2024年11月29日,據(jù)資源庫了解,荷蘭特溫特大學(xué)的研究團(tuán)隊最近在生物打印領(lǐng)域取得了一項重要突破,他們研發(fā)了一種新型的生物墨水,這項技術(shù)可能會改變我們制造血管化組織的方式。這項技術(shù)的研究成果發(fā)表在《先進(jìn)健康材料》期刊上,題為《基于適配體的可編程生物墨水的生物打印,用于調(diào)控4D微血管形態(tài)生成》。該生物墨水能夠精確控制3D打印組織內(nèi)血管的生長和組織,這些血管似乎“模仿”了人體復(fù)雜的血管網(wǎng)絡(luò)。
3D打印器官被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的革命性進(jìn)展,能夠為器官衰竭和組織損傷提供新的解決方案。然而,打印出的組織能否獲得足夠的營養(yǎng)和氧氣,仍然是一個巨大挑戰(zhàn)。沒有血管的支持,這些組織無法有效地吸收養(yǎng)分或排除廢物,從而影響其功能和生存。因此,能否在3D打印中成功構(gòu)建血管,成為了這一技術(shù)能否應(yīng)用的關(guān)鍵。
盡管以前的研究者可以在生物打印時就安排血管的布局,但這些血管往往在實驗室培養(yǎng)或移植到體內(nèi)后會發(fā)生不可預(yù)測的變化,影響組織的效果。而特溫特大學(xué)團(tuán)隊研發(fā)的這種可編程生物墨水,能夠動態(tài)地控制血管的生長和重塑過程,這一突破使得血管的形成和功能能夠得到長期穩(wěn)定的保持。
這種生物墨水的獨特之處在于,它通過適配體——一種小型DNA片段來進(jìn)行修改,適配體可以根據(jù)需要釋放生化信號。這種方式模擬了人體內(nèi)自然的生理過程,在組織微環(huán)境中,只有在需要時才會釋放生長信號。因此,這種墨水能夠精確調(diào)控血管的形成,并根據(jù)組織需求指導(dǎo)其發(fā)展。特溫特大學(xué)血管化實驗室的研究人員表示:“我們之前開發(fā)過適配體技術(shù),能夠促進(jìn)新血管的生長,但這項技術(shù)的創(chuàng)新之處在于,它不僅可以在三維空間中控制血管的生長,還能夠隨著時間的推移進(jìn)行動態(tài)調(diào)控,我們稱之為‘4D控制’?!?br />
更進(jìn)一步,研究團(tuán)隊將這種技術(shù)與3D打印相結(jié)合,開發(fā)出了這一可編程生物墨水。它能像人體一樣,在受控環(huán)境中精準(zhǔn)釋放生化信號,引導(dǎo)血管生長。這項技術(shù)使得我們離制造出功能逼真、像真實器官一樣的工程化組織更近了一步。
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