用3D打印技术造出超仿生气管,可精准调控血管生长,用于修复气管缺损
作者: aeks | 发布时间: 2026-05-31 21:01 | 更新时间: 2026-05-31 21:01
学科分类: 临床医学 材料科学与工程 生物医学工程 生物工程
用3D打印技术造出超仿生气管,可精准调控血管生长,用于修复气管缺损
本文报道了一种用于大段气管缺损重建的超仿生气管组织工程支架(UB-TET)。针对当前人工气管面临的两大核心难题——结构仿生精度不足和血管化效率低下,研究团队创新性地采用数字光处理(DLP)生物打印技术,分模块构建出解剖学高度仿生的气管:包括交替排列的C形软骨环(由含软骨细胞的甲基丙烯酰化华通胶/明胶双网络水凝胶制成)和纤维环(由氧化海藻酸钠-甲基丙烯酸缩水甘油酯OAlgGM水凝胶制成),以及背侧纤维带。关键突破在于“时空协同血管调控”策略:一方面,在纤维区域预先打印出直径约750微米的宏观血管通道,为宿主血管长入提供物理引导路径;另一方面,利用OAlgGM水凝胶中醛基与VEGF赖氨酸残基形成的动态希夫碱键,实现VEGF长达一个月的稳定缓释,持续吸引内皮细胞迁移。二者协同作用,使新生血管密度提升2.6倍。动物实验(兔模型)证实:该支架植入后能同步支持软骨、纤维组织、上皮及血管的协调再生;术后40天即形成结构完整、管腔通畅、力学性能良好的功能性气管,显著降低吻合口狭窄和炎症反应,大幅提高存活率。该成果不仅为临床气管重建提供了全新可行路径,其‘结构引导+信号调控’的双模策略也为其他复杂空腔器官的组织工程树立了范式。