可适配心脏的毛细血管 ——美国斯坦福大学研究团队发表于国际学术期刊《科学》（Science）

随着3D打印人工心脏的技术不断进步，美国研究团队又实现了一项突破：通过3D打印技术成功制造出血管。这一成果被认为是推动人工器官走向商业化应用的重要一步，因为它可以根据人工心脏定制专属血管，让“人造器官”不再只是科幻设想。

美国斯坦福大学儿科及生物工程系教授艾莉森·马斯登（Alison Marsden）领导的研究团队于当地时间 6 月 12 日，将这项研究成果发表在国际权威期刊《科学》上。《科学》与《自然》《细胞》一同被认为是全球三大顶尖学术期刊。

当前全球器官移植需求远超供给，仅在美国，就有约 10 万人在等待器官移植。许多患者往往需要等待数年，部分甚至未等到合适器官便不幸离世。即使完成移植，免疫排斥反应也可能导致移植失败。

为解决这些问题，科学家们正尝试利用患者自身细胞制造“量身定制”的人工器官，如心脏、肾脏、肝脏等。而这项研究的焦点则是血管。因为血管负责将氧气和营养输送至器官，是器官正常运作的关键。

研究团队指出：“为了确保3D打印的人工器官能正常运行，必须让血管充分发挥功能。若无法稳定供血，人工器官的广泛使用根本无从谈起。”

尤其是为人工心脏打造合适的血管结构更是一项巨大的技术挑战。一块仅有几毫米的组织中可能包含约 2500 条毛细血管，其结构之复杂可想而知。

为克服这一难题，研究团队引入人工智能，开发出能够高度模仿真实血管结构的“血管树”算法。借助这项技术，团队成功实现了比以往快 200 倍的3D打印速度，并能极其精细地制造复杂血管网络。

研究人员还成功设计并打印出包含 500 个分支的血管模型，甚至表示制造出包含多达 100 万个血管分支的结构也完全可行。他们还确认，这些人工血管能在人工心脏中正常输送血液与营养。

研究团队强调，此次最大的意义，在于首次将人工心脏与血管完整结合。他们表示：“实现细胞与血管结构的融合，意味着替代器官时代已近在眼前。”