通过混合生物制造实现三级内皮质化管状网络,用于可扩展的血管组织工程
Jeonghyun Son1,2, Dohui Kim3, Jeonghan Choi1
1Department of Biomedical Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Ulsan, Republic of Korea.
Advanced healthcare materials
|December 9, 2025
概括
研究人员开发了一种混合生物制造方法,以创建分层血管网络. 这种方法整合了电和生物打印,为组织工程应用设计可穿透的多尺度容器.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 生物制造的生物制造
背景情况:
- 人体血管系统的层次结构很难在工程组织中复制.
- 有限的氧气扩散限制了工程船的功能和规模.
- 当前的血管化结构面临着稳定的 perfusion 和维护多尺度架构的挑战.
研究的目的:
- 开发一种混合生物制造策略,用于设计分层,多层次的血管网络.
- 在工程血管结构中克服氧气扩散和 perfusion 的局限性.
- 创建可扩展的血管模拟架构,具有类似动脉的机械特性和空间定义的毛细血管.
主要方法:
- 结合管状支架的上下电与细胞负载生物油墨的自下而上的生物打印.
- 在三个尺度上的工程内皮质管状网络:宏血管 (≈3毫米),中血管 (5002000微米) 和毛细血管 (1025微米).
- 评估了电大容器的机械性能和集成网络的透气性.
主要成果:
- 成功设计了相互连接的,具有层次模式的可 perfusable 血管架构.
- 通过空间图案的毛细血管实现了增强的扩散传输 (>5倍).
- 在中等流量下,在5毫米厚的结构中证明了高细胞活力,快速的毛细血管形成和体内类似的内皮表型.
结论:
- 混合方法使可扩展的血管模拟架构具有与动脉类似的机械特性.
- 这种电和生物打印的整合实现了以前无法实现的对多尺度容器模式的控制.
- 开发的方法支持血管生成和为组织工程创建大规模的血管结构.
