宾汉姆顿大学（Binghamton University）的研究人员最近开发出一种开创性的方法，能够在人体组织支架内部精巧地构建人工血管系统。这一成就标志着组织工程领域迈出了重要的一步，有望彻底改变再生医学的未来。这项具有里程碑意义的研究成果于2023年发表，其工作主要在托马斯·J·沃森工程与应用科学学院（Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science）完成。
该研究团队由王莹教授（Professor Ying Wang）和周英歌教授（Professor Yingge Zhou）共同领导，他们的核心目标是突破此前制造人造组织在尺寸和功能上的固有限制。在过去，缺乏充足的血液循环一直是阻碍组织工程发展的重大瓶颈。这种缺陷往往导致组织内部出现坏死区域，即细胞因缺氧和营养不足而死亡，严重限制了更复杂组织结构的开发和应用。
为了解决这一关键难题，研究人员采用了先进的纳米制造技术，在水凝胶支架内部构建了微型管道网络。这些微型管道的直径被精确控制在1至10微米之间，是通过静电纺丝技术制造的。随后，通过溶解核心材料，他们成功地创建了中空的通道。此外，研究团队还巧妙地利用超声波振动来缩短这些微型管道，以确保它们能够均匀且高效地分散在支架材料中。
实验验证了这一方法的有效性。通过追踪荧光微珠在管道内的流动情况，研究人员证实了新系统能够显著改善血液循环，并提高营养物质和氧气的输送效率。这一关键的改进有力地支持了细胞的存活和活性，直接证明了该技术在解决组织坏死问题上的巨大潜力，为制造更大、更具功能性的人造组织奠定了基础。
王教授和周教授强调，这项技术的关键优势在于能够精确调控管道的尺寸，这对于根据不同需求定制血管结构至关重要。当前，人造组织中对更优越血管系统的需求日益迫切，而这项突破恰逢其时。它为组织工程提供了一条清晰的前进道路，使人造组织更接近于复制真实的器官，从而能够应用于药物筛选测试和至关重要的再生医学治疗。
研究人员展望，如果这项技术能够得到进一步完善和推广，它所带来的影响将远超单个器官的制造。未来，它不仅能实现单个器官的组装，更有可能构建基于人类细胞的、由多个器官组成的“活体系统”。这项工作充分展示了，对微小技术细节（例如管道尺寸的精确控制）的关注，能够推动医疗健康领域实现颠覆性的变革，最终造福人类健康事业。
