美國研究人員研發出新型生物打印技術,可快速生成有復雜內部結構的生物相容性水凝膠,用來模仿人體的氣管和血管等脈管系統。
人造器官研究中的一大難題,是如何制造出復雜的脈管系統。脈管系統既是營養物質的運輸通道,也形成人體中獨立的脈管網絡, 如氣管、血管、膽管等,這些相互滲透的網絡在結構與功能上密切相關。
為了解決這一難題,研究人員開發出一種水凝膠3D打印技術,該技術的核心是被稱為“組織工程立體光刻儀”的設備和相應的藍光吸收劑。應用3D打印原理,在水凝膠預溶液中添加藍光吸收劑,使得吸收藍光后凝固的水凝膠被限定在非常精細的層中。這套系統可以在幾分鐘內生成具有復雜內部結構的生物相容性水凝膠。利用這項技術,研究人員就能夠創造出復雜的脈管網絡,模擬人體的血管、氣管等通道。
這項研究為未來人造功能性器官掃除了一個重要的技術障礙,預計生物打印在未來的20年內將成為醫學的重要組成部分。