3-D print, bioinks skaber implanterbare blodkar

Et biomimetisk blodkar blev fremstillet ved hjælp af en modificeret 3-D celleprintteknik og bioblæk, som blev formuleret ud fra glatte muskelceller fra en human aorta og endotelceller fra en navlestrengsvene. Resultatet er et fuldt funktionelt blodkar med en dobbeltlagsarkitektur, der udkonkurrerer eksisterende konstrueret væv og bringer 3-D-printede blodkar flere grundlæggende trin tættere på klinisk brug.

De konstruerede blodkar blev podet som abdominale aorta i seks rotter. I løbet af de næste par uger, videnskabsmænd observerede en transformation, hvor rottens fibroblaster dannede et lag bindevæv på overfladen af ​​implantatet for at integrere det fremstillede kartransplantat som en del af det eksisterende, levende væv. Resultaterne, udgivet i Anvendt fysik anmeldelser , inkludere detaljer om den tredobbelte koaksiale 3-D printteknologi, de udviklede, og deres analyse af den unikke arkitektur, fysiske styrker og biologisk aktivitet af det konstruerede væv.

"Det kunstige blodkar er et vigtigt værktøj til at redde patienter, der lider af hjerte-kar-sygdomme, " sagde forfatteren Ge Gao. "Der er produkter i klinisk brug lavet af polymerer, men de har ikke levende celler og karfunktioner. Vi ønskede at lave vævsteknologi, funktionelt blodkartransplantat."

Tidligere forsøg på at konstruere blodkar med lille diameter har givet blodkar, der er skrøbelige og tilbøjelige til at blokere. De bruger ofte en strippet version af ekstracellulært materiale, såsom kollagenbaserede bioblæk. I modsætning, materiale fra et naturligt blodkar indeholder kollagen plus en samling af forskellige biomolekyler, der giver et gunstigt mikromiljø for vaskulær cellevækst.

Brug af disse naturlige materialer-baserede bioblæk bevarer blodkarrets naturlige kompleksitet og fremskynder dannelsen af ​​funktionelt vaskulært væv, så de har forbedret styrke og anti-trombosefunktioner.

Efter fremstilling, det trykte blodkar blev modnet i et laboratorium, der var designet til at indstille karrets biologiske og fysiske egenskaber til præcise specifikationer for vægtykkelse, cellulær tilpasning, sprængtryk, trækstyrke, og dens evne til at indgå kontrakter, efterligner den naturlige blodkarfunktion.

Forfatterne planlægger at fortsætte med at udvikle processer til at øge styrken af ​​blodkarrene tættere på styrken af ​​menneskelige kranspulsårer. De planlægger også at udføre langtidsevaluering af vaskulære transplantater, observere, hvad der sker, mens de fortsætter med at udvikle sig på plads og bliver til ægte væv i det implanterede miljø.