組織再生工程
生物的組織再生，因為3D生物列印和幹細胞的研究成熟與普遍，越來越有機會朝向客製化製作且以內生性的組成取代全人造材料。例如，原本以人工材料做補體的牙科或骨頭材料，有機會先以醫學影像取得客製化的補體幾何構型，以3D列印技術印出補體的支架，再加入細胞生長，最後長成完全符合患者需求的幾何形狀，列印的支架隨時間分解，最後成品全部都是患者自體的內生材質。可以說是4D生物列印產品和組織再生工程完美合作的應用(3D+隨時間改變=4D)。先前生醫人網摘報導過的再生軟骨-「走路膝蓋痛?3D列印組織工程再生膝蓋軟骨」，用的也是這樣的原理。按照這樣的邏輯和步驟，人體的器官或組織，還有什麼也可以製造出來?
人工血管手術
當血管嚴重堵塞，而這些血管又是必要存在，像是心血管，最常見的治療方式就是換上人工血管，或者自患者身體其它部位取血管，裝到需要的位置。而現有的人造血管，材質的拉伸能力不夠強，因此需要更厚的管壁或者其它植入物來加強。要能做到和真實血管一模一樣，唯有讓生物的細胞自己生長出血管。那麼，上面提到的組織再生的邏輯，有辦法應用來產生一條內生性的血管嗎?
生長內生性的人工血管
奧地利「維也納科技大學」(Vienna University of Technology)和「維也納醫學大學」(Medical University of Vienna)開發的人工血管，就是能從人工的聚合物的織布材料，轉換成生物體自身的材料。因為是血管，材料的機械性質會影響血流力量，所以特別要注意，同時，它非常的細小，還要注意到生物相容性，且會生物分解。因此研究團隊開發了新的聚合物，稱做「熱塑性聚氨酯」(thermoplastic polyurethanes, TPU)。為了製造出人工血管，這個聚合物一開始是呈現液狀，利用磁場旋轉，形成非常非常細的線然後織成線圈。如此做出來的血管，管壁厚度和真實的血管非常接近，同時因為管壁上有很小的孔洞，一開始會允許些許的血液滲入管壁中，讓整個管壁充滿生長因子，生長血管的細胞也隨之進駐。經過數個月後，原來的聚合物材料會分解，取而代之的是生物體自生的血管組織。
這個研究已經證實，將這樣的人造血管植入老鼠體內，六個月後，沒有發現任何的血栓或者動脈瘤產生，血管組織生長比預期的快，人造材料也隨之分解。很有機會發展在臨床上，客製化生長患者自己的血管。未來除了應用於心血管的治療，也有機會用在下肢靜脈曲張，或者其他外傷和腫瘤需要新的血管的患者身上。
文章參考：Technische Universität Wien
圖片來源：TU Wien (Abdruck honorarfrei)
原文參考：Acta Biomaterialia
