用于创建人工器官的生物打印血管网络

用于创建人工器官的生物打印血管网络人工血管网络的一种新的生物打印方法有朝一日可以导致按需供应3D打印的人造器官。想象一下这样一个世界：需要肝移植的患者可以立即接受生物印刷的肝脏，而无需数月或数年的痛苦等待供体器官可用。这是莱斯大学团队的技术承诺，该团队开发了一种新的生物打印组织技术，可以复制最复杂的人体血管网络。物联网(IIoT)包括将工业设备连接在一起并可能将它们连接到外部系统的组件和系统。在本课程中，我们将介绍通信组件，并讨论它们如何互连和架构。

血管网络是人体对血液和淋巴液等重要液体的自然通道。虽然研究人员已经开发出一种制造人工器官合成毛细血管网的方法，但血管网络一直是合成的挑战，莱斯大学生物工程助理教授Jordan Miller说。

“产生功能性组织替代物的最大障碍之一就是我们无法印刷能够为人口稠密组织提供营养的复杂脉管系统，”他说。“此外，我们的器官实际上包含独立的血管网络 - 如肺部的气道和血管，或肝脏中的胆管和血管。这些互穿网络在物理和生物化学上纠缠在一起，而建筑本身与组织功能密切相关。“

他说，米勒和他的团队现在已经开发出第一种生物打印技术，以迄今为止最“直接和全面的方式”应对这种多血管形成的挑战。

层与层之间

具体而言，研究人员发明的是一种新的开源生物打印技术，他们称之为“用于组织工程的立体光刻设备”或SLATE。该系统采用逐层方法制造软水凝胶，从液体预水凝胶溶液中印刷，当暴露在蓝光下时变为固体。

研究人员称，在此过程中，数字光处理投影仪从下方照射光线，以高分辨率显示结构的连续2D切片。当每层凝固时，顶臂抬起不断增长的3D凝胶，足以将液体暴露在投影仪的下一个图像中。

Rice研究生Bagrat Grigoryan提出了该技术的一个关键方面 - 添加吸收蓝光的食用染料，将凝固限制在非常精细的层中。研究人员说，这使得能够在几分钟内生产出具有复杂结构的柔软，水基，生物相容性凝胶。

该团队使用该技术以肺模拟气囊的水凝胶模型的形式创建了原理验证，其中气道将氧气输送到周围的血管。研究人员还将含有肝细胞的生物打印构建体植入小鼠体内，以测试其功效。

在涉及肺模拟结构的实验中，研究人员证明组织足够耐用以避免血流中的破裂和脉动“呼吸”，模拟人类呼吸的压力和频率。

研究人员说，测试还发现红细胞在通过“呼吸”气囊周围的血管网络时会吸收氧气，这与肺部肺泡气囊中的气体交换相似。该小组发表了佩普其在该杂志工作[R科学。

他们说，研究人员希望他们的发明有助于推动可以替代移植手术中使用的人体器官的人造器官的发展，因为有更多的人在等待移植，而不是现有的器官。

“我们预计生物打印将在未来二十年内成为医学的重要组成部分，”米勒说。他说，事实上，按需供应功能性器官可以消除移植名单的需要，并用于治疗全球数百万患者。

Miller和Grigoryan已经在休斯敦创办了一家名为Volumetric的创业公司，将该研究的关键方面商业化。该公司目前正在设计和制造生物打印机和生物燃料。