看混合3D打印技术如何创建人体血管组织

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生物3D打印技术正在以不可思议的速度向前发展，几乎每隔一段不长的时间，该领域就会出现一些看似不可思议的进展。近日，南极熊小编又发现了这样一项令人兴奋的科研项目 — ArtiVasc 。

　　该项目的目标是开发出一种全新的纳米级微型制造技术，用来制造含有血管的人造组织。项目一旦成功，便极有可能与具有新陈代谢能力的组织相结合，共同创造出可实用与人体的替代型人造组织系统。听上去颇有些科幻小说的味道对不对？

由于得到了欧盟的支持，项目背后的科研力量十分强大，包括了来自物材料开发、血管生成、组织工程、细胞基质相互作用和快速制造等领域的多位专家。这些人组建而成的多学科研究团队正在通过完全自动化、标准化的制造方法尝试着创建上面所说的可用于人类创伤治疗的人造组织。另外，根据研究人员的说法，因为与体外皮肤非常相似，这种人造组织非常适用于化妆品、药品和化学物质行业的检测。
　　

据中国3D打印第一互动媒体平台南极熊了解，该项目当前的工作重点是创造出有着三层结构的“灌注皮肤模型”。在弗劳恩霍夫激光技术研究所（ILT）的带领下，研发团队已经成功开发出了一种可以生成血管组织的3D打印工艺，并由此他们找到了培养全层皮肤模型的方法。

　　
要知道作为工艺的核心，血管可是整个人造组织开发中最具挑战性的部分，因为它是为人造皮肤这样的多层组织攻击营养的关键。只有具备了和真实血管一样的供养能力，人造组织才有可能进一步生成表皮和真皮之类的上层组织。目前，以这种3D打印工艺制造出的多层组织的厚度仅能达到200微米的水平，但是完整的皮肤系统厚度却需要达到几毫米才行。

项目开发团队表示，他们的具体目标是“通过开发人造血管令体外的复杂组织培养成为可能。”而为了做到这一点，他们采取了将喷墨技术与光固化技术的融合的3D打印方式。通过这种方式，他们已经能够以高的分辨率创建出厚度仅有20微米的多孔毛细血管了。
　　
同时，利用数学模拟，他们还得到了创建这些分支结构所需要的数据。这意味着这种结构将可实现血液的均匀供应。为此，研究者们专门开发了一种以丙烯酸为基础的聚合物。有了这种材料，他们就可以制造出孔径在几百微米范围内的优化血管。这是历史上首次实现在微米级尺度下制造出分支结构和具有生物相容性血管的方法，而传统方法是无法做到这一点的。

研究者们表示，他们已经开发出了一整套的工具，能够灵活应各种不同的材料、形状和尺寸。另外，他们同时还实现了另一项“伟大的成就”，那就是利用与现有皮肤模型相结合的方式，在一种新型的生物反应器中成功培养出了厚度高达12mm脂肪组织。