LUMEN X™ GEN3 復雜模型構建
應用介紹
1 交織血管網(wǎng)絡（Entangled Vascular Networks ）
通過3D打印技術制造與生物系統(tǒng)類似的多血管網(wǎng)絡，用于解決厚組織中細胞供氧和養(yǎng)分輸送的問題。這些人工血管網(wǎng)絡有助于增強3D打印組織和器官芯片的功能性，推動組織替代物的發(fā)展。
 

研究人員設計了一個由兩個網(wǎng)絡交織組成的模型，一個為蛇形通道，另一個為圍繞蛇形通道的螺旋通道。這種設計用于模擬氣體交換。在實驗中，氧氣通過螺旋網(wǎng)絡，去氧紅細胞（RBCs）通過蛇形網(wǎng)絡。研究表明，隨著流速降低，去氧紅細胞的氧飽和度和氧分壓顯著增加。

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

Vascularized Alveolar Model Topology結構是一種由多面體填充空間的泡沫結構模型，該模型用于創(chuàng)建血管和氣道的模擬。研究人員使用了由兩種幾何體組成的單位元（十二面體和十四面體），去除了所有面、內(nèi)部邊緣和頂點，生成了血管骨架。通過將血管結構縮小，并將其嵌套到氣道中，研究者得到了一個最終的三維模型。該模型用于模擬氣道膨脹和收縮對周圍血管的影響。

3. 血管內(nèi)靜態(tài)混合器（Intravascular Static Mixer）
 

通過單片水凝膠3D打印的復雜血管內(nèi)靜態(tài)混合器，其核心由厚度為150微米的3D扭曲鰭片構成，鰭片在1毫米的圓柱形通道內(nèi)交替旋向排列。當層流流體通過時，鰭片產(chǎn)生復雜的流體混合效果。隨著鰭片數(shù)量的增加，流體混合速率明顯提高。這種設計適用于微流控系統(tǒng)，能夠快速、有效地混合流體，為血管網(wǎng)絡或生物打印中的流體控制提供了精準解決方案。

4.血管化肝水凝膠載體（Vascularized Hepatic Hydrogel Carrier ）
 

Vascularized Hepatic Hydrogel Carrier（血管化肝水凝膠載體）是一種用于肝細胞移植的生物材料載體，具有內(nèi)置的血管結構，能夠模擬體內(nèi)的血管環(huán)境。通過將肝細胞聚集體嵌入水凝膠中并在其中添加內(nèi)皮細胞，形成預血管化的網(wǎng)絡，從而提高移植后的細胞存活率和功能性。這種載體有助于肝細胞與宿主組織及血液系統(tǒng)的整合，在組織工程和再生醫(yī)學中提供了新的治療途徑，特別是在肝臟修復和再生領域。

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

該模型用于評估水凝膠組織中細胞活性。該模型通過解凍冷凍保存的哺乳動物細胞，將其快速整合到具有血管結構的可灌流水凝膠中。模型的特點是利用氧化紅細胞進行灌流，這顯著增強了表達螢火蟲熒光素酶的細胞功能，表現(xiàn)為細胞發(fā)出的光信號增加。這一過程依賴于細胞中ATP和氧氣的供應，使得該模型特別適合研究氧氣對細胞活性的影響，同時也為組織工程和再生醫(yī)學中的非侵入性細胞功能檢測提供了理想的平臺。