一說(shuō)棉花糖，你可能就會(huì )想到熱鬧的集市或者游樂(lè )園，但是美國Vanderbilt（范德比爾特大學(xué)）的科學(xué)家讓你對這種云絮般的甜點(diǎn)有了全新的認識。

　　科學(xué)家創(chuàng )造三維毛細血管脈絡(luò )，保證細胞存貨運作一周以上

　　人類(lèi)探索人造器官的方式各種各樣。2月，范德比爾特大學(xué)的機械工程助理教授LeonBellan在《先進(jìn)醫療材料》（AdvancedHealthcareMaterials，AHM）期刊發(fā)表了一篇文章，介紹說(shuō)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。在這種全新的方式下，創(chuàng )造了三維毛細血管脈絡(luò )，保證細胞存貨運作一周以上。

　　借助棉花糖攪拌裝置進(jìn)行醫療再利用的想法乍聽(tīng)之下非常瘋狂，其實(shí)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(yíng)養物質(zhì)，還能運輸廢料。人造毛細血管將會(huì )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(cháng)。人造毛細血管的常見(jiàn)生產(chǎn)方法是“靜電紡絲”，但后者是人體內原寬度的10倍。

　　LeonBellan表示，一些專(zhuān)家覺(jué)得這種方式有點(diǎn)荒誕。但是實(shí)驗已表明，他們可以使用這種簡(jiǎn)單的技術(shù)創(chuàng )造一個(gè)微流體體系，來(lái)真實(shí)模擬人體內的三維毛細血管系統，并且還可以和細胞很好的共存。一般來(lái)說(shuō)，創(chuàng )建二維網(wǎng)絡(luò )并不難，但從二維跳到三維卻很不容易；通過(guò)這種方法，他們將盡可能的讓血管系統達到想要的樣子。

　　包含微血管脈絡(luò )的三維明膠板

　　科學(xué)家如何用棉花糖機制作血管的？

　　目前很多研究都在探索培育活體組織的可能性，最終將延伸到活體器官。為了讓這些人造材料可用，科學(xué)家們需要創(chuàng )造一個(gè)讓液體循環(huán)的通道，來(lái)模擬穿過(guò)人體組織的毛細血管。

　　范德比爾特大學(xué)的研究員采用了一種“自上而下”的方法------首先制作框架和毛細血管結構，然后填充活細胞。Bellan說(shuō)，是課堂講座啟發(fā)了他用棉花糖機這個(gè)鬼才點(diǎn)子。于是他花了40刀買(mǎi)了一個(gè)棉花糖機。做出來(lái)的糖絲半徑大概只有人類(lèi)頭發(fā)的十分之一，大概就是毛細血管的尺寸，所以可以用它們來(lái)制作人造材料中的通道結構。

　　平時(shí)大家經(jīng)常把靜電纖維類(lèi)比作噴彩、起司醬或者棉花糖。實(shí)驗團隊只是把棉花糖當作模具，然后再在上面倒膠。硬化后的膠水就形成了人工毛細血管。

　　在構建系統的時(shí)候，他們還使用了一種叫做PNIPAM的材料，這種聚合物在30攝氏度（89華攝氏度）及以上不可溶，在該溫度之下可溶。所以他們可以在構造人工毛細血管之后溶解掉棉花糖。

　　研究意義：或可制作出挽救生命的真實(shí)人造器官

　　LeonBellan在報告中表示：7天之后，有灌流通道的框架中90%的細胞依舊存活并可運行，而沒(méi)有這些結構的，只有60%-70%的細胞存活。他們的目標是創(chuàng )造一個(gè)基礎的“工具箱”，可以讓其他研究人員使用這種簡(jiǎn)單、低成本的方法來(lái)制造人工血管，用以支持人工肝臟、腎臟、骨骼和其他器官的運行。

　　這項技術(shù)所制造出的人體器官并不是醫學(xué)模型，而是可以挽救生命的真實(shí)人造器官。研究人員發(fā)現棉花糖機在離心旋轉的過(guò)程中，那個(gè)糖融化成絲狀，不僅蓬松而且呈現超細纖維的狀態(tài)，這就像人體的毛細血管。

　　目前，這項技術(shù)還處于非常早期的階段，不過(guò)目前研究人員已經(jīng)取得了更大的進(jìn)步。研究人員使用電紡材質(zhì)生成的凝膠塊，在一周的時(shí)間里通過(guò)10倍的稀釋劑，讓整個(gè)人造器官的造價(jià)變得更低。未來(lái)，使用這項技術(shù)，醫院不再需要昂貴的專(zhuān)業(yè)3D打印機就可以制造人造器官，而一切所需的僅僅是一臺40美元的棉花糖機。