清华团队开发可快速构建含血管网络和神经系统的心室模型的3D打印技术

近日，清华大学机械系熊卓副教授、张婷副研究员课题组研究开发了一种逐级悬浮 3D 打印（Sequential Printing in a Reversible Ink Template, 简称 SPIRIT）技术，通过拓展悬浮生物 3D 打印技术的边界，该技术可快速构建含自由脉管网络的复杂器官，并成功打印了含心血管系统、电传导系统和神经系统的心室模型，有望加速 3D 打印组织器官在医学领域的转化应用。

此前的技术虽然可以打印构建复杂的心脏腔室结构，但难以重现对心脏功能具有重要作用的脉管及传导系统。克服此类局限需要实现器官外部腔室几何结构和内部脉管系统的耦合构建。该课题组开发了在可逆墨水模板中进行逐级顺序打印的技术——SPIRIT，并使用了一种能够同时作为打印墨水和悬浮介质，且具有剪切减薄和自愈合行为的生物材料——基于微凝胶的双相生物墨水。SPIRIT 技术打印步骤可概括为：首先，在悬浮介质中使用生物墨水打印构建组织和器官的复杂外部结构；其次，使用牺牲墨水（sacrificial ink，一种在 3D 打印过程中先被用于打印支撑结构，随后被移除以创造管道或空腔的材料）打印内部精细特征，获得自由形态的脉管网络；最后，通过原位交联使打印结构定型，同时去除悬浮介质和牺牲墨水获得含自由血管网络的复杂器官。相关论文 2 月 16 日发表于《先进材料》（Advanced Materials）。（光明日报）

转自：“科研圈”微信公众号

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