3D打印人造肠道：揭秘人体消化与微生物的奥秘

小肠的复杂结构使其能够实现营养吸收、微生物防御和屏障保护等关键功能，然而在体外复制这种复杂性一直是个难题。本研究通过工程技术构建了一种3D生物打印肠道模型，该模型具有仿生环形皱襞和分区剪切应力分布，旨在重现小肠的原生生理特性。

研究采用了一种细丝解析嵌入式生物打印方法，能够高精度制造薄壁连续结构，这些结构形成了对上皮细胞发育至关重要的生理相关流动微环境。这种剪切应力模式可调节紧密连接、分泌活性和转运蛋白表达，促使上皮细胞区域特异性特化为屏障表型或吸收表型。

当与益生菌植物乳杆菌共培养时，该模型通过空间特异性定植激活了局部免疫反应，并调节了上皮细胞功能。区域流动差异通过跨细胞和细胞旁途径控制营养物质和药物探针的转运。药物吸收的定量评估显示出强烈的体外-体内相关性，验证了该模型的生理相关性。

通过整合结构、机械和功能的复杂性，该平台推动了肠道模型的发展，可用于研究肠道生理学、宿主-微生物相互作用以及药物转运。