3D生物打印模型中的血管化:用于工程功能组织和瘤模型的新兴解决方案

科学领域:

• 生物打印和组织工程
• 血管生物学 血管生物学
• 生物材料科学 生物材料科学

背景情况:

• 三维 (3D) 生物打印在创建成熟,功能性的血管网络方面面临挑战,这些网络对于100-200微米以外的组织活力至关重要.
• 生物打印组织的临床翻译受到缺乏稳定,可 perfusable 血管系统的阻碍.

研究的目的:

• 为了比较两个不同的应用的血管化策略:再生组织工程和瘤微环境建模.
• 根据特定的上下文要求,为选择适当的生物打印和血管化方法提供一个框架.

主要方法:

• 审查包括挤出,喷墨,激光和微流体生物打印在内的技术方法.
• 检查光线形成策略 (牺牲式,嵌入式,同轴印刷) 和生物墨水特性.
• 分析涉及生长因子输送,缺氧,共同培养系统和机械/生化线索的生物策略.

主要成果:

• 技术方法在分辨率,细胞可行性和可扩展性方面提供了权衡.
• 生物策略利用生化刺激和细胞相互作用来促进血管形成和成熟.
• 血管成熟的关键调节者包括流量,剪切应力和生长因子梯度.

结论:

• 一个比较框架指导了再生组织工程与瘤建模中的血管化策略的选择.
• 像4D生物打印和人工智能辅助制造等新兴技术为动态血管系统提供先进的解决方案.
• 提供了设计原则,用于将血管化组织模型转化为临床应用和工业生物制造.