近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院醫(yī)藥所體組織與器官退行性研究中心阮長順研究員團隊、潘浩波研究員團隊與天津大學(xué)材料學(xué)院劉文廣教授團隊合作，在同軸3D打印構(gòu)建高強度小口徑微管領(lǐng)域獲得新進展。相關(guān)研究成果Coaxial Scale-up Printing of Diameter-tunable Biohybrid Hydrogel Microtubes with High Strength, Perfusability and Endothelialization（可規(guī)?；S打印高強度、可灌注及促內(nèi)皮化的尺寸可控水凝膠微管研究）發(fā)表在權(quán)威刊物Advanced Functional Materials（2020, 2001485. https://doi.org/10.1002/adfm.202001485，影響因子16.836）上。博士生梁青飛為論文第一作者，深圳先進院為第一通訊單位。 

目前臨床上對小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架（Φ < 6 mm）的需求長期處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，給小口徑管狀組織的再生與重建領(lǐng)域帶來了巨大機遇及挑戰(zhàn)。盡管同軸三維（3D）打印技術(shù)在模擬構(gòu)建小口徑管狀結(jié)構(gòu)支架方面已取得一些進展，但目前所構(gòu)筑的微管類結(jié)構(gòu)支架普遍存在力學(xué)性能不足、固有溶脹特性難以控制等缺點，嚴重阻礙了其作為空心類組織修復(fù)支架的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。 

高強度水凝膠已被證實可作為3D打印的理想候選墨水，所構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)的支架，具有機械穩(wěn)定性，可用于承力組織再生與功能重塑重建。深圳先進院研究團隊在3D打印高強度水凝膠前期研究中，與天津大學(xué)劉文廣教授保持密切合作，成功實現(xiàn)了3D打印高強度醫(yī)用水凝膠材料構(gòu)建骨-軟骨一體化修復(fù)支架（Advanced Science, 2019, 1900867；Advanced Functional Materials, 2018, 1706644）及促骨組織再生支架（ACS Biomaterials Science & Engineering, 2017, 3, 1109-1118）。 

在此基礎(chǔ)上，本研究成功基于納米粘土（Nanoclay）/ N-丙烯酰甘氨酸酰胺（NAGA）/明膠甲基丙烯酰（GelMA）構(gòu)筑了一種氫鍵增強的高強度納米復(fù)合醫(yī)用水凝膠墨水，并證實其具有優(yōu)異可打印性能；結(jié)合3D同軸打印技術(shù)成功構(gòu)建具有高韌性、超拉伸性、抗壓性、快速自恢復(fù)性能的小口徑微管，同時調(diào)控同軸通道的內(nèi)外徑可實現(xiàn)微觀尺寸可控性；基于溫和的打印工藝和墨水體系優(yōu)異的可打印性，本研究所提出的制造方式具有規(guī)模化生產(chǎn)潛能，可一次性連續(xù)生產(chǎn)微管達60 cm以上；此外，該微管還展示出良好的生物學(xué)特性，可促進內(nèi)皮細胞的粘附、鋪展和內(nèi)皮化，為3D打印小口徑微管支架應(yīng)用于組織再生奠定基礎(chǔ)。 

該項目獲得國家重點研發(fā)計劃、國家自然基金、中國科學(xué)院青促會及深圳市基礎(chǔ)研究等項目資助。 

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202001485

同軸 3D 打印小口徑微管示意圖及性能展示