生物3D打印类血管及其初步应用

发布时间：2020-08-10 16:35

【摘要】：近年来,3D生物打印技术发展迅猛,随着人们研究的深入,先后报道了基于3D生物打印的肝脏、血管、功能性皮肤、血管化组织等,但由于生物打印设备较昂贵,生物打印材料种类不多等不利因素,限制了3D生物打印的普及和快速发展。尤其是小口径管状结构的打印,它需要复杂的3D生物打印设备和打印工艺。本课题开发了一种新型生物墨水,搭建了具有自主知识产权的低成本、集成化的生物3D打印机,在此基础上发明了一种新型的小口径管状结构打印方法,该方法的原理为:通过打印机在基质溶液中打印生物墨水,通过控制生物墨水在基质溶液中的交联程度形成小口径管状结构,通过控制交联时间,控制管状结构的内径和外径。随后,我们在打印的管内壁种植了血管内皮细胞以模拟血管结构,并且,探索了“打印血管”在病理模型构建方面的应用。研究内容包括:1、改造桌面级塑料3D打印机的基本骨架,搭建了低成本、可高低温控制的生物打印机。2、通过在明胶基生物墨水中加入一定比例的普朗尼克F127,改善了原有生物墨水性能,并且考察了该生物墨水的生物相容性。3、开发了一种简易的血管打印方法:通过生物打印机将生物墨水以一定速度从注射器中挤出,同时控制混合生物墨水中海藻酸钠的交联程度,再将未交联的中间部分洗出,打印出中空管状结构,该方法可以通过控制其打印参数,得到不同管径(1.5mm-5mm),不同壁厚的管状结构;为了模拟血管的结构,探索了内皮细胞在打印血管中的种植方式。4、利用同型半胱氨酸诱导打印血管初步构建动脉粥样硬化病理模型,观察到在同型半胱氨酸诱导的动脉粥样硬化早期,管内内皮细胞发生的病理性变化。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.73;R318

【参考文献】