机械调节的生物制造道可以模拟动脉脉动和动态组织执行

科学领域:

• 生物材料工程 生物材料工程
• 血管组织工程 血管组织工程
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 动态改变血管几何形状对于循环系统的功能至关重要.
• 现有的组织工程和器官芯片模型主要关注结构,忽视动脉的动态机械行为.
• 原生脉动性血流和动脉变形对于细胞和组织平衡以及疾病进展至关重要.

研究的目的:

• 开发一种可调节的弹性水凝,能够模仿本土动脉血管的动态行为.
• 为了研究血管扩张对剪切应力和在脉动性流动下组织机械传导的影响.
• 探索动态变形对化合物透的影响,并模拟血管疾病.

主要方法:

• 从胺结合酸制成可调节的弹性水凝的开发.
• 造和3D生物打印血管通道的制造.
• 应用生理学相关的脉动流来诱导受控的血管扩张.
• 研究剪切应力,机械变形和复合物透率.
• 空间控制硬化以模拟血管病理.

主要成果:

• 开发的水凝使工程血管通道在脉冲性流动下实现可控,可逆的扩张.
• 血管扩张显著影响剪切应力,并允许水力动力学机制变形和刺激工程组织.
• 脉冲性流动诱导的变形改变了化合物进入周围组织的透率.
• 空间控制的硬化成功地模拟了诸如狭窄和动脉瘤等疾病.

结论:

• 可调节的弹性水凝为复制本土动脉的动态机械特性提供了一个平台.
• 这种方法增强了工程组织和器官芯片模型的生理相关性.
• 了解动态血管力学对于推进组织工程,药物输送和疾病建模至关重要.