3D列印人造血管獲重大突破
可列印僅20微米厚血管 有望再造幾毫米厚皮膚
科技日報柏林9月8日電 (記者顧鋼)德國弗朗霍夫鐳射技術研究所研究人員成功利用3D列印技術製造出人造血管,這一技術突破有望廣泛應用在治愈皮膚創傷、人工皮膚再造和人造器官等醫學領域。
重大事故受傷、大面積燒傷或腫瘤切除的病人經常需要對創面皮膚進行再造,目前的醫療技術只能對皮膚表層厚度(真皮和表皮)不超過200微米進行人工再造,而對包括皮下組織的幾毫米厚完整皮膚系統還不能進行再造,因為涉及到血管組織,沒有血管的養分供應,超過200微米的人造皮膚就沒法存活。為此,弗朗霍夫鐳射技術研究所牽頭的跨學科團隊承擔了歐盟項目“ArtiVasc 3D”,開發出3D列印技術製造人造血管。
3D列印製造血管的關鍵是要找到合適的列印材料,其適合作為移植血管的物理特性和生物相容性,必須與內皮和毛細血管周圍細胞組織相容,以及適合於3D列印的可加工特性。為了符合這些條件,研究人員採用了噴墨列印與立體光刻相結合的方法。利用這一組合方法,他們解決了列印只有20微米厚的多孔、多分叉人造血管的關鍵技術。
人造血管多分叉結構借助於電腦的模擬設計,完全按照真實的血管結構列印。列印血管所用的材料是丙烯酸酯基的合成聚合物。這種材料可以使血管表面分佈許多直徑數百微米的微孔。利用這種材料,研究人員首次成功地列印出了與真實血管功能類似的人造血管。
這項技術為大面積燒傷等皮膚嚴重損傷的病人,以及因手術創傷需進行皮膚再造或血管再造的病人帶來了福音。研究人員表示,這項技術不僅限于列印人造血管,還可以作為一個工具箱,以選擇不同的材料、幾何體和大小,用於製造多種人體組織或人體器官,未來在醫學上的應用前景非常廣闊。
總編輯圈點
3D列印剛火起來,大家就想到列印人體器官了,而列印血管是萬里長征第一關。去年已有兩個小組宣佈成功列印血管了。隨著各路人馬開發合適材料,移植人造血管和皮膚已是不遠的事。一旦實現,燒傷和手術創傷修復,將不再考慮供源和排異反應,那會是21世紀外科醫術的精彩呈現。