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  近日，中國人民大學理學院化學系王亞培教授課題組在界面打印領域取得重要進展，相關研究成果以“Interfacial Diffusion Printing: An Efficient Manufacturing Technique for Artificial Tubular Grafts”為題發表在《ACS Biomaterials Science & Engineering》上，并且被美國化學會推選為編輯精選，在全球范圍內提供該文章的開放訪問。

  心血管疾病，作為一個無形的殺手，嚴重威脅著當今人們的健康和生活。雖然隨著藥物和臨床技術的不斷發展，一些病人可以通過化學或者物理的無創手段緩解疾病帶來的痛苦。但是對于無創手段不能解決的冠狀動脈堵塞問題，冠狀動脈旁路移植術仍然是國際上公認的治療冠心病最有效的方法。目前，冠狀動脈移植術最理想的移植物是自身的靜脈，但是存在病人自身的靜脈質量低，對病人造成二次傷害等問題。所以，發展一種可以替代靜脈的人工血管顯得尤為重要。對于大于6mm的人工血管，已經有商業化產品，但是小于6mm的人工血管，目前僅處于試驗階段，仍然沒有很理想的材料。

  水凝膠材料是一種是高含水率的網狀高分子聚合物，具有生物相容性好、力學性能與人體組織相似等特點，因此在組織工程中常被用來作為支架材料。王亞培課題組采用一步法高效制備小直徑人工血管，基于界面擴散打印技術，特制的生物墨水可以通過界面反應的方式形成水凝膠人工血管，該方法簡單高效，可以批量生產高性能的人工血管。

圖1. 水凝膠人工血管制備示意圖

  人工血管材料是以海藻酸鈉-鈣離子和聚丙烯酰胺雙網水凝膠為基體，在其中加入細菌纖維素纏結產生氫鍵作用，形成高抗壓低膨脹的水凝膠人工血管。

圖2. 人工血管的材料組成和結構表征

  實驗結果表明，該人工血管不僅可以承受住人體的血壓，還滿足外科手術的縫合要求，在體外的血液相容性和細胞相容性實驗中均表現優異。在動物血管置換實驗中，該人工血管成功替代了移植靜脈，可以保持通暢性，并且克服了靜脈在動脈壓下高膨脹的缺點。因為水凝膠優異的生物相容性，在動物實驗中的水凝膠人工血管中檢測到新生血管的長入，這為人工血管誘導自身血管重建奠定了很好的基礎。這篇文章提出了高效制備高性能水凝膠人工血管的新思路，彰顯出該材料在人工組織支架的巨大應用潛力。

  論文第一作者為中國人民大學化學系博士研究生周游，通訊作者為中國人民大學化學系王亞培教授與北京安貞醫院的于洋主任，該項研究工作得到了國家自然科學基金委，中國人民大學和北京安貞醫院的大力支持。

  文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsbiomaterials.9b01293