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)”，但這些治療可能會產(chǎn)生許多并發(fā)癥，并且還存在沒有足夠的皮膚覆蓋特別大的傷口的問題。

然而，使用干細(xì)胞進(jìn)行3D打印允許產(chǎn)生無限量的組織以治愈大傷口。使用來自病人的細(xì)胞也降低了排斥的風(fēng)險。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)灌注和實時操作?！蓖ㄟ^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。 “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特的優(yōu)勢，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?！?/p>

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，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，促進(jìn)更多功能性工程血管組織的產(chǎn)生。它可能對傷口覆蓋和組織再生的研究有用，并最終有助于治療傷口?！?/p>