按需挤出(EoD)生物打印技术
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杭州师范大学×浙江大学×西湖大学合作Cell子刊:生物打印“会生病”的人工动脉
生物世界· 2025-11-18 04:05
研究背景与行业痛点 - 心血管疾病是全球头号致死病因,但相关研究因缺乏能真实再现人体动脉复杂环境的实验室模型而受阻[2] - 现有模型过于简化现实,二维平面培养无法体现细胞间相互作用,大多数三维系统缺乏天然血管的分层结构和血流动力学调控机制[2] - 许多基本疾病机制未解决,药物试验常无法取得预期效果[2] 核心技术突破 - 研究团队开发了按需挤出生物打印技术,构建出具有微米级结构保真度与可定制宏观几何形状的动脉模型[3][5] - 该模型再现了血管疾病中的协同微环境相互作用,可用于解析心血管疾病机制、评估微环境特异性疗法[3][5] - 通过各分层特异性的基因/蛋白表达,这些动脉模型展现出更优的内皮功能与屏障完整性,精准模拟了天然动脉生理特性[5] 模型功能与应用价值 - 在致动脉粥样硬化因子作用下,该平台重现了动脉粥样硬化关键事件,包括内皮激活、单核细胞浸润和泡沫细胞形成[5] - 振荡流激活了驱动炎症反应的机械敏感通路,结构缺陷会加剧炎症反应[5] - 打印的动脉在生理相关的流动和炎症条件下重现血管疾病的标志性过程,并对药物的响应方式与体内结果相似,确立了其在临床前测试中的价值[8] 行业影响与未来展望 - 该平台整合了细胞层级、血管几何结构和血液动力学控制,为解码血管疾病进展、识别治疗靶点以及加速精准医疗开辟了新机会[8][9] - 通过将高分辨率的结构保真度与动态微环境控制相结合,展示了先进生物制造如何将生物材料转化为连接工程和医学的活系统[8][9] - 该方法建立了一个仿生平台,可推动心血管疾病的个性化治疗革新[5][9]