新加坡和昆士兰科技大学的科学家已开发出具有真实血管强度、结构和复杂细胞组成的人造 3D 血管，用于研究多种疾病。
昆士兰科技大学生物医学技术中心和马克斯普朗克昆士兰中心的 Yi-Chin Toh 副教授与新加坡科技设计大学的科学家合作，由桥本道夫副教授领导，将这项研究发表在Small杂志上。
机械、医学和工艺工程学院的 Toh 教授说，设计具有多层血管错综复杂的血管结构需要分层分支的静脉，其中较大的血管分支成多个较小的血管，每个不同的层都有不同的细胞类型。
“我们知道使用现有的生物打印方法来设计血管的复杂性是不可行的，因此我们将它们用于制造新型中空血管，”Toh 教授说。
“生物打印是一种将活的人体细胞与生物墨水混合以创建 3D 打印的、类似组织的三维结构的技术。
“这些使我们能够用解剖学和生物学相关的模型代替动物试验，以更好地了解疾病进展，并从那里开发和测试新药。
“活的人体细胞被用于组织工程，以在细胞、组织和器官水平上构建这些具有明确组成的人工模型，因此我们研究了对人体生理学的关键细胞和分子贡献者。”
Michinao Hashimoto副教授说，印刷的生物墨水必须具有支持活细胞和为血管结构提供结构完整性的双重功能。
“现有的适用于活细胞的生物墨水通常柔软易碎，这使得直接 3D 打印复杂的血管结构具有挑战性，”他说。
Toh教授说，该团队开发了一种受古老成型技术启发的制造技术。
“我们 3D 打印了血管网络的模具，并开发了一种独特的技术来在模具内制造中空血管。
“我们用一种专门的水凝胶打印了 3D 模具，这种水凝胶充当海绵吸收钙离子，钙离子是负责交联所选生物墨水的分子。
“钙离子的扩散促使生物墨水中存在的藻酸盐快速离子交联，形成类似于人体血管的管状结构。
“我们希望在未来的研究中使用这些仿生血管结构，以更好地了解心血管疾病以及测试疗法的模型。”
该研究是新加坡科技与设计大学 (SUTD) 软流体实验室的 Michinao Hashimoto 教授和昆士兰科技大学 (QUT) 微组织工程实验室的 Yi-Chin Toh 教授合作完成的。
“3D 打印多孔模具的仿生脉管系统”发表在Small上。