2025年5月16日，日本橫濱國立大學研究團隊成功開發(fā)出一種新的組織工程技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合了流體動力學和3D打印技術(shù)，能夠制造出具有復雜多方向排列結(jié)構(gòu)的組織模型。
 

構(gòu)建多向膠原組織結(jié)構(gòu)
         膠原蛋白是人體中最豐富的結(jié)構(gòu)蛋白，它的微觀排列方式對組織的結(jié)構(gòu)完整性、穩(wěn)定性及機械性能起著關(guān)鍵作用。然而，精確重建這種復雜的微結(jié)構(gòu)一直是生物制造領(lǐng)域面臨的技術(shù)瓶頸。雖然目前已有幾種模擬膠原蛋白結(jié)構(gòu)的方法，但它們都無法達到所需的精確度，也未兼顧成本效益或安全性。
 

        在本項研究中，副教授Kazutoshi Iijima與教授Shoji Maruo領(lǐng)導的團隊，創(chuàng)新性地提出了一種不依賴磁性顆粒或有機溶劑的方案，僅利用I型膠原蛋白溶液和細胞混合物，結(jié)合定制化3D打印母模和微尺度流體通道，通過引導流體流動方向來控制膠原束的排列，實現(xiàn)細胞與纖維在水平與垂直方向的精準定向。
 

研究表明，膠原纖維的定向?qū)�細胞行為具有顯著影響，是構(gòu)建功能性組織不可或缺的關(guān)鍵因素。該系統(tǒng)不僅能夠構(gòu)建模擬皮膚真皮、顱骨等組織中所需的復雜微定向結(jié)構(gòu)，還具備高度可控性與可擴展性，為個性化生物組織模型的構(gòu)建提供了全新思路。
 

Maruo教授指出：“通過將流體驅(qū)動技術(shù)與3D打印集成，我們能夠在組織支架中實現(xiàn)精細且多向的膠原定向結(jié)構(gòu)，這對未來功能性組織的制造具有重大意義。”

未來，該平臺有望拓展至體外組織模型的構(gòu)建及組織移植應用，進一步推動再生醫(yī)學、個性化醫(yī)療和組織工程的發(fā)展。

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