特溫特大學研發創新3D生物墨水技術,精準引導組織內微血管生長
2024年11月29日,荷蘭特溫特大學的研究人員在生物打印領域取得了新的進展,開發了一種創新的生物墨水,能夠在生物3D打印的組織中精確引導微血管的生長。

技術研發背景
3D打印器官技術的發展有望徹底革新醫學領域,特別是在解決器官衰竭和組織損傷問題上。然而,確保打印組織獲取充分營養和氧氣是其中的一大挑戰。缺乏血管網絡會導致組織無法有效獲取養分和排除代謝廢物,從而限制了它的功能性。因此,生物3D打印技術中實現血管化成為了至關重要的一步。
盡管組織工程師已經能夠在生物打印過程中構建血管結構,但這些血管在后續的實驗室培養或植入體內時,往往會發生不可預測的變化,這影響了工程組織的效能和穩定性。特溫特大學的研究團隊開發的可編程生物墨水,通過動態地控制血管的生長與重塑,有效解決了這一問題。這為創建具有長期功能性與適應性的工程組織開辟了新的途徑。

這種先進的生物墨水通過整合稱為適體的DNA片段進行定制,這些適體能夠被編程來按需結合和釋放生化信號。這種策略模仿了人體內組織微環境自然釋放生長信號的方式,僅在需要時激活。這種生物墨水的特性使得它能夠精確控制血管的形成,并根據組織的具體需求引導其發育。
特溫特大學血管化實驗室的研究人員Jeroen Rouwkema和Deepti Rana解釋說:“我們之前開發的適體技術專注于遞送促進血管生長的蛋白質,但這項新方法的獨特之處在于它提供了時間和空間上的雙重控制。通過結合基于擠壓的生物3D打印技術,我們能夠創造出能夠模仿真實器官功能的組織。”

目前,結合基于擠壓的3D生物打印技術,這種可編程的生物墨水能夠在受控的實驗室環境中引導血管的精確生長。Rouwkema和Rana進一步闡述:“這將使我們更接近于設計出功能與真實器官類似的組織。”隨著這項技術的進一步優化與應用,我們有理由相信,生物3D打印技術將在未來的醫學領域發揮更加重要的作用。
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