賓漢頓大學（Binghamton University）的研究人員在組織工程領域取得了一項劃時代的進展，成功開發出一種全新的方法，能夠在人造人體組織內部建構出功能性的血管系統。這項創新成果標誌著血管工程邁出了關鍵的一步。這項研究的細節已於2023年正式發表，它源自於該校的湯瑪斯·J·華生工程與應用科學學院（Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science）。
這項研究團隊由王瑩教授（Professor Ying Wang）和周英格教授（Professor Yingge Zhou）共同領導，他們的核心目標是突破現有製造組織在尺寸和功能上的限制。長久以來，人造組織面臨的主要瓶頸在於缺乏足夠的血液循環。一旦組織體積過大，細胞便會因為無法獲得充足的氧氣和營養物質而發生壞死（necrotic），這嚴重阻礙了更複雜組織的發展與應用。
為了解決這個根本問題，研究人員採用了精密的奈米製造技術。他們利用水凝膠支架（hydrogel scaffolds）作為基礎，在其中精巧地構建了微小的導管。這些微導管的直徑範圍控制在1至10微米之間。具體製造過程是透過靜電紡絲（electrospinning）技術完成的，隨後將導管的核心溶解，從而形成中空的通道。為了確保這些微導管能夠在組織中均勻分散並發揮作用，研究團隊還使用了超音波震動技術對其進行縮短處理。
透過追蹤螢光微珠進行的實驗證實，這種新方法顯著改善了組織內部的血液循環，以及營養和氧氣的供應效率。這種優化的微環境極大地支持了細胞的生存能力。王教授和周教授強調，這項技術的關鍵優勢在於能夠精確調控導管的尺寸，以模擬不同類型的脈管結構，這對於客製化和調整待製造組織至關重要。這項突破恰逢其時，解決了人造組織中對更優異血管系統的迫切需求，而這一直是該領域的主要瓶頸。
這項技術提供了一條可行的前進道路，使得實驗室製造的組織更接近於真實器官的功能，無論是用於藥物測試還是再生醫學治療，都具有巨大的潛力。研究人員展望，隨著這項技術的進一步完善，未來或許能實現的目標不僅是單一器官的組裝，而是基於人體細胞的、多個器官組成的「活體系統」。這項工作證明了對技術細節的專注，例如對微導管尺寸的精確控制，能夠為影響人類健康的領域帶來巨大的變革動力。
