管的人造組織,。項(xiàng)目一旦成功，便極有可能與具有新陳代謝能力的組織相結(jié)合,，共同創(chuàng)造出可實(shí)用與人體的替代型人造組織系統(tǒng),。聽(tīng)上去頗有些科幻小說(shuō)的味道對(duì)不對(duì)？

由于得到了歐盟的支持,，項(xiàng)目背后的科研力量十分強(qiáng)大,，包括了來(lái)自物材料開(kāi)發(fā)、血管生成,、組織工程,、細(xì)胞基質(zhì)相互作用和快速制造等領(lǐng)域的多位專家。這些人組建而成的多學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)正在通過(guò)完全自動(dòng)化,、標(biāo)準(zhǔn)化的制造方法嘗試著創(chuàng)建上面所說(shuō)的可用于人類創(chuàng)傷治療的人造組織,。另外，根據(jù)研究人員的說(shuō)法,，因?yàn)榕c體外皮膚非常相似,，這種人造組織非常適用于化妝品、藥品和化學(xué)物質(zhì)行業(yè)的檢測(cè),。

據(jù)中國(guó)3D打印專業(yè)媒體平臺(tái)南極熊了解,，該項(xiàng)目當(dāng)前的工作重點(diǎn)是創(chuàng)造出有著三層結(jié)構(gòu)的“灌注皮膚模型”。 在弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（ILT）的帶領(lǐng)下,，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出了一種可以生成血管組織的3D打印工藝,，并由此他們找到了培養(yǎng)全層皮膚模型的方法。

要知道作為工藝的核心,，血管可是整個(gè)人造組織開(kāi)發(fā)中最具挑戰(zhàn)性的部分,，因?yàn)樗�是為人造皮膚這樣的多層組織攻擊營(yíng)養(yǎng)的關(guān)鍵。只有具備了和真實(shí)血管一樣的供養(yǎng)能力,，人造組織才有可能進(jìn)一步生成表皮和真皮之類的上層組織,。目前，以這種3D打印工藝制造出的多層組織的厚度僅能達(dá)到200微米的水平,，但是完整的皮膚系統(tǒng)厚度卻需要達(dá)到幾毫米才行,。

項(xiàng)目開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，他們的具體目標(biāo)是“通過(guò)開(kāi)發(fā)人造血管令體外的復(fù)雜組織培養(yǎng)成為可能,�,！倍鵀榱俗龅竭@一點(diǎn)，他們采取了將噴墨技術(shù)與光固化技術(shù)的融合的3D打印方式,。通過(guò)這種方式,，他們已經(jīng)能夠以高的分辨率創(chuàng)建出厚度僅有20微米的多孔毛細(xì)血管了。

同時(shí),，利用數(shù)學(xué)模擬,，他們還得到了創(chuàng)建這些分支結(jié)構(gòu)所需要的數(shù)據(jù),。這意味著這種結(jié)構(gòu)將可實(shí)現(xiàn)血液的均勻供應(yīng)。為此,，研究者們專門(mén)開(kāi)發(fā)了一種以丙烯酸為基礎(chǔ)的聚合物,。有了這種材料，他們就可以制造出孔徑在幾百微米范圍內(nèi)的優(yōu)化血管,。這是歷史上首次實(shí)現(xiàn)在微米級(jí)尺度下制造出分支結(jié)構(gòu)和具有生物相容性血管的方法,，而傳統(tǒng)方法是無(wú)法做到這一點(diǎn)的。

研究者們表示,，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一整套的工具,，能夠靈活應(yīng)各種不同的材料、形狀和尺寸,。另外,，他們同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了另一項(xiàng)“偉大的成就”,，那就是利用與現(xiàn)有皮膚模型相結(jié)合的方式,，在一種新型的生物反應(yīng)器中成功培養(yǎng)出了厚度高達(dá)12mm脂肪組織。

via 3dprint

3D打印越來(lái)越把刻畫(huà)吧拉進(jìn)現(xiàn)實(shí)了