来自美国的研究人员科罗拉多大学波德分校（铜巨石）我们开发了一种3D打印方法，使用受控氧抑制来模拟血管的高度结构化、柔韧的几何结构。
“我们的想法是在3D结构中添加独立的力学特性，从而模拟人体的自然组织，”科罗拉多大学博尔德分校机械工程系副教授、《人体组织的力学特性》的高级作者尹晓波(音)说学习.
“这项技术使我们能够创建可为疾病模型定制的微观结构。”
硬化3D打印血管
根据这项研究，工程设计为血管硬化与心血管疾病相关，可存活的动脉和组织置换“历史证明具有挑战性”。使用一个3D打印机的零件从eBay上购买，总共花费了500美元，研究人员开发了一种立体平版3D打印方法来制造微观结构。
该方法在固化聚合物结构之间集成了一层氧抑制层，以在增材制造过程中物理上限制固化厚度。“氧气通常是一件坏事，因为它会导致不完全固化，”机械工程博士后研究员、该研究的主要作者丁永辉说。“我们利用了一个允许氧气渗透速率固定的层。”
“通过严格控制氧气的迁移和随后的光照，研究人员可以自由地控制物体的哪个区域凝固得更硬或更软——同时保持整体几何形状不变。”
在不同的紫外线照射剂量下图像通过CU巨石。
模仿患病的血管
为了测试他们的概念，研究人员打印了三种不同版本的结构，其顶部梁由两根杆支撑。这些结构在形状、大小和材料上都是相同的，但在杆的硬度上有三种变化:软/软、硬/软和硬/硬。接着，研究小组发现，较硬的棒子支撑着顶部的横梁，而较软的棒子则使其完全或部分坍塌。
研究人员还印制了一个小的中国武士塑像，外层坚硬，内层柔软，这给了武士不同的纹理。CU Boulder认为，这种方法“为3D体外组织制造开辟了一条新的途径”。据说，这项研究还可以加速高血压和高血压患者的个性化治疗血管疾病.
“我们能够创造出这种结构来模拟患病的血管。在进行临床试验之前，我们可以用它来测试药物。”“这是一个深刻的发展，也是朝着我们的目标迈出的鼓舞人心的第一步，我们的目标是创造一个功能类似于健康细胞的结构。”
研究人员目前正致力于在3D打印过程中沉积细胞，以制造活体动脉。
研究论文“三维生物立体光刻中异质微力学环境与几何图形的正交规划合著者尹航、丁永辉、翟瑶、谭伟、尹晓波。
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特色图片显示了动脉的图示。通过CU Boulder拍摄图像。
