近日，机械与汽车工程学院山东省增材制造工程技术研究中心联合苏州大学心血管病研究所、西安交通大学、青岛大学附属医院等多家单位，在电场驱动喷射微3D打印组织工程支架方面取得重要进展，相关研究成果以“Electric-Field-Driven Printed 3D Highly Ordered Microstructure with Cell Feature Size Promotes the Maturation of Engineered Cardiac Tissues”为题，发表在国际高水平期刊《Advanced Science》（中科院大类一区， IF 17.521）。我校张广明副教授和李汶海硕士为论文共同第一作者，兰红波教授为通讯作者，青岛理工大学为第一署名通讯单位。该成果具有典型的“医工结合”特色，也是我校首次在该领域发表成果。
近年来，随着组织工程的不断发展，组织工程支架作为其中最有效的治疗手段之一，在生物医学方面呈现出巨大的应用前景。组织工程支架的结构和尺寸（纤维直径和纤维间距）对细胞的生长和成熟起到至关重要的作用。为了开发更符合组织工程需求的生物支架，该成果提出了电场驱动喷射微3D打印具有细胞特征尺寸有序3D支架的新方法。该方法借助于电场驱动喷射微3D打印独特的电场生成方式，有效克服了射流排斥影响，并结合对称打印等策略，成功制备了纤维直径为10 ~ 20 μm、间距为60 ~ 80 μm高度有序的三维支架，实现了目前报道的最大纤维直径/间距比0.29。人诱导性多能干细胞(Human induced pluripotent stem cell，hiPSCs)来源的心肌细胞培养和动物实验结果表明该支架在形成同步功能工程心脏组织及促进其成熟方面具有显著优势，显示出巨大的心脏组织工程应用潜力。
目前，青岛理工大学3D打印团队在兰红波教授带领下，已经开发了具有完全自主知识产权的生物3D打印装备，实现了包括骨组织支架、管腔类支架（血管）以及可进行电刺激的导电支架等制造，在组织工程支架制造方面形成了较为鲜明的特色。近期与多家医院展开合作，有望在微纳3D打印生物医学领域取得突破性成果。
近期，张广明副教授在微纳3D打印机理及医学应用方面取得多项研究进展，主持国家自然科学基金面上项目及山东省高校优秀青年创新团队支持计划等，其他相关成果以第一作者/通讯作者在Composites Part B: Engineering (中科院大类一区 IF 11.6)、Virtual and Physical Prototyping (中科院大类一区， IF 10.9)发表。
该研究工作得到国家自然科学基金、山东省高校优秀青年创新团队支持计划、山东省自然科学基金重大基础研究项目的资助。（撰稿：朱晓阳、杨建军；审核：郭峰、李忠晓）
论文链接： http://doi.org/10.1002/advs.202206264
