棉花糖機3D打印人體毛細血管
美國田納西州納什維爾市范德比爾特大學的機械工程助理教授Leon Bellan在《先進醫療材料》（Advanced Healthcare Materials）期刊發表了一篇文章，介紹說利用40美元的棉花糖機器研制出了人造毛細血管的新方法。
借助棉花糖攪拌裝置進行醫療再利用的想法乍聽之下非常瘋狂，其實不然。人體的毛細血管每根約10微米寬，向細胞輸送氧氣和營養物質，還能運輸廢料。人造毛細血管將會成為3D打印器官的重要部分，因為這些毛細血管可支持細胞和組織的生長。人造毛細血管的常見生產方法是“靜電紡絲”，但電紡纖維是人體內原寬度的十倍。
在棉花糖機器的旋轉離心機中，糖被融化，然后經小孔擠出，糖粉變成細絲。科學界認為電紡纖維酷似棉花糖絲。在思考其相似之處后，Bellan想：為什么不嘗試使用這臺棉花糖機器來制作類毛細血管纖維？
微血管網絡系統凝膠厚片
“大家在談到電紡纖維時，常形容它們看起來像彩帶、美式干酪或者棉花糖，”Bellan介紹說，“所以我決定試一下棉花糖機。花40美元買了臺棉花糖機。實驗證明，這臺機器形成的細絲大約是人類頭發直徑的十分之一 ——與毛細血管尺寸大致相同，便于用其它材料制作通道結構。”
不過，糖結構不適合細胞生長，因為在紡絲纖維中注入細胞凝膠，會導致溶解。受棉花糖機的啟發，Bellan和他的團隊研制出新設備，能攪拌出名為聚乙烯（N-異丙基）或PNIPAM的聚合物，人工制造毛細血管凝膠塊。然后，在98.6華氏溫度下將人體細胞與水凝膠的溶液倒入PNIPAM結構中。
PNIPAM纖維的優點在于當溫度高于89度時具有不溶性。隨著細胞的拌入，類棉花糖結構依然牢固，但是，當溫度降至臨界值89度以下時，就會完全溶解，在細胞團內留下空通道。就像真正的毛細血管，氧氣和營養物質可以通過這些通道傳輸。
Bellan的技術手段能夠讓細胞活上一個多星期，比其他成熟技術的壽命更長。血管內90％的細胞存活并保持運作，而非紡絲纖維血管內只能達到60-70％。
“有些專業人士認為這種做法有點瘋狂，”Bellan說，“但如今我們已經證明，采用這種簡單的技術，以細胞的方式，成功效仿立體的人體毛細血管系統。一般來說，打造平面血管網絡并不難，但三維立體就增加了難度。此方法，可根據需要打造三維系統。”
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