新技术让复杂微血管网络构建变得简单

中国科学技术大学副教授李家文课题组的一项研究成果提出了一种新的飞秒激光动态全息加工方法，可以高效构建三维毛细血管支架，从而产生三维毛细血管网络。这项研究的相关论文作为封面文章发表在《先进功能材料》杂志上，相关技术也获得了专利授权。

组织工程的目的是构建具有生理功能的组织和器官，用于修复人体缺损和治疗疾病。然而，目前体外构建的组织缺乏与之相适应的血液供应系统，因此只有皮肤、软骨和骨组织工程产品应用于临床。虽然科学家已经成功打印出人工心脏、肝脏、肺、肾等组织器官，但是人工微血管网络尤其是毛细血管网络的打印始终是组织工程中的难题和瓶颈。

飞秒激光双光子聚合具有纳米级加工分辨率和三维制造能力，但是传统的加工策略打印微血管网络效率低。课题组在前期工作的基础上，提出基于局部相位调制的方法，在环形贝塞尔光束的基础上生成了环形缺口光场，利用快速变化的缺口环形光在光刻胶内曝光，实现了复杂形貌分叉微管网络和仿生多孔微管的高效加工，加工速度比传统的逐点加工方法提高30倍以上。

课题组以多孔微管网络为支架引导内皮细胞贴壁生长，实现了形貌可定义的复杂微血管网络的构建。研究人员表示，这项工作将为组织工程、药物筛选和血管生理学等领域的研究提供平台。

这项研究成果突破了传统加工方法的限制，实现了高效构建三维毛细血管网络的目标，有望推动组织工程、药物筛选和血管生理学等领域的发展。