美國(guó)多所大學(xué)組成的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種水凝膠3D打印技術(shù)，可生成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的脈管，模仿人體血管、氣管和淋巴管等通道，為未來(lái)人造功能性器官掃清了一個(gè)技術(shù)障礙。

發(fā)表在最新一期美國(guó)《科學(xué)》雜志上的研究顯示，在一個(gè)模擬肺泡的水凝膠模型中，人造氣管可將氧氣輸送至周?chē)娜嗽煅芫W(wǎng)絡(luò)中，紅血球流經(jīng)人造肺泡周?chē)难芫W(wǎng)絡(luò)時(shí)能夠捕獲氧氣，這與人體肺泡的氣體交換活動(dòng)相似。

論文通訊作者、美國(guó)賴斯大學(xué)生物工程助理教授喬丹·米勒說(shuō)，人造功能性組織的最大障礙之一，是無(wú)法制造出復(fù)雜的脈管系統(tǒng)將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送至密集的人體組織中，比如肺中的氣管和血管以及肝臟中的膽管和血管，各有獨(dú)立的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)和功能錯(cuò)綜復(fù)雜。

在這項(xiàng)新研究中，團(tuán)隊(duì)采用3D打印技術(shù)一次打印一層軟性水凝膠。他們?cè)谒z中添加了可吸收藍(lán)光的光吸收劑，使其能在高分辨率的藍(lán)光照射下變?yōu)楣腆w。研究顯示，這種技術(shù)可在幾分鐘內(nèi)打印出具有精細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生物相容性的水凝膠。

研究人員還將含有肝細(xì)胞的生物打印結(jié)構(gòu)植入有慢性肝損傷的小鼠體內(nèi)，實(shí)驗(yàn)顯示，肝細(xì)胞能夠在植入后存活。

論文作者之一、美國(guó)華盛頓大學(xué)生物工程助理教授凱莉·史蒂文斯說(shuō)，肝臟的功能有500種之多，這樣的復(fù)雜性意味著目前尚沒(méi)有人造物可以替代，但未來(lái)的生物打印器官有望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。預(yù)計(jì)生物打印在二十年內(nèi)將成為醫(yī)學(xué)的重要組成部分。