引言
國際科學家團隊發現了一種可以3D列印以創建類似組織的血管結構的新材料。在諾丁漢大學和倫敦瑪麗大學的阿爾瓦羅·馬塔（Alvaro Mata）教授本月在《自然通訊》上發表的一項新研究中，研究人員開發了一種利用蛋白質進行3D列印氧化石墨烯的方法，該蛋白質可以組織成管狀結構，複製管狀結構的某些特性，比如血管組織。
馬塔教授說：「這項工作通過從納米級開始有序地進行模擬的自上而下的3D生物列印以及合成和生物組件的自下而上的自組裝，為生物製造提供了機會。在這裡，我們正在生物製造與細胞兼容的微細毛細管狀流體結構，具有生理相關的特性，並具有承受流動的能力。」
這可以在實驗室中使脈管系統恢復活力，並對開發更安全，更有效的藥物產生影響，這意味著治療可能會更快地覆蓋患者。——馬塔教授
具有卓越性能的材料
自組裝是多個組件可以組織成更大的定義明確的結構的過程。生物系統依靠此過程將分子構件可控地組裝成複雜的功能材料，這些材料表現出非凡的特性，例如具有生長，複製和執行強大功能的能力。 這種新的生物材料是通過蛋白質與氧化石墨烯的自組裝製成的。組裝機制使蛋白質的柔性（無序）區域有序排列並符合氧化石墨烯，從而在它們之間產生強大的相互作用。通過控制兩種成分的混合方式，可以在存在細胞的情況下以多種尺寸尺度引導其組裝，並進入複雜的堅固結構。
然後，該材料可用作3D列印生物墨水，以列印具有複雜幾何形狀且解析度低至10 mm的結構。該研究小組已經證明了在存在細胞的情況下能夠構建血管樣結構並表現出生物學上相關的化學和機械特性的能力。
Dr. Yuanhao Wu 是該項目的首席研究員，她說：「人們非常有興趣開發能夠模仿自然界的材料和製造工藝。但是，迄今為止，通過分子組件的自組裝來構建堅固的功能材料和設備的能力一直受到限制。這項研究引入了一種通過自組裝將蛋白質與氧化石墨烯整合在一起的新方法，該方法可以輕松地與增材製造整合，從而輕鬆製造出生物流體設備，從而使我們能夠在實驗室中複製人體組織和器官的關鍵部位。」
圖片顯示（從L到R）
通過同時印刷和自組裝在氧化石墨烯和蛋白質之間製成的管狀結構的特寫。
具有內皮細胞（綠色）在壁上並嵌入壁中的生物列印管狀結構的橫截面。
共聚焦顯微鏡圖像描繪了在列印的管狀結構內生長的內皮細胞（綠色）之間的連接。
掃描電子顯微鏡圖像描繪了內皮細胞在印刷的管狀結構表面上生長。
參考資料：
news/biomaterial-discovery-enables-3d-printing