定制化心脏移植物：伍斯特理工学院开发3D打印可引导细胞再生血管支架

时间：2025-12-13 12:54 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

2025年12月12日，南极熊获悉，伍斯特理工学院研究人员开发一种名为MµCLIP的多尺度微观3D打印工艺，结合可生物降解“墨水”，能一次性打印出带有精密凹槽与通道的管状植入支架。这些独特的纹理能够为细胞在植入物表面迁移并相互排列提供关键路径，促进心脏血管的再生，用于改善心脏病的治疗步骤。

伍斯特理工学院增材制造再生工程（AMRE）实验室的Yonghui Ding教授表示：“这项研究的目标是再生动脉，而不仅仅是替换它们。为了实现这一目标，开发能够暂时为组织生长提供结构支撑，并使新细胞能够生长成健康、功能性血管的移植物至关重要。”△相关研究已发表在《Advanced Healthcare Materials》期刊上，研究题目为“用于引导三维细胞排列的具有表面形貌的纳米多孔支架的多尺度3D打印”（传送门）

聚焦心脏病手术的创新解决方案

这项研究旨在改进心脏病的外科治疗方法。心脏病发作的主要原因是为心脏供血的血管阻塞。一种常见的外科治疗方法是冠状动脉旁路移植术，即通过连接静脉或人工血管，绕过阻塞部位，重建血液循环，从而恢复心脏的正常血流。

△概述MµCLIP 3D打印方法与传统CLIP的比较

为了更好的改进现有移植手术方法，研究人员致力于构建更优质的临时移植体。团队成员开展了基于MµCLIP（多尺度微观3D打印工艺）的研究，旨在开发更为优质的临时支架。研究团队利用WPI实验室自主研发的专用3D打印机，将液态聚合物逐层沉积，构建出具有精确管状结构的支架。同时，利用紫外光照射，逐层投射特定的图案，进一步增强管壁表面的细胞引导效果。

△具有20 µm沟槽的3D打印管状支架加速了内皮细胞 (EC) 的迁移

优化生物材料的支架设计
研究人员采用柠檬酸盐基聚合物（一个柔韧且可生物降解的材料），这些聚合物在紫外光照射下逐步固化，并形成具有纹理的表面。实验数据显示，与光滑表面支架相比，带有纹理的支架能显著提高内皮细胞和平滑肌细胞的迁移能力和排列效果，从而有效促进血管内皮的形成。
这项研究体现了Ding教授专注于生物材料支架的设计和制造，以用于组织再生，例如血管和肌肉骨骼组织。他于2023年加入伍斯特理工学院任教，此前曾担任西北大学的研究助理教授。Ding教授补充道：“我非常兴奋能开展转化研究，这种研究不仅在科学上取得突破，而且有可能改善人们的生活。许多人需要进行搭桥手术，而我们的研究有望研发出更好的移植血管，从而为患者带来更好的健康结果。”

(责任编辑：admin)

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