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在这个项目中，体积生物打印首次成功地与熔体电写相结合。这将体积打印的速度和细胞友好性与创建功能性血管所需的结构强度结合在一起。乌得勒支再生医学中心 (RMCU) 生物制造实验室的这项研究今天发表在 Advanced Materials 上。

体积打印是 RMCU 生物制造实验室于 2019 年率先用于生物打印的一项技术。这是一种快速技术，可以让细胞在打印过程中存活下来。然而，由于这种类型的印刷是在对细胞友好的凝胶中完成的，因此产生的印刷品在结构上不是很健全。对于必须能够承受高压和弯曲的血管来说，这是一个问题。出于这个原因，追求体积生物打印和熔化电写的合并。

熔体电写是一种高度精确的 3D 打印类型，它通过引导熔融(可生物降解)塑料的细丝来工作。它能够生产出机械强度高且能够承受力的复杂支架。这里的缺点是它们不能直接在其中打印电池，因为涉及高温。因此，这里使用体积生物打印将载有细胞的凝胶固化到支架上。

如何合并电子书写与体积印刷

该过程从使用熔体电写创建管状支架开始。然后将其浸入装有光敏凝胶的小瓶中，并放置在体积生物打印机中。原则上，打印机的激光可以选择性地固化位于支架内、支架上和/或周围的凝胶。“为了做到这一点，我们必须将支架放在小瓶的正中央，”第一作者 Gabriël Größbacher 说。“任何偏离中心的地方都意味着体积打印会被偏移。但我们通过在安装在小瓶上的心轴上打印支架，设法将其完美居中。”

在这项研究中，Größbacher 及其同事测试了不同厚度的支架，这导致了或多或少坚固的管子。最后，他们还测试了生物打印凝胶的各种放置方式。这些可以放置在脚手架的内侧、脚手架本身内部或外部。通过使用两种不同标记的干细胞，该团队能够打印出具有两层干细胞的原理证明血管，并在中心种植上皮细胞以覆盖血管腔。

从试管到功能性容器

该设计还可以允许在印刷品的侧面打孔，从而有可能控制血管的渗透性，使血液发挥其功能。最后，研究人员还创造了更复杂的结构，如分叉血管，甚至是带有静脉瓣膜的血管，这些静脉瓣膜可以维持单向流动。

Größbacher：“这是对原理研究的证明。我们现在需要做的是用作为真实血管一部分的功能细胞替换干细胞。这意味着在上皮细胞周围添加肌肉细胞和纤维组织。我们现在的目标是打印功能性血管。”