近日，一隊科學(xué)家團隊在他們最近發(fā)表的論文“用于藥物應(yīng)用的3D打印制造的人造血管”中，研究人員不僅討論了心血管疾病作為老年人死亡率的首要原因的危險，而且還討論了通過3D打印制造人造血液的新方法。未來可以改善患者生活質(zhì)量，減少心臟驟停的風(fēng)險。
      從目前來看，人造血管（ABV）已經(jīng)提出了許多挑戰(zhàn)，研究人員已經(jīng)尋找其他血管支持方法。在這項研究中，研究人員試圖用聚合物材料和生物陶瓷納米粒子3D打印一種新的人造生物復(fù)合血管，所用的熱塑性聚氨酯（TPU）由納米晶羥基磷灰石（HA）納米粉末組成。

使用3D打印機，HA粉末和TPU聚合物的雙組分生物納米復(fù)合材料ABV的原理設(shè)計和構(gòu)造
  早在1912年，研究人員開始使用金屬和玻璃管的組合為需要心臟手術(shù)的狗制造人工動脈。后來，更先進的研究表明，研究人員能夠為動脈置換創(chuàng)造聚合物基質(zhì)。藥物治療一直是治療心血管疾病（CVD）患者的主要方法。隨著研究人員開始制作人造靜脈的過程，人們對適當(dāng)?shù)纳锵嗳菪圆牧辖o予了很多考慮。燈絲分三個步驟創(chuàng)建：
1、用牛骨制備納米晶HA粉末，研磨10小時，然后加熱至800-850℃3小時以純化材料。
2、將TPU聚合物研磨成較小的顆粒，然后與HA粉末濃度混合。
3、將長絲3D打印以制成人造靜脈，每個人造靜脈的直徑為6毫米。

ABV采用CAD軟件設(shè)計; a）多個分支，b）兩個分支，和c）使用實體工作軟件的單分支
   研究人員指出，雖然TPU的缺點是耐磨性和不同溶劑中的一些“缺乏透明度”，但優(yōu)點更明顯：
高強度
生物相容性
非粘性
極性高
   “在高能球磨機中，TPU生物聚合物與各種濃度的HA功率（0,2.5,5和7.5 wt％）混合，”研究人員解釋說。 “然后，將混合的復(fù)合粉末以特定的加熱速率插入擠出機中。然后，用均化的TPU-HA長絲提取所得結(jié)果并將其插入3D打印機中。

a）設(shè)計雙分支ABV，b）在簡化3D軟件中設(shè)計固體工程軟件和ABV模型中的容器的方法，c）SEM圖像的頂部和d）由3D打印機構(gòu)建的SEM圖像的橫向視圖（孔徑：50- 100微米）
     在評估機械和生物特性后，研究人員發(fā)現(xiàn)聚合物的生物降解性發(fā)生了變化并影響了機械性能。發(fā)現(xiàn)ABV能夠在人體內(nèi)“多次”發(fā)揮作用，并在高血壓和肺靜脈運動中存活?！?.....新的生物技術(shù)ABV緊密，靈活，抗凝血，同時它們還具有基于納米技術(shù)的心臟心悸適應(yīng)系統(tǒng)以及粘合劑內(nèi)特定微觀分子的加載。利用原子和分子水平的分析材料以及納米技術(shù)使這些荊棘能夠進入磁芯（干細胞）。當(dāng)干細胞被吸收時，它們會覆蓋莖的整個內(nèi)表面并成為內(nèi)皮細胞。研究人員表示，使用這些聚合物材料可以在人類ABV中進行移植，從而有助于為身體組織提供營養(yǎng)。
中國3D打印網(wǎng)點評：雖然人造靜脈的使用仍存在挑戰(zhàn)，但研究人員表示，他們認(rèn)為“血管置換勢在必行”，尤其是那些靜脈較小患者的替代血管。根據(jù)研究結(jié)果，分析模型和實驗評估的結(jié)合可用于模擬動脈血管的微機械行為。還值得注意的是，血管的孔隙率顯著影響靜脈的剪切應(yīng)力和彈性模量。在這方面，研究結(jié)果表明血液流變行為對剪切應(yīng)力變化的顯著影響。

通過在a）酸性溶液中浸泡的3D打印制備的人造生物納米復(fù)合材料的生物測試結(jié)果，b）在鹽水溶液中的樣品固定，c）SBF溶液21天