功能材料新“大門”!飛秒激光打印出人工微細(xì)血管
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副教授李家文課題組提出適用于三維毛細(xì)血管支架高效構(gòu)建的飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法,可用于產(chǎn)生三維毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)研究作為封面文章日前發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》,相關(guān)技術(shù)獲專利授權(quán)。飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法是一種利用超短脈沖激光進(jìn)行微納加工的技術(shù),其特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)材料的精細(xì)加工和微納米級(jí)別的結(jié)構(gòu)控制。這項(xiàng)技術(shù)在制造微細(xì)結(jié)構(gòu)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)材料的高精度切割和微納米級(jí)的表面改性。特別是在構(gòu)建三維微細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí),飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的精細(xì)加工和快速制作,為微血管網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建提供了重要的技術(shù)支持。
三維毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建對(duì)于組織工程具有重要的意義。在人工組織和器官的制備過(guò)程中,良好的血液供應(yīng)系統(tǒng)是確保細(xì)胞存活和功能的重要保障。然而,傳統(tǒng)的體外組織工程制備往往無(wú)法有效構(gòu)建與之相適應(yīng)的血管系統(tǒng),導(dǎo)致細(xì)胞在體內(nèi)植入后缺乏有效的血液供應(yīng)。
因此,構(gòu)建具有生理功能的三維毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)對(duì)于實(shí)現(xiàn)人工組織的長(zhǎng)期穩(wěn)定生長(zhǎng)和發(fā)揮其功能至關(guān)重要。飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法的引入為構(gòu)建微血管網(wǎng)絡(luò)提供了新的可能性和技術(shù)支持。通過(guò)該方法,可以實(shí)現(xiàn)微血管支架的高效構(gòu)建,為體外組織工程提供了新的解決方案。
針對(duì)三維毛細(xì)血管支架的高效構(gòu)建,飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先,飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法可以在微尺度上實(shí)現(xiàn)高精度的加工和結(jié)構(gòu)控制,其加工精度可以達(dá)到亞微米甚至納米級(jí)別。這為構(gòu)建微細(xì)的血管支架提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)更加精細(xì)和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
其次,飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法具有加工速度快、成型效率高的特點(diǎn),可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的制備,為大規(guī)模制備三維毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)提供了可能。因此,飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法的應(yīng)用在三維毛細(xì)血管支架的構(gòu)建中具有重要的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》,這標(biāo)志著飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法在三維毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建領(lǐng)域取得了重要突破。這一成果的發(fā)表不僅證明了該技術(shù)在微血管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的可行性和創(chuàng)新性,也為該領(lǐng)域后續(xù)的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)學(xué)術(shù)期刊的發(fā)表,相關(guān)研究成果將得到更廣泛的認(rèn)可和關(guān)注,有助于推動(dòng)該技術(shù)在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。
另外,相關(guān)技術(shù)還獲得了專利授權(quán),這意味著該項(xiàng)研究在技術(shù)創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面取得了重要進(jìn)展。專利授權(quán)不僅對(duì)于科研團(tuán)隊(duì)而言是一項(xiàng)重要的榮譽(yù),更重要的是可以為后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和商業(yè)化轉(zhuǎn)化提供有力的支持。能夠通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)確保相關(guān)技術(shù)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的合法地位,有利于吸引更多的資金和資源投入到相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中,推動(dòng)科研成果更好地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
人工微血管網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景非常廣闊。首先,該技術(shù)在組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重要意義,可以為人工器官和組織的構(gòu)建提供重要的生理支持,有助于解決傳統(tǒng)組織工程中面臨的血管供血難題,為人工器官的長(zhǎng)期穩(wěn)定功能提供必要的條件。
其次,人工微血管網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建還為藥物篩選、疾病模型建立等領(lǐng)域提供了新的研究工具和平臺(tái),有助于推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用進(jìn)程。未來(lái),隨著人工微血管網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷完善和推廣,相信它將在醫(yī)學(xué)、生物工程等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,為人類健康事業(yè)帶來(lái)新的希望和機(jī)遇。
通過(guò)以上介紹,我們不難看出,飛秒激光動(dòng)態(tài)全息加工方法在人工微血管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建領(lǐng)域具有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,相信它將為組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)重大的變革和突破,為人類健康事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)。在未來(lái)的發(fā)展道路上,我們期待該項(xiàng)技術(shù)能夠得到更廣泛的應(yīng)用,并為人類生命健康事業(yè)帶來(lái)更多的驚喜和希望。
參考資料:
https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=15550346139742591678&item_id=15550346139742591678&study_style_id=feeds_default&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=copylink
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