由于创伤或手术导致功能区域内的肌肉组织损失超过20%被定义为体积肌肉损失(VML),VML通常会导致身体残疾。VML治疗依赖于从健康供体部位收获的自体皮瓣移植,同时最大限度地降低免疫排斥的可能性。然而,这种方法通常会导致供体部位的发病率,并且依赖于有限的肌肉组织供应。目前组织工程的解决方案集中在工程移植物上,这些移植物缺乏带有饲养容器的分层脉管系统,因此受到扩散的限制。
近期,
以色列理工学院Shulamit Levenberg
等
扩展了一种多模式生物打印的新方法,通过多模态生物打印技术制造可灌注和血管化的骨骼肌瓣。这些肌瓣包含生物打印的血管化骨骼肌组织和3D打印的工程化主血管,能够在体内成功修复VML损伤。
本文要点:
(1)本文利用多模态生物打印技术,结合3D打印的生物可降解合成支架(作为主血管)和3D挤出生物打印的细胞嵌入水凝胶,制造出具有分级血管网络的厚层肌肉瓣。
(2)通过计算流体动力学(CFD)模拟和有限元分析(FEA)设计主血管,确保其在生理脉动流条件下的机械性能和功能。实验中验证了主血管与微血管之间的连通性和功能性,以及在体内植入后的血管化和组织整合能力。
(3)动物实验结果表明,与非灌注的肌肉移植物相比,灌注的肌肉瓣在血管化、肌肉形成和组织整合方面表现出显著优势。
总体而言,该研究为制备患者特异性的大规模工程化肌肉组织奠定了基础,这对于推进临床应用至关重要,尤其是在治疗 VML 损伤的情况下。
参考资料:
https://doi.org/10.1002/adhm.202404542
来源:
EngineeringForLife
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