2024年11月29日,据资源库了解,荷兰特温特大学的研究团队最近在生物打印领域取得了一项重要突破,他们研发了一种新型的生物墨水,这项技术可能会改变我们制造血管化组织的方式。这项技术的研究成果发表在《先进健康材料》期刊上,题为《基于适配体的可编程生物墨水的生物打印,用于调控4D微血管形态生成》。该生物墨水能够精确控制3D打印组织内血管的生长和组织,这些血管似乎“模仿”了人体复杂的血管网络。
3D打印器官被认为是医学领域的革命性进展,能够为器官衰竭和组织损伤提供新的解决方案。然而,打印出的组织能否获得足够的营养和氧气,仍然是一个巨大挑战。没有血管的支持,这些组织无法有效地吸收养分或排除废物,从而影响其功能和生存。因此,能否在3D打印中成功构建血管,成为了这一技术能否应用的关键。
尽管以前的研究者可以在生物打印时就安排血管的布局,但这些血管往往在实验室培养或移植到体内后会发生不可预测的变化,影响组织的效果。而特温特大学团队研发的这种可编程生物墨水,能够动态地控制血管的生长和重塑过程,这一突破使得血管的形成和功能能够得到长期稳定的保持。
这种生物墨水的独特之处在于,它通过适配体——一种小型DNA片段来进行修改,适配体可以根据需要释放生化信号。这种方式模拟了人体内自然的生理过程,在组织微环境中,只有在需要时才会释放生长信号。因此,这种墨水能够精确调控血管的形成,并根据组织需求指导其发展。特温特大学血管化实验室的研究人员表示:“我们之前开发过适配体技术,能够促进新血管的生长,但这项技术的创新之处在于,它不仅可以在三维空间中控制血管的生长,还能够随着时间的推移进行动态调控,我们称之为‘4D控制’。”
更进一步,研究团队将这种技术与3D打印相结合,开发出了这一可编程生物墨水。它能像人体一样,在受控环境中精准释放生化信号,引导血管生长。这项技术使得我们离制造出功能逼真、像真实器官一样的工程化组织更近了一步。
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