美国哈佛大学生物工程师近日开发出一种可在数分钟内快速制造可定制合成血管移植物的技术，有望帮助外科医生在手术室内即时制造患者专属植入体，为创伤救治和血管外科手术提供新选择。相关成果已发表于《先进材料》并获选为封面文章。
血管创伤是战场和交通事故伤亡的重要原因，外科医生常需紧急修复或替换受损血管。然而，对于直径小于6毫米的小口径血管，目前临床上没有任何获批的合成植入物可用。现有方案主要依赖从患者自身其他部位取血管进行移植，这一有创操作不仅增加了手术风险，且所取血管在尺寸、形状或质量上未必与受损血管相符。
研究团队由哈佛大学约翰·A·鲍尔森工程与应用科学学院Kevin Kit Parker教授领衔，开发出一种名为"聚焦旋转喷射纺丝"（Focused Rotary Jet Spinning）的增材制造平台。这一技术最初在Parker实验室用于构建体外心脏模型，其原理是通过高速旋转和聚焦气流，将液态聚合物溶液转化为超细纤维，沉积在旋转的收集芯轴上，从而形成与天然血管结构相似的管状支架。
论文第一作者、现任哈佛大学访问学者Michael Peters表示："我们正在尝试实现'术中制造'——我们的制造速度、可定制性和灵活性，使得为特定损伤或特定患者量身定制移植物成为可能。"研究团队还预见了这一技术在小儿心脏手术中的应用潜力，因为先天性心脏病患儿往往需要高度个性化的复杂手术方案。
这种血管移植物由聚乳酸和聚己内酯的合成共聚物制成，纺丝过程将这种柔韧材料排列成纳米和微米尺度的纤维，与人体天然细胞外基质高度相似。植入后，支架提供抵御血压所需的机械强度；随着患者自身细胞逐渐重建组织，合成支架同步降解。研究团队着力实现快速内皮化——即移植物内壁迅速被内皮细胞覆盖，以促进血流顺畅并减少现有合成移植物常见的血栓等并发症。
在瑞士苏黎世大学再生医学研究所合作者的参与下，研究团队制造出适用于小动物手术的厘米级移植物，并完成了初步动物实验验证。Peters表示，下一步将扩展至大型动物模型，在不同血流动力学条件下评估移植物的长期表现。
Parker教授表示，他设想未来能够在患者手术过程中，在医院内即时为其制造专属植入物。"牙医现在已经在用3D打印做到这一点，而在我们的高速增材制造平台上，无论是肢体保全还是修复受损或畸形的心脏，我们正在接近一个可以在手术室内、在患者上台时满足FDA良好生产规范要求的时代。"
参考文献：Michael M. Peters et al, Small Diameter Vascular Grafts Made in Minutes, Advanced Materials (2026). DOI: 10.1002/adma.202509353
编辑：周敏
排版：李丽
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