赫克实验室推出自然灵感3D打印日常鞋EDDY

2025-12-16 10:55:54

美国私立研究机构伍斯特理工学院与伊利诺伊州西北大学的研究人员开发出一种利用3D打印技术制备微型可降解管状支架的方法。该支架表面设计有微观沟槽与通道,旨在引导细胞定向生长,以支持功能性血管再生。

生物医学工程系助理教授丁永辉表示:"我对这种既具有科学突破性、又能改善人类生活的转化研究感到振奋。许多患者需要进行血管搭桥手术,我们的研究成果有望提供更优质的移植物,从而提升患者健康预后。"

精准设计的微型功能支架
该支架长约1厘米,直径2-3毫米,尺寸虽小却经过精密工程设计。其表面纹理为内皮细胞与平滑肌细胞提供迁移路径和定向排列引导,这是重建健康血管的关键过程。丁教授指出:"本研究的目标是实现动脉再生而非简单替换。为实现这一目标,开发能临时提供组织生长结构、并促使新生细胞形成健康功能性血管的移植物至关重要。"

支架采用名为MµCLIP的多尺度微观3D打印技术制备,通过逐层沉积液态聚合物并投射紫外光图案固化成型。所得柠檬酸盐基聚合物兼具柔韧性与可降解性,并能促进细胞定向排列。实验室测试显示,内皮细胞在纹理化支架表面的迁移与定向效果显著优于光滑表面。

跨器官应用的拓展潜力
3D打印支架的应用前景不局限于血管组织。澳大利亚新南威尔士大学堪培拉分校的研究人员将类似原理应用于骨再生领域,开发出能复刻天然骨骼复杂内部结构的可降解植入物。这些采用聚乳酸材料打印的随机晶格结构支架为细胞生长提供框架,并在愈合过程中逐步降解,避免了二次手术。

该技术的多功能性还延伸至神经修复领域。明尼苏达大学的研究团队将3D打印支架与脊髓神经祖细胞结合,构建出类器官结构,使完全性脊髓损伤的大鼠实现部分运动功能恢复。虽然美国有超过30万脊髓损伤患者常面临永久性瘫痪,但提供支架结构能使移植细胞有序组装形成功能性网络。研究负责人安·M·帕尔博士强调,工程化支架在引导细胞生长、改善当前难以治疗的神经损伤预后方面具有巨大潜力。


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