斯坦福大学研究团队在《科学》杂志发表最新成果,开发出一种能够快速设计并3D打印复杂血管网络的新技术。这项突破有望解决再生医学中器官规模化培养的关键难题,为个性化器官移植带来新希望。
目前全球器官移植供需严重失衡,传统方法面临排斥反应和供体短缺等问题。研究团队开发的创新算法可将血管网络设计速度提升200倍,并能生成与人体器官高度相似的复杂血管结构。论文共同资深作者艾莉森·马斯登教授表示:"没有血液供应就无法扩大组织规模,我们的技术解决了这个关键瓶颈。"
该技术通过SimVascular开源项目公开算法,结合流体力学模拟确保血液均匀分布。实验显示,新方法可在5小时内完成包含百万条血管的心脏模型设计,而传统方法需要数月时间。团队已成功打印出维持细胞存活的500分支血管网络,其中25条血管的简易网络能有效输送养分。
虽然当前打印的血管通道尚未具备完整生理功能,但这项研究为生物打印功能性器官奠定了基础。共同通讯作者马克·斯凯拉-斯科特指出:"这是生成真正复杂血管网络的第一步,我们正在将细胞与血管系统在器官尺度上结合。"
这项技术突破将加速再生医学发展,未来可能实现按需制造个性化移植器官,从根本上解决器官短缺问题。研究团队正致力于提升打印精度、加快打印速度,并促进微小血管的自主生长。
更多信息: Zachary A. Sexton 等,基于模型引导的器官规模合成血管生物制造快速设计,Science (2025)。期刊信息: Science













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