荷兰特温特大学的研究人员在生物打印技术方面取得了突破性进展，这可能会改变我们创建血管化组织的方式。他们最近在《先进医疗材料》杂志上发表的创新生物墨水，题为“基于寡核苷酸的可编程生物墨水的生物打印，以调节4D中多尺度微血管形态发生”，介绍了一种精确引导3D生物打印组织内微小血管生长和组织的方法。这些血管模仿了人体中发现的复杂网络。

3D打印器官有潜力通过为器官衰竭和组织损伤提供解决方案来彻底改变医学。然而，一个主要挑战是确保这些打印的组织获得足够的营养和氧气，这对于它们的生存和功能至关重要。没有血管，这些组织不能有效地获取营养或排除废物——限制了它们的有效性。因此，能够3D生物打印血管是一个关键的进步。

组织工程师在生物打印过程中已经可以定位血管，但这些血管在实验室培养或植入体内时往往会不可预测地重塑——降低了工程化组织的有效性。特温特大学团队开发的可编程生物墨水通过提供对血管生长和随时间重塑的动态控制来解决这个问题——为创造具有长期功能和适应性的工程化组织开辟了新的可能性。

这种尖端生物墨水被修饰有称为寡核苷酸的小段DNA，可以编程按需结合和释放生化信号。这种方法模仿了人体的自然方式，组织微环境作为生长信号的储存库——只有在需要时才释放它们。这使得生物墨水能够控制血管形成并引导它们根据组织的需求发展。

“我们的实验室之前已经开发了基于寡核苷酸的技术来传递刺激新血管生长的蛋白质，”特温特大学血管化实验室的研究人员Jeroen Rouwkema和Deepti Rana说。“但这项技术的独特之处在于它不仅能够在三维空间中工作，而且还能随时间工作。我们称之为4D控制。”

在此基础上，研究人员现在将这种方法与挤出式3D生物打印结合起来。结果是，一种可编程生物墨水模仿了身体呈现生化信号的自然方式，使得在受控的实验室环境中引导血管生长成为可能。“这使我们更接近于工程化组织，使其功能像真正的器官，”Rouwkema和Rana说。