结合生物打印技术

在发表在《Advanced Materials》杂志上的一项研究中，研究人员首次成功地将体积生物打印与熔体电解结合起来。这种方法结合了体积打印的速度和细胞友好性。

　　

               

用20,40或60层熔融电写支架加强体积打印管的效果

在发表在《Advanced Materials》杂志上的一项研究中，研究人员首次成功地将体积生物打印与熔体电解结合起来。这种方法将体积打印的速度和细胞友好性与创建功能性血管所需的结构强度相结合。这项研究由乌得勒支再生医学中心(RMCU)的生物制造实验室领导。

体积打印是RMCU生物制造实验室于2019年首创的生物打印技术。这是一种快速的技术，可以让细胞在打印过程中存活下来。然而，由于这种类型的打印是在细胞友好型凝胶中完成的，因此打印出来的打印结果在结构上不是很可靠。这对血管来说是一个问题，因为血管必须能够承受高压和弯曲。出于这个原因，追求体积生物打印和熔融电子书写的合并。

熔融电解是一种高度精确的3D打印类型，通过引导熔融(可生物降解)塑料的窄丝来工作。它能够制造出复杂的支架，这些支架机械强度高，能够承受力。这里的缺点是，由于涉及到高温，它们不能直接与细胞一起打印。因此，本研究采用体积生物打印技术将载细胞凝胶固化到支架上。

这个过程从使用熔体电解技术创建管状支架开始。然后将其浸入具有光活性凝胶的小瓶中，并放置在体积生物打印机中。原则上，打印机的激光可以选择性地固化支架内、支架上或支架周围的凝胶。

               

用上皮细胞(紫色)和两种类型的干细胞(蓝色，黄色)模拟血管壁层的生物打印血管的横切面

为了做到这一点，我们必须将支架精确地放置在小瓶的中心。任何偏离中心的地方都意味着体积打印会偏移。但我们成功地把支架印在了装在小瓶上的芯钻上，使它完美地放在了中心。

在这项研究中，测试了不同厚度的支架，得到了或多或少坚固的管子。最后，他们还测试了生物打印凝胶的不同放置位置。它们可以被放置在支架的内部，或者支架本身的内部，或者支架的外部。通过使用两种不同标记的干细胞，研究小组能够打印出具有两层干细胞的主要血管的证明，并在中心植入上皮细胞以覆盖血管的管腔。

从管道到功能血管

这种设计还允许在打印的侧面打洞，从而有可能控制血管的渗透性，使血液发挥其功能。最后，研究人员还创造了更复杂的结构，比如分叉的血管，甚至是带有静脉瓣膜的血管，这些血管的功能是维持单向流动。

这是一个原理证明研究。我们现在需要做的是用真正血管的功能细胞代替干细胞。这意味着在上皮细胞周围增加肌肉细胞和纤维组织。我们现在的目标是打印出具有功能的血管。