美國圣母大學航空航天與機械工程系研究團隊在《自然·化學工程》期刊發(fā)表了一項新型3D打印技術，能夠制造直徑低于10微米的毛細血管網(wǎng)絡。該成果旨在突破人工器官血管化瓶頸，為再生醫(yī)學與組織工程提供新路徑。

毛細血管是連接小動脈與小靜脈的微觀網(wǎng)絡，負責血液與組織細胞間的氧氣、二氧化碳及營養(yǎng)物質(zhì)交換。在器官或組織移植中，快速重建血液循環(huán)（再血管化）直接決定移植物存活。傳統(tǒng)3D生物打印因缺乏功能性毛細血管網(wǎng)，內(nèi)部細胞常因缺氧和營養(yǎng)不足迅速死亡。

為克服傳統(tǒng)工藝局限，團隊將生物學、機械工程與人工智能相結(jié)合。工藝首先采用擠出式打印沉積柔性凝膠基質(zhì)，模擬天然組織結(jié)構(gòu)；隨后利用氣溶膠噴射打?。ˋerosol Jet Printing, AJP）技術刻畫極細的微通道。在此過程中，人工智能系統(tǒng)實時自主調(diào)節(jié)生物墨水與保護氣體的流速，自動匹配出目標血管直徑的參數(shù)組合，省去數(shù)月試錯周期。

該技術可實現(xiàn)微米級打印精度，同時保持超過90%的細胞存活率。研究指出，在毛細血管分辨率下復現(xiàn)復雜血管層級架構(gòu)仍是器官制造的重大挑戰(zhàn)。此項進展不僅推動功能性完整人造器官向臨床移植邁進，也為新藥篩選與疾病模型構(gòu)建提供了支持。

全球器官移植需求長期面臨嚴峻短缺。目前僅約10%的全球移植需求得到滿足，僅在美國就有逾10萬人處于等待名單中，每日均有患者因無法及時獲得供體而離世。該3D打印技術的成熟應用，未來有望顯著緩解這一醫(yī)療危機。