一位名叫Juan Liu的博士生討論了傷口愈合使用新技術(shù)的必要性。雖然皮瓣和移植物是臨床治療皮膚和皮下組織缺損的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，但這些治療可能會(huì)產(chǎn)生許多并發(fā)癥，并且還存在沒(méi)有足夠的皮膚覆蓋特別大的傷口的問(wèn)題。

然而，使用干細(xì)胞進(jìn)行3D打印允許產(chǎn)生無(wú)限量的組織以治愈大傷口。使用來(lái)自病人的細(xì)胞也降低了排斥的風(fēng)險(xiǎn)。所以，為了產(chǎn)生和維持活組織，需要血管形成，這意味著需要建立血管，這是組織工程的棘手部分。 Liu假設(shè)開源桌面3D打印技術(shù)可用于設(shè)計(jì)和制造“具有嵌入式血管狀供應(yīng)通道的訂制生物人工多細(xì)胞組織和用于長(zhǎng)期3D組織培養(yǎng)的相應(yīng)生物反應(yīng)器”。

劉概述了她的目標(biāo)：

1、使用開源軟件設(shè)計(jì)具有血管的3D組織，并使用桌面3D打印機(jī)進(jìn)行制作

2、分析3D組織中血管模式的細(xì)胞存活和功能隨時(shí)間的變化

3、生成3D可打印生物反應(yīng)器，允許在線監(jiān)視過(guò)程

4、防止3D組織萎縮

5、生成具有不同細(xì)胞類型的多層3D組織

Liu展示了3D打印技術(shù)如何用于精確形成負(fù)載細(xì)胞的水凝膠中的血管結(jié)構(gòu)。他還建造了“訂制的PLA和PDMS生物反應(yīng)器，用于連續(xù)灌注和實(shí)時(shí)操作。”通過(guò)3D打印建造的細(xì)胞水凝膠內(nèi)形成的血管結(jié)構(gòu)能夠增加血管結(jié)構(gòu)周圍細(xì)胞的活力。

“除此之外，基于PDMS的最終系統(tǒng)已經(jīng)被證明可以維持長(zhǎng)期的3D細(xì)胞培養(yǎng)，這是體外3D細(xì)胞增殖和組織形成的基礎(chǔ)，”Liu說(shuō)。 “除此之外，這種方法在以經(jīng)濟(jì)有效和快速的方式制造基于水凝膠的多層血管裝置方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其具有可行的3D細(xì)胞培養(yǎng)，復(fù)雜的組織工程，疾病建模以及藥物篩選的巨大潛力。”

據(jù)精速3D了解，該模型還可用于模擬天然組織結(jié)構(gòu)，并建造具有相應(yīng)功能細(xì)胞層的更大的多層水凝膠構(gòu)建體，以研究細(xì)胞形態(tài)，分化和工程化組織構(gòu)建體的潛在功能。

“進(jìn)一步優(yōu)化每層中的水凝膠濃度，細(xì)胞比重和灌注參數(shù)可以在模擬自然環(huán)境的條件下制備3D維管組織，具有更好的功能和基質(zhì)成分，為了解決軟水凝膠收縮的趨勢(shì)，與eletrospun纖維的結(jié)合是一種解決方案。系統(tǒng)允許在軟和負(fù)載細(xì)胞的水凝膠中制造血管網(wǎng)絡(luò)。它可以作為血管化組織工程的新型平臺(tái)，促進(jìn)更多功能性工程血管組織的產(chǎn)生。它可能對(duì)傷口覆蓋和組織再生的研究有用，并最終有助于治療傷口。“