IT 之家 2 月 10 日消息,衆所周知,器官移植手術的器官供給一直是全世界的難題。科學家們也在嘗試使用人造器官來幫助更多人,但一大挑戰是在人造器官中構建血管網絡,使其像天然器官那樣工作,包括從微小的毛細血管到較大的動脈。
新的研究表明,使用 3D 冰打印來創建類體内血管結構是存在可能性的。據 Phys.org 報道,卡内基梅隆大學 Philip LeDuc 和 Burak Ozdoganlar 實驗室的研究生 Feimo Yang 在本月的第 68 屆生物物理學會年會上展示了研究成果。
3D 冰打印一般是讓水流接觸到非常冷的表面,從而構建結構。Feimo Yang 表示:" 我們的方法與其他類型 3D 打印的不同之處在于,在打印時不是讓水完全凍結,而是讓它在頂部保持液态。這種連續的過程,也就是我們所說的自由形式,可以幫助我們獲得‘非常光滑的結構’,而不是大多數 3D 打印産品的分層效果。"
IT 之家從報道注意到,研究人員還使用了重水,這是一種氫原子被氘取代的水,這使水具有更高的凝固點,并有助于形成光滑的結構。
然後,研究人員将這些 3D 打印的冰模具嵌入明膠材料 GelMA 中。當暴露在紫外線下時,明膠會變硬,冰則會融化,從而留下逼真的血管通道。
▲ 3D 打印的血管冰模具(圖左),一周後在模具上形成的血管樣結構細胞成像(圖右)
此外,研究人員成功證明他們可以将内皮細胞(如血管中的細胞)引入人造血管中。細胞在明膠上存活了長達兩周時間。
Feimo Yang 指出,除了潛在的器官移植用途外,3D 打印血管還可用于測試藥物對血管的影響,還可以在打印血管塗上患者自己的細胞,從而在治療之前觀察細胞對藥物治療的反應。