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当前小直径血管移植物存在机械顺应性差等问题。研究人员开展通过脉动生物反应器培养组织工程血管移植物（TEVGs）的研究，结果显示该方法能增强顺应性、提高力学性能和细胞外基质（ECM）积累，有望推动下一代血管移植物的生物制造。
在心血管疾病治疗中，血管移植物的作用至关重要。然而，现有的小直径血管移植物却面临着诸多难题。合成的小直径血管移植物在机械和生物学方面存在局限，导致其在体内的通畅率较低。尽管再生医学领域对组织工程血管移植物（TEVGs）展开了大量研究，但许多问题依旧未能得到有效解决，其中最为突出的就是移植物的机械顺应性与天然血管不匹配的问题。
为了攻克这些难题，来自国外（具体为昆士兰科技大学等相关机构 ）的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们希望通过脉动生物反应器培养的方式，制造出具有良好机械顺应性和其他优异性能的小直径组织工程血管移植物。最终，他们成功制备出了具有生理相关机械性能且细胞外基质（ECM）产量得到增强的移植物，这一成果对于心血管疾病的治疗以及血管移植物的发展意义重大。该研究成果发表在《Biomaterials Advances》杂志上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先，采用熔融静电写入（MEW）技术制备了具有仿生结构和机械性能的聚（ε - 己内酯）（PCL）管状支架。之后，将细胞接种到支架上，并利用脉动生物反应器进行动态培养，模拟体内的生理环境。此外，还运用了脱细胞化技术处理移植物，以及对相关细胞进行培养和接种等技术。
研究结果主要体现在以下几个方面：
- 生产 PCL 支架：通过 MEW 技术，使用医用级 PCL 制造出了小直径管状支架，并对其进行了等离子处理以诱导亲水性。
- 培养 TEVGs：在脉动生物反应器中对细胞接种的 PCL 支架进行动态体外培养，与静态培养的构建体对比，评估动态培养条件对移植物机械和生物学性能的影响。结果发现，脉动刺激成功维持了仿生支架的高顺应性（每 100 mmHg 为 12.4 ± 0.8 %） ，远高于现有的小直径移植物；动态培养的 TEVGs 表现出与生理相关的爆破压力（1125 ± 212 mmHg）和缝线拔出力（3.0 ± 0.4 N），并且积累的 ECM 成分比静态培养的 TEVGs 更多。
- 评估脱细胞化和再细胞化：为了评估移植物的现成适用性，对其进行脱细胞化和冻干处理得到 d - TEVGs，发现其力学性能或 ECM 完整性损失可忽略不计。再将复水后的 d - TEVGs 在体外接种内皮细胞，7 天后形成了内膜内皮衬里。
研究结论表明，利用具有特定结构的仿生 MEW 管状支架作为组织生长的底物，通过脉动动态培养，成功制造出了具有生理相关机械性能和增强 ECM 产生的小直径 TEVGs。同时，研究还发现胎盘组织中分离的胎儿间充质干细胞（MSCs）是一种优良的替代细胞来源。
在讨论部分，研究人员指出虽然组织工程和再生医学技术在血管组织生物制造方面已被广泛研究，且越来越多的研究采用动态培养条件来增强体外组织生产，但现有的许多 TEVG 在临床前阶段仍因生物学或机械性能不佳而导致通畅率较低。而本次研究通过优化培养条件和移植物处理方式，为解决这些问题提供了新的思路和方法。这一研究成果为下一代血管移植物的生物制造奠定了坚实的基础，有望在未来为心血管疾病患者带来更有效的治疗方案，推动心血管疾病治疗领域的发展。
