编者:中喷网 墨宸
2026年7月,一则来自中国科研团队的重磅消息引发全球医学界关注——利用活细胞3D生物打印技术构建的可生长血管,在恒河猴动物实验中取得圆满成功,30例实验动物术后全部存活,打印血管与原生组织实现完全融合。这一突破标志着困扰临床半个世纪的人工血管内皮化问题找到了根本性解决方案,也为人类心血管修复乃至实体器官打印奠定了重要技术基础。

这项技术的核心领衔者,是国家“千人计划”特聘专家、美国毒理科学院院士康裕建教授。康裕建曾参与实施世界第一例全心脏移植手术,并在猪身上完成世界首例3D打印人工心脏置换手术。他带领团队研发的“生物砖”(Biosynsphere)技术,是此次突破的关键所在。所谓“生物砖”,本质上是一种精准的仿生干细胞培养体系,能够复制胚胎发育时期的各种微环境,使干细胞在体外得到精确的定向分化控制。
实验的具体流程令人惊叹。科研人员首先从恒河猴体内取出约5克脂肪组织,提取出自体的脂肪间充质干细胞。这些干细胞经过体外扩增培养后,被制备成特殊的“生物墨汁”。随后,应用团队自主研发的3D生物血管打印设备,在0至4℃的低温环境下,通过双喷头系统分层喷射含有内皮细胞、平滑肌细胞等的生物墨汁,利用冷凝材料塑形,构建出具有生物活性的人工血管。这台设备配备了全球首个3D生物打印空间旋转平台,打印效率极高,最快仅需2分钟即可生成10厘米长的多层中空血管。
打印完成后,这段长约2厘米、内径约4毫米的生物血管被置换到恒河猴的腹主动脉位置。选择恒河猴作为实验动物,是因为其基因和身体结构与人类高度接近。实验选择了内径6毫米的腹主动脉段,与人体下肢动脉血管粗细相当。
术后监测结果令人振奋。术后第5天,脂肪间充质干细胞已有序分化为内皮细胞、平滑肌细胞等血管组织。术后第7天,3D生物打印血管开始与恒河猴的自身动脉融合。到术后第28天至1个月时,打印血管与恒河猴自身腹主动脉已完全融合,结构和功能与自体血管无显著差异。影像学检查显示,打印血管形成了完整的内皮层与平滑肌层。B超和CT造影三维重建显示,血管血流通畅,血流频谱与自体血管高度一致。肉眼观察下,甚至无法区分哪段是猴子自体的血管、哪段是3D打印的生物血管。

截至目前,科研人员已对30只恒河猴进行了3D生物打印血管体内植入实验,实验动物术后存活率达到100%,各项生理指标均未发现异常。植入血管功能的观察从术后1天到最长104天不等。更重要的是,除了术后短时间内接受抗凝剂治疗外,恒河猴从手术后到血管再生过程中,不需要再接受任何药物治疗。传统人工血管置换术后患者往往需要终身服用抗凝药物,而这项技术将抗凝治疗时间缩短至术后仅5天。
中国工程院院士戴尅戎对这一成果给予了高度评价:“这个成果的主要价值,不在于打出一根血管,而是通过打出一根血管,解决了怎么供应血管细胞和各种活性物质的手段,这种手段将来打血管有用,打肝脏有用,打肾脏也有用,这就是它的价值。”
从更宏观的视角看,中国在组织器官生物制造领域已走在世界前列。目前,我国在生物墨水、3D生物打印工艺、高精度打印装备等核心领域的发明专利数量全球第一,科研产出位居世界前列,整体研发水平实现了从跟跑到并跑、局部领跑的跨越式发展。骨科植入物、颌面修复体、个性化齿科种植体等产品已逐步投入临床应用;血管、神经、活性气管、肝组织芯片等前沿技术也相继进入动物试验与临床试验阶段。
心血管疾病是全球第一杀手,死亡率远超癌症和艾滋病。全球每年人工血管市场规模约300亿元,心脏支架市场规模约1300亿元。这项3D生物打印血管技术的突破,不仅有望为全球近18亿心血管疾病患者带来新的希望,更将引领人类迈入组织制造、器官修复的再生医学新时代。
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