LUMEN X™ GEN3 DLP 3D生物打印机在复杂模型构建中的应用

LUMEN X™ GEN3 复杂模型构建
应用介绍
1 交织血管网络（Entangled Vascular Networks ）
通过3D打印技术制造与生物系统类似的多血管网络，用于解决厚组织中细胞供氧和养分输送的问题。这些人工血管网络有助于增强3D打印组织和器官芯片的功能性，推动组织替代物的发展。
 

研究人员设计了一个由两个网络交织组成的模型，一个为蛇形通道，另一个为围绕蛇形通道的螺旋通道。这种设计用于模拟气体交换。在实验中，氧气通过螺旋网络，去氧红细胞（RBCs）通过蛇形网络。研究表明，随着流速降低，去氧红细胞的氧饱和度和氧分压显著增加。

2 血管化肺泡模型拓扑（Vascularized Alveolar Model Topology）
 

Vascularized Alveolar Model Topology结构是一种由多面体填充空间的泡沫结构模型，该模型用于创建血管和气道的模拟。研究人员使用了由两种几何体组成的单位元（十二面体和十四面体），去除了所有面、内部边缘和顶点，生成了血管骨架。通过将血管结构缩小，并将其嵌套到气道中，研究者得到了一个最终的三维模型。该模型用于模拟气道膨胀和收缩对周围血管的影响。

3. 血管内静态混合器（Intravascular Static Mixer）
 

通过单片水凝胶3D打印的复杂血管内静态混合器，其核心由厚度为150微米的3D扭曲鳍片构成，鳍片在1毫米的圆柱形通道内交替旋向排列。当层流流体通过时，鳍片产生复杂的流体混合效果。随着鳍片数量的增加，流体混合速率明显提高。这种设计适用于微流控系统，能够快速、有效地混合流体，为血管网络或生物打印中的流体控制提供了精准解决方案。

4.血管化肝水凝胶载体（Vascularized Hepatic Hydrogel Carrier ）
 

Vascularized Hepatic Hydrogel Carrier（血管化肝水凝胶载体）是一种用于肝细胞移植的生物材料载体，具有内置的血管结构，能够模拟体内的血管环境。通过将肝细胞聚集体嵌入水凝胶中并在其中添加内皮细胞，形成预血管化的网络，从而提高移植后的细胞存活率和功能性。这种载体有助于肝细胞与宿主组织及血液系统的整合，在组织工程和再生医学中提供了新的治疗途径，特别是在肝脏修复和再生领域。

5. 氧化血液灌流功能性水凝胶模型(Oxidized Blood Perfused Functional Hydrogel Model)

该模型用于评估水凝胶组织中细胞活性。该模型通过解冻冷冻保存的哺乳动物细胞，将其快速整合到具有血管结构的可灌流水凝胶中。模型的特点是利用氧化红细胞进行灌流，这显著增强了表达萤火虫荧光素酶的细胞功能，表现为细胞发出的光信号增加。这一过程依赖于细胞中ATP和氧气的供应，使得该模型特别适合研究氧气对细胞活性的影响，同时也为组织工程和再生医学中的非侵入性细胞功能检测提供了理想的平台。