人体器官中的血管从动脉、毛细血管到静脉,其尺寸、结构和成分会连续变化,如何实现这种动态的结构一直是个挑战,本研究使用微流控方法实现了血管从三层结构到单层结构的动态调控。在该研究中,设计了一个数字化可调共轴挤出装置,该装置可以直接打印复杂的血管,可以连续从单层血管到三层血管随意切换,而不用更换打印喷头。使用该打印装置,本研究打印了含有内皮细胞的内膜层和平滑肌细胞的中膜层,打印过程中细胞存活率高。通过对血管细胞的细胞核和细胞骨架进行免疫荧光染色来评价细胞的增殖和状态。实验结果发现,血管细胞在生物墨水中能够很好的铺展和增殖。在14天时,通过VE-钙粘素和CD31的染色,可以看出内皮细胞间形成了连接,而α-SMA染色血管平滑肌细胞表明,血管平滑肌细胞具有一定的收缩功能。该成果发表在顶级期刊Advanced Materials上.

三维生物血管打印原理及管状结构

三维打印的血管细胞经过培养具有较高的存活率