科學家解密3D生物打印血管動物在體實驗
中國微生物菌種查詢網(wǎng) 來源：科學網(wǎng) / 2016-12-15 12:53:33
“過去的人造血管不是生物材料，無法產(chǎn)生內(nèi)皮細胞，其進入生物體后容易發(fā)生堵塞、凝血等問題。而此次實驗打印出的生物血管，則能夠生成血管內(nèi)皮細胞，保證血液流動暢通?！笨茖W家康裕建說，3D生物打印血管在體實驗的成功解決了困擾臨床半個世紀的人工血管內(nèi)皮化的問題。
12月11日，康裕建在成都宣布，由其團隊承擔的3D生物打印促進人工血管內(nèi)皮化的研發(fā)項目取得重大突破：其在全球首創(chuàng)依托干細胞生物墨汁技術構建的3D生物打印血管，成功植入恒河猴體內(nèi)，實現(xiàn)血管再生。此項研究如何成功實現(xiàn)，其成果具有何種重大意義？
“利用干細胞為核心開展的3D生物打印，包括3D生物云計算平臺、生物磚、3D生物設備和3D打印后處理系統(tǒng)四大核心技術體系?！笨翟＝ㄕf，在本次實驗中團隊首先利用取自恒河猴自體的脂肪間充質(zhì)干細胞進行培養(yǎng)，隨后用獨創(chuàng)的“生物磚”技術將脂肪干細胞轉(zhuǎn)化成生物“墨汁”，并用3D生物血管打印機構建出人造血管；最后植入實驗動物體內(nèi)，利用動物體內(nèi)自主再生能力，形成完整的血管功能。
去年10月，藍光英諾成功研制出全球首臺3D生物血管打印機。這臺獨創(chuàng)的3D生物血管打印機，擁有3D生物打印空間旋轉(zhuǎn)平臺、精確協(xié)同工作的雙噴頭打印技術、可視化的互動打印操作系統(tǒng)、噴頭及環(huán)境控制系統(tǒng)等一系列創(chuàng)新。
在運用上述獨創(chuàng)設備的基礎上，本次實驗中使用的打印“墨汁”——生物磚技術則是該實驗成功的核心?？翟＝ㄕf，生物磚是一種具有核殼結構、由生物可降解材料作為保護層、內(nèi)含種子細胞與活性調(diào)控物質(zhì)的基本單元?！皩嶒炛校锎u用于復制胚胎發(fā)育時期的各種微環(huán)境，使干細胞在體外可以得到精確的定向分化控制。將生物磚作為打印‘墨汁’的基本組成，具有維持干細胞干性、定向分化或去分化作用及抗機械損傷能力，能夠保證打印過程中細胞的完整性與生物活性?！?
談及此項技術的未來應用，康裕建說，配合生物磚技術成功實現(xiàn)血管再生，將是構建一切人造生物活性器官的基礎。未來將在胚胎學研究、細胞疾病模型，細胞治療、誘導組織再生、誘導血管再生及用藥預測、損傷修復、再生醫(yī)學、替代病變組織和器官等領域發(fā)揮突破性作用。他介紹，該動物實驗將持續(xù)到明年5月，后續(xù)階段將完成3D生物打印血管移植手術程序的標準化。
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