生物3D列印血管剛過，4D列印細胞小口徑血管來了

最近3D列印界最火的無疑就是生物血管3D列印，在藍光英諾成功的將3D列印血管植入到恆河猴體之後，藍光發展的股票連續3個交易日漲停板!這表現出市場對生物3D列印的巨大興趣。目前，人體內的血管破裂時，可移植聚酯材料的人工血管，但由於血液容易凝固在人工血管內壁，如果人工血管太細就容易堵塞，這一直是開發人工血管的難處。血管生成是組織工程學中的關鍵問題，血管是維持細胞功能的主要場所，為細胞提供營養和氧氣，同時排除細胞代謝廢物,由於血管需求量大，因此這個問題急需解決。

2016年12月28日，青島尤尼科技向南極熊3D列印網透露，他們在生物血管製造上使用了4D列印技術，可以列印出直徑為0.5mm-6mm，內外層帶有包含生長因子、EC–MSC、ECM組件、iMSCs及HUVEC不同比例細胞重編程的血管。

列印不同直徑血管

英國科學家約翰?格登和日本醫學教授山中伸彌因為發現成熟細胞可以重新編程為未成熟的細胞，進而發育成人體的所有組織，獲得2012年諾貝爾生理學或醫學獎。科學家們認為，通過對人體細胞進行重新編程（定向生長，具備某些功能），可以研究出診斷和治療疾病的新方法。但目前細胞重新編程的方法效率比較低下，且能導致細胞內出現無法預料的變化，很多科學家都希望能另闢蹊徑。青島尤尼科技的CEO王紅說，「我們利用4D生物列印網格微槽結構的多細胞生物材料，大大提升了細胞重編程的質量！」南極熊認為這也是在人造血管的另一個方向，藍光英諾採用的是從體內提取的細胞製作生物磚，然後進行3D列印血管，植入體內，形成血管。而青島尤尼科技採用的4D生物列印技術，在可編程網格微槽的多層結構中建立起細胞「微組織」，隨著時間和環境的變化，可以自發的進行細胞膜、細胞自組織和基質沉積的過程，從而優化了降解過程，使列印出的組織機構與自然的組織更接近。

藍光英諾3d列印血管過程藍光英諾和尤尼科技的在3D列印人造血管方面是兩個不同的發展方向：藍光英諾採用的是利用生物細胞為材料製作的生物磚來3D列印血管，而血管本省也保持活性，屬於直徑比較粗的一類。而尤尼科技是列印了多層微槽支架結構，然後在水凝膠里並加入多種細胞進行重編程，可列印出多層仿生的內徑0.5mm-6mm的血管。在研發進度上藍光英諾已經把3D列印血管進行了恆河猴體內實驗，青島尤尼科技4D列印出的血管已經過醫生試縫，其強度，韌性，彈性均滿足臨床要求，但尚未進行動物體內試驗。

尤尼科技列印的血管進行縫合試驗青島尤尼科技是中國第一批獲得國家863前沿生物3D列印的公司之一，公司CEO兼技術帶頭人王紅，帶領研發團隊在研發出多款3D生物印表機之後再續輝煌，終於研發出血管生物印表機，並且與國內外著名幹細胞研發機構合作，列印出多層仿生的內徑0.5mm-6mm，長度50mm的可降解生物材料的血管支架，利用4D列印技術成功列印出包括由生長因子、EC–MSC、ECM、iMSCs、HUVEC、平滑肌細胞和成纖維細胞等不同比例組成的細胞重編程內徑2mm，長度50mm的小口徑血管。

王紅 在實驗室所謂「4D列印技術」，就是在傳統3D列印技術中再加入「時間」變數，之前南極熊有過4D列印的報道《4D列印：可創造出「智能化」的物體》。4D列印不僅包含3D的長、寬和高3個維度，更增加了一個時間維度，使列印出的物體可以隨著時間推移在形態結構上自我進行智慧調整，最終自動達到預先設計要求。智能生物列印材料，可以創建高度複雜的組織，通過封裝在生物列印支架內的自組織細胞完成，在3D列印出來的生物材料支架中精確的嵌入活細胞和生長因子，可以獲得與天然組織結構非常相似的工程化組織結構。然而，由於不完整的組織的形成過程，列印的組織結構還不能實際的應用，而4D生物列印可以獲得具有與天然組織非常接近的組織結構。王紅（863科學家）介紹：4D生物列印的人臍靜脈內皮細胞HUVEC、EC–MSC懸浮液在內層形成內皮細胞膜，4D生物列印的水凝膠作為細胞載體具有水分含量高、易加工、與封裝細胞有良好的生物相容性等特點, 4D生物列印含有平滑肌細胞和成纖維細胞的液體可以實現細胞自組織構建，並形成結締組織，為血管移植提供了必要的機械性能。總之，他們這次用4D列印細胞重編程方法構建小口徑血管的方法，可以減少血栓形成，防止血管阻塞，保證移植的血管內血液正常流通，依照仿生的原理和方法從根本上解決了小口徑血管的堵塞問題，應該是小口徑血管製作史上的重大創新和突破 ！

青島尤尼科技董事長 CEO兼技術帶頭人 王紅王紅還介紹說：她將和團隊繼續研發更高一代的4D生物印表機，實現精確可編程地控制細胞排列，定向生長，充分發揮細胞自組織的能力，加快體外構建仿生血管的進程。她有一個夢想，就是要讓我們中國的4D列印技術領先世界。王紅認為，在4D列印技術列印血管，骨骼，心臟支架和眼科等三類器械方面，目前全球尚屬空白，中國的幹細胞技術一點也不落後其他國家，既然3D列印技術已經讓美國，德國和日本領了先，為什麼這次在4D列印技術的發展過程中，我們中國人不去領先呢？ 她呼籲哪些願意投身4D列印技術發展的科學家，醫生和工程師們，充分發揮醫工結合的優勢，儘快融為一體，為此她願意在每一個省份選擇兩家醫院，免費建設4D列印精準醫療數字化轉化中心，試點成功後，將在全國醫院進行普及（感興趣的醫院、醫生可聯繫南極熊）。王紅堅信，在國家大力提倡精準醫療和醫生創新的大趨勢下，五年內，每一個醫院都將會有一個能為骨科，心血管科，口腔科，兒科，神經科，康復科等醫生提供手術導板，手術模型，口腔牙模，精準矯形矯具和基於臨床需求的植介入器械創新研發的4D列印精準醫療數字化轉化中心 ！

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