科學(xué)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(xué)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(xì)胞，其進(jìn)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(xì)胞，保證血液流動暢通?！笨茖W(xué)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(jì)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(tuán)隊承擔(dān)的3D生物打印促進(jìn)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(xì)胞生物墨汁技術(shù)構(gòu)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(xì)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(shè)備和3D打印后處理系統(tǒng)四大核心技術(shù)體系?！笨翟＝ㄕf，在本次實驗中團(tuán)隊首先利用取自恒河猴自體的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，隨后用獨(dú)創(chuàng)的“生物磚”技術(shù)將脂肪干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成生物“墨汁”，并用3D生物血管打印機(jī)構(gòu)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(lán)光英諾成功研制出全球首臺3D生物血管打印機(jī)。這臺獨(dú)創(chuàng)的3D生物血管打印機(jī)，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(shù)、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(yùn)用上述獨(dú)創(chuàng)設(shè)備的基礎(chǔ)上，本次實驗中使用的打印“墨汁”——生物磚技術(shù)則是該實驗成功的核心?？翟＝ㄕf，生物磚是一種具有核殼結(jié)構(gòu)、由生物可降解材料作為保護(hù)層、內(nèi)含種子細(xì)胞與活性調(diào)控物質(zhì)的基本單元?！皩嶒炛校锎u用于復(fù)制胚胎發(fā)育時期的各種微環(huán)境，使干細(xì)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(xì)胞干性、定向分化或去分化作用及抗機(jī)械損傷能力，能夠保證打印過程中細(xì)胞的完整性與生物活性?！?
談及此項技術(shù)的未來應(yīng)用，康裕建說，配合生物磚技術(shù)成功實現(xiàn)血管再生，將是構(gòu)建一切人造生物活性器官的基礎(chǔ)。未來將在胚胎學(xué)研究、細(xì)胞疾病模型，細(xì)胞治療、誘導(dǎo)組織再生、誘導(dǎo)血管再生及用藥預(yù)測、損傷修復(fù)、再生醫(yī)學(xué)、替代病變組織和器官等領(lǐng)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(shù)程序的標(biāo)準(zhǔn)化。
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