这些图像描述了用天然内皮和血管平滑肌细胞制作3D生物打印血管模型的方法
信用:Akhilesh Gaharwar 动脉瘤、外周动脉疾病和血管内血栓等血管疾病占全球死亡人数的31%
尽管有这种临床负担,心血管药物的发展在过去20年中已经放缓
心血管治疗发展的减少归因于将可能的治疗方法转化为批准的方法缺乏效率,特别是由于体外研究与体内研究之间的差异
德克萨斯A&M大学的研究人员旨在改造当前的方法,通过将三维生物打印导向血管医学,最大限度地缩小这一差距,并提高这些技术的可译性
生物医学工程系的一个团队,由副教授Akhilesh Gaharwar和助理教授Abhishek Jain领导,设计了一个3D生物打印的血管模型,模拟了天然血管功能和疾病反应
Gaharwar是生物材料专家,他开发了新型生物链接,提供了前所未有的生物相容性和打印血管所需的机械性能控制,而Jain的专长在于创建血管和血液疾病的仿生模型
这个跨学科的合作项目最近发表在《高级保健材料》杂志上
3D生物打印是一种先进的制造技术,能够以嵌入细胞的逐层方式产生独特的组织形状构造,使这种排列更有可能反映血管结构的天然多细胞组成
引入了一系列水凝胶生物链接来设计这些结构;然而,能够模拟天然组织的血管组成的可用生物链接存在局限性
当前的生物链接缺乏高印刷适性,并且不能将高密度的活细胞沉积到复杂的三维结构中,使得它们的效率较低
Karli Gold '20岁,前生物医学工程博士生,曾与Akhilesh Gaharwar合作制作他的3D生物打印模型
信用:德克萨斯A&M工程公司 为了克服这些缺点,加哈尔瓦和贾恩开发了一种新的纳米工程生物链接来打印三维的、解剖学上精确的多细胞血管
他们的方法为宏观结构和组织水平的微观结构提供了改进的实时分辨率,这在目前可用的生物链接中是不可能的
Gaharwar说:“这种纳米工程生物链接的一个显著独特的特征是,无论细胞密度如何,它都表现出很高的可印刷性,并能够在生物印刷过程中保护封装的细胞免受高剪切力。”
“值得注意的是,3D生物打印的细胞保持健康的表型,并在制造后的近一个月内保持存活
" 利用这些独特的特性,纳米工程生物链接被打印到3D圆柱形血管中,由内皮细胞和血管平滑肌细胞的活共培养物组成,这为研究人员提供了模拟血管功能和疾病影响的机会
这种3D生物打印的血管提供了一种潜在的工具来了解血管疾病的病理生理学,并在临床前试验中评估治疗方法、毒素或其他化学物质
其他项目合作者包括Dr
休斯顿卫理公会研究所的约翰·库克和俄克拉荷马大学的哈维尔·乔
这项研究由美国国立卫生研究院、国家科学基金会和德克萨斯A&M总统卓越基金资助
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