2024年11月29日,據(jù)資源庫了解,荷蘭特溫特大學的研究團隊最近在生物打印領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,這項技術可能會改變我們制造血管化組織的方式。這項技術的研究成果發(fā)表在《先進健康材料》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打印組織內血管的生長和組織,這些血管似乎“模仿”了人體復雜的血管網(wǎng)絡。
3D打印器官被認為是醫(yī)學領域的革命性進展,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打印中成功構建血管,成為了這一技術能否應用的關鍵。
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)或移植到體內后會發(fā)生不可預測的變化,影響組織的效果。而特溫特大學團隊研發(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控血管的形成,并根據(jù)組織需求指導其發(fā)展。特溫特大學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,能夠促進新血管的生長,但這項技術的創(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行動態(tài)調控,我們稱之為‘4D控制’?!?br />
更進一步,研究團隊將這種技術與3D打印相結合,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)境中精準釋放生化信號,引導血管生長。這項技術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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