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有了内皮细胞,人工血管从此变通途

2016-12-28 11:45 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了3D生物打印血管技术的核心突破,即利用干细胞生物墨汁技术实现血管内皮化,解决了人工血管长期面临的血栓和内膜增生问题。文章详细解析了生物砖技术如何模拟胚胎发育微环境,诱导干细胞分化为内皮细胞,并展望了该技术在再生医学领域的广泛应用前景。

人工血管在临床应用中长期面临血栓形成和内膜增生等问题,其根本原因在于缺乏功能性内皮细胞层。近日,四川省生物增材制造产业技术研究院院长、四川蓝光英诺生物科技股份有限公司首席科学家康裕建团队宣布,其全球首创的3D生物打印血管在恒河猴体内成功实现血管再生,解决了困扰临床半个世纪的人工血管内皮化难题。

核心突破:干细胞生物墨汁技术。该技术依托四大核心体系:3D生物云计算平台、生物砖、3D生物设备和3D打印后处理系统。实验中,团队首先从恒河猴自体脂肪组织中分离出间充质干细胞,利用独创的“生物砖”技术将其转化为生物“墨汁”。生物砖是一种具有核壳结构的微单元,由生物可降解材料包裹种子细胞和活性调控物质,能够模拟胚胎发育微环境,精确控制干细胞定向分化。随后,通过3D生物血管打印机(全球首台,具备双喷头协同打印、空间旋转平台等创新)构建出人造血管,植入动物体内后,利用体内自主再生能力形成完整血管功能。

机制解析:内皮细胞是血管内壁的关键屏障,能分泌抗凝血因子如一氧化氮和前列环素,防止血小板聚集。传统人工血管(如ePTFE或涤纶)表面缺乏内皮细胞,易引发血栓。而3D生物打印血管在植入后,生物砖中的干细胞在体内微环境诱导下分化为内皮细胞,覆盖管腔表面,实现快速内皮化,从而保证血液流动畅通。此外,生物砖的保护层可抵抗打印过程中的机械损伤,确保细胞活性。

未来应用:康裕建表示,该技术是构建一切人造生物活性器官的基础,未来将在胚胎学研究、细胞疾病模型、细胞治疗、诱导组织再生、损伤修复、再生医学及替代病变组织和器官等领域发挥突破性作用。动物实验将持续至明年5月,后续将完成3D生物打印血管移植手术程序的标准化。

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