心血管疾病是當(dāng)今世界威脅人類最嚴(yán)重的疾病之一，其作用機制復(fù)雜，目前基于動物實驗及平面細胞實驗的研究與人體環(huán)境相差甚遠，如果能夠在體外構(gòu)建一個可以模擬體內(nèi)血管環(huán)境的血管模型，在這個模型上進行化學(xué)刺激和力學(xué)刺激，將會為心血管疾病機理的探討提供高效的工具。我們團隊(注：浙江大學(xué)賀永教授團隊)經(jīng)過兩年多的研究探索，提出了一種血管3D打印工藝，該工藝能實現(xiàn)宏微跨尺度血管結(jié)構(gòu)的打印，宏觀流道可用于各種機械力的加載，微觀通道可用于營養(yǎng)輸送以及化學(xué)物質(zhì)的加載。本血管打印模型可以集成在器官芯片上，可應(yīng)用于藥物篩選、細胞共培養(yǎng)、細胞力學(xué)等領(lǐng)域，本研究受到國家基金重點項目、國家優(yōu)秀青年基金、浙江省杰出青年基金項目資助。

基于生物打印的方法在體外構(gòu)建血管結(jié)構(gòu)一直是組織工程領(lǐng)域的研究熱點，常見的方法主要包括：直接打印管狀結(jié)構(gòu)和在凝膠結(jié)構(gòu)中構(gòu)建流道網(wǎng)絡(luò)，雖然這些方法制造出的血管模型在一定程度上可以模擬真實血管的功能，但是它們無法同時滿足化學(xué)加載和力學(xué)加載的要求，故無法用于體外模擬血管環(huán)境平臺的搭建，進而難以用于血管類疾病機理的研究。

我們提出了一種全新的血管打印方法，其特點是能實現(xiàn)宏微跨尺度流道的同時成形。通過課題組自行研發(fā)的血管打印機，利用同軸噴頭制造出中空凝膠纖維，裝載成纖維細胞和平滑肌細胞的凝膠纖維可控沉積在三維打印平臺中的旋轉(zhuǎn)模板上，內(nèi)皮細胞種在中空凝膠纖維融合后形成的宏觀通道內(nèi)。課題組通過大量的工藝實驗，系統(tǒng)解決了跨尺度血管結(jié)構(gòu)的成型問題;通過流體流動實驗演示了多尺度流道的用處;并通過后續(xù)的三層細胞培養(yǎng)實驗展示了在組織工程應(yīng)用中的可能性。

我們很欣慰的是通過這個研究，將生物3D打印機實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，預(yù)計今年6月份將能批量提供，本生物3D打印機及生物制造套件可實現(xiàn)包括可打印血管等含細胞的生物組織、人工骨等陶瓷材料、載藥支架等的高效制造。

題外話

ACS Biomaterials延續(xù)了ACS出版社的一貫高質(zhì)量要求，共4個審稿人意見都非常專業(yè)，我們的Response Letter就足足寫了30頁。

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