血管是人体最基本的组织，它将血细胞、营养物质、氧气、水和其他物质输送到全身的组织，并带走废物。创伤或疾病引起的血管损伤存在严重的发病率和死亡率风险。保持血管的结构和功能完整性对于全身大组织的存活至关重要。血管化始终是复杂组织和器官再生的先决条件。一般来说，直径为5-10微米的毛细管不需要修复；它们可以在体内通过萌芽血管生成自发形成。大直径血管(> 6毫米)可作为自体血管的替代物在商业上获得。然而，小直径血管(< 6毫米)的替代物仍然是世界范围内的重大临床挑战。因此，制造生物相容性和仿生小直径血管在全球引起了极大的关注。

来自乔治华盛顿大学的研究人员利用先进的同轴三维生物打印平台，制造出具有两个不同细胞层(血管内皮细胞(VEC)和血管平滑肌细胞(VSMC))的新型、可调、小直径血管，具体来说，血管平滑肌细胞被装载在血管壁上，血管内皮细胞在管腔中生长以模拟天然的血管结构。首先，设计了一种新型生物墨水，该墨水由明胶-甲基丙烯酰(GelMA)/聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）/海藻酸钠和裂解酶组成。这种特殊的设计有利于周围环境中的营养物质交换，同时改善基质孔中的负载细胞增殖，而不受物质封装固有的空间限制。血管壁中负载的血管平滑肌细胞随着海藻酸盐被裂解酶逐渐降解而稳定生长，为细胞在基质中的增殖留下更多的空间。通过流体力学模拟测试，血管在不同流速下表现出明显的可灌注性和较强的力学性能。此外，管壁中负载的血管平滑肌细胞和管腔中的血管内皮细胞随着时间的推移不断增殖，形成明显的双层结构。通过分别在血管管壁和管腔中对α-SMA和CD31(通常与血管生成现象相关)的标记物的免疫荧光染色进行观察并确认细胞的增殖情况。同时，通过基因分析对结果进行了定量分析，提示血管新生良好。

此项研究表明，具有两个不同细胞层(血管内皮细胞和血管平滑肌细胞)的3D打印血管可能是临床小直径血管替代应用的潜在候选。

原文链接：

https://www.researchgate.net/publication/345671198_3D_Bioprinting-Tunable_Small-Diameter_Blood_Vessels_with_Biomimetic_Biphasic_Cell_Layers