WFIRM的科学家推动了生物打印技术的发展

维克森林再生医学研究所(WFIRM)的科学家首次报道了使用生物打印打印由多种不同功能材料组成的气管组织结构。他们在人造气管替代物中打印了不同设计的平滑肌和软骨区域，这些区域显示出与人类气管组织相似的机械特性。

以往组织工程气管构建的尝试有许多不同的局限性，主要是因为他们只专注于使用再生软骨组织。WFIRM气管结构是新颖的，因为它们使用可生物降解的聚酯材料和含有水凝胶的材料同时与单独的软骨和平滑肌区域进行生物打印人间充质干细胞它可以自我更新，变成多种细胞类型。在这里是茎细胞分化成两种不同的细胞类型-软骨细胞和平滑肌细胞-在不同的区域的生物打印气管构建。软骨部分是坚硬的，以提供机械支持，以避免塌陷，而平滑肌是柔韧的，并连接软骨环的两端，允许有足够的灵活性，以便气道收缩。

“人们尝试过其他材料，但问题是他们只使用了一种材料，这种材料不够坚固，不能保持气道打开，也不能提供所需的灵活性。”我们的生物打印方法提供了一种柔韧性和强度的组合，这是模仿天然气管组织所需要的。再生医学在WFIRM。

气管是由软骨和平滑肌组织制成的中空管，旨在使灵活的气道抵抗塌陷。气管狭窄是指气管的异常狭窄和僵直，可能是由于插管时间过长、炎症和外伤引起的，也可能是先天性的异常。这种疾病的主要治疗方法是手术干预，但有挑战和局限性。

这项研究发表在该杂志的网上生物制造，该研究方法结合了三种量身定制的技术:针对患者的医学成像、驱动干细胞分化的水凝胶和模仿特定生物力学特性的聚合物支架。

墨菲说，这种方法是将含有软水凝胶的干细胞进入生物打印气管结构的气孔。“我们已经知道我们可以在二维空间中将这些细胞分化为光滑细胞肌肉或软骨，但我们是否能在生物打印的3d结构中做到这一点的问题仍然存在，”他说。“我们说生长因子给他们额外的推动力。”

“这项早期的概念验证研究表明，我们可以简化生物打印能力，并可能在某一天为受损或病变气管区域的替代再生医学治疗提供机会，”WFIRM的主任、论文的合著者Anthony Atala医学博士说。“研究的下一步将是评估长期功能，以确保适当组织阵型和力量保持。”

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