供稿人:顾恒 连芩
供稿单位：机械制造系统工程国家重点实验室
血管网在为组织提供营养、氧气，代谢废物，传导信号，调节环境温度和PH等方面起着重要作用。因此快速制造三维血管网结构将大大促进组织修复、细胞治疗和药物筛选的研究。
为此，英国帝国理工学院的Ouyang等人提出了一种通用的打印方法意在克服三维结构保真性、细胞分布均匀性和血管网络互通性等方面的挑战。该方法无需借助模板或细胞种植的方式，通过交替打印含有内皮细胞的明胶和GelMA水凝胶材料来实现原位内皮化。如图1所示，明胶材料具有温敏特性，温度交联具有可逆性。GelMA材料具有光敏特性，在光引发剂的作用下利用紫外光交联具有不可逆性。利用上述特性交替打印这两种材料并分别交联，37℃下明胶呈液相，流失后可留下孔隙网络结构。
图 1 原位内皮化制造方法 为了研究内皮细胞的原位内皮化效果，研究人员设计了两种结构： 第一个是的栅格结构，在相邻层之间具有正交定向的互连通道；第二种相互平行的通道结构。第7天的培养结果如图2所示。通过免疫染色也显示了内皮细胞粘附标记蛋白CD31的表达，证实内皮细胞已经形成汇合的单层。
图 2 栅格通道和平行通道的内皮细胞分化结果 与同轴打印、模板制造、内皮细胞种植等仿生血管制造方法相比，该方法具有几点优势：（1）可直接制造具有管状结构的连通网络（2）细胞分布均匀性更高（3）可定制化打印不同的通道结构。该方法除了用于组织的制造，还可以用于基于水凝胶的微流控技术和自支撑、可灌流的水凝胶结构的研究中。
参考文献：
Ouyang L , Armstrong J P K , Chen Q , et al. Void‐Free 3D Bioprinting for In Situ Endothelialization and Microfluidic Perfusion[J]. Advanced Functional Materials, 2020, 30(1)
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