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3D打印模拟大脑动脉的类血管结构

3D打印模拟大脑动脉的类血管结构

供稿人:毛伟,连芩   发布日期:2017-04-09
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血管疾病是老年病患的常见疾病。高脂血症、高血压、高血糖症和血液疾病的异常化学或机械刺激会引发血管疾病,有着复杂的与血管功能退化的发病机制。浙江大学贺永教授课题组提出以同轴喷头挤出式生物3D打印技术,打印海藻酸钠空心管作为类血管结构,开发用于血管疾病发病机制研究的血管体外模型。

该方法的打印过程如图1所示。通过同轴喷头(图a)将海藻酸钠溶液与氯化钙溶液混合打印出空心圆管(图b)。首先,在滚筒上打印出一层封装平滑肌细胞的空心管后(图c),然后在第一层的基础上打印出第二层封装成纤维细胞的空心管(图d)。将打印好的双层结构(图e)浸泡在氯化钙溶液中使其完全成胶,之后在双层空心管结构内部灌入明胶(图f),用以附着内皮细胞,最终获得类血管结构(图g)。实验结果显示,在打印后培养1,4,7天后,包埋在空心管中的细胞仍然具有较高活性。

图1 类血管结构的打印过程流程图

该方法的制造过程相对简单,可制造出与真实血管的结构相似的类血管结构(图2),未来期望应用于大脑动脉领域的研究,也为组织工程打印功能性血管提出了新的策略。

图2 模拟大脑动脉的类血管结构