新技术为心脏病研究创造了复杂的、栩栩如生的血管
新加坡和QUT的科学家开发出了具有真血管强度、结构和复杂细胞组成的人造3D血管,用于研究许多疾病。
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副教授toyi - chin与新加坡科技与设计大学的科学家合作,由副教授Michinao Hashimoto领导,研究发表在期刊上小.
来自机械、医学和工艺工程学院的Toh教授说,用复杂的多层血管来设计血管结构,需要有层次的分支静脉,其中较大的血管分支成多个较小的血管,每一层都有不同的细胞类型。
Toh教授说:“我们知道使用现有的生物打印方法来设计复杂的血管是不可行的,所以我们采用了它们来制造新型中空血管。”
“生物打印是一种将活的人类细胞与生物墨水混合在一起,以创造3d打印的、类似组织的三维结构的技术。
“这些让我们可以替代动物实验用解剖学和生物学相关的模型来更好地了解疾病的进展,并从那里开发和测试新药。
“活人类细胞用于组织工程为了在细胞、组织和器官水平上建立这些具有确定成分的人工模型,我们研究了人类生理学的关键细胞和分子贡献者。”
副教授Michinao Hashimoto说,打印的生物墨水必须具有支持活细胞和提供血管结构完整性的双重功能。
他说:“现有的适用于活细胞的生物墨水通常是柔软和脆弱的,这使得直接3D打印血管的复杂结构具有挑战性。”
陶教授说,研究小组受到古老的成型技术的启发,开发了一种制造技术。
“我们3d打印了血管网络的模具,并开发了一种独特的技术,在模具内创建空心血管。
“我们用一种特殊的水凝胶打印出3D模型,这种水凝胶像海绵一样吸收钙离子,钙离子分子负责交联所选的生物墨水。
“扩散钙离子促使海藻酸盐的快速离子交联bioink,形成类似人的管状结构血管.
“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。”
这项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教授合作进行的。
“Biomimetic vasatures by 3d - printing Porous mould”发表于小.