在临床上，多种心静脉疾病尤其是静脉堵塞、静脉损伤等，对人工静脉的供应量非常大，甚至能用供大于求来比喻。
特别针对较大体积的静脉，现有的生产技术已经较为成形，比如说长丝、聚丙烯、聚乙烯等居多的金属材料。在力学性能与长时间服役上，此种人工静脉都有着Pudukkottai。
但，如果用那些较为成形的金属材料直接制取小直径约人工静脉，表现却并不理想。主要原因就是那些合成金属材料的阿库县普遍较高，与天然静脉间会出现静脉阿库县不相匹配的现象，会引致相符口的位置逐步形成上皮细胞囊肿。
并且，那些裂解金属材料与血浆间造成的介面化学反应，也会提升小直径约人工静脉的堵塞率，进而负面影响寿命。对于小直径约人工静脉来说，由于它的使用部位特殊，血浆流动速度一般很慢，因而胸腔动力系统较弱，故也很难透过胸腔动力系统，冲蚀掉静脉壁上逐步形成的细微结石。
一旦静脉壁上逐步形成结石，就会引致骨髓再生、血红素织成等难题，最终逐步形成更大的结石，给整个静脉增添堵塞。
特别针对小直径约人工静脉的那些难题，张亚博大学生物科学工程系教授黄棣项目组开发了由丙二醇和水生植物吡啶的复合金属材料制取的人工静脉。此种人工静脉具有突出的机械性能、适当的阿库县以及可降血压等优点。
那些优点是透过复合金属材料丙二醇与水生植物酸随身携带的大量自由甲基来实现的，以甲基居多的复合金属材料增添了良好的亲脂性与电负度。在金属材料与血浆出现介面化学反应时，金属材料的亲脂性与金属材料表面的磁矩单厢起著很重要的促进作用。
亲脂性的金属材料会提升复合金属材料的血红素/血红素粘附比，而血红素能起著减少骨髓再生的促进作用。当骨髓遇到本地物质时，会出现不同程度的再生，比如说会从循环式态骨髓变为神经纤维状骨髓。
神经纤维状骨髓被停止抑制后，则会恢复成循环式态骨髓。但，神经纤维状骨髓继续被刺激的话，就会变为黏性骨髓。黏性骨髓会联合血红素进行织成，进而引发心肌交叉耦合化学反应，进而逐步形成结石结节。
因而，滨水金属材料具有的高的血红素/血红素粘附比，能减少由骨髓再生引起的心肌化学反应。同时，复合金属材料随身携带的电负度，也会对金属材料的血浆兼容性造成负面影响。
由复合金属材料制取而成的人工静脉，在进入血浆环境以后，所接触血浆中的主要成分呈正电性，复合金属材料也呈正电性，同种磁矩间所造成的静电互斥促进作用，这会让金属材料不易与血浆中的主要成分出现化学反应，进而减少对血浆主要成分所造成的伤害，借此提升金属材料的血浆兼容性。同时这也说明，该项目组透过使用此种复合金属材料，改善了小直径约人工静脉所面临的两个难题。
据介绍，经过多次的预实验，研究人员才摸索出合适的打印参数，初步实现了小直径约人工静脉的快速制取。最终实现只需设定好打印的生物墨水进料速度、打印温度与打印距离，就能大量快速地制取出此种小直径约人工静脉。
在开展动物实验时，一开始课题组的动物实验条件还不太成形。为了实验能够成功，大家先是在网上学习如何饲养动物、如何麻醉动物、以及如何完成实验等。
学完理论知识以后，大家去拜访各领域专家和心静脉医生，向他们学习动物实验的细节。就这么一点点地摸索，才把实验做出来。到最后，每个人都能熟练地掌握动物实验技巧。
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概括来说，在制取难度、制取精度与制取速度等方面，以同轴打印的方式制取人工静脉都非常有优势。单纯的裂解物金属材料制取的人工静脉，普遍存在着与天然静脉阿库县不够相匹配的难题。
同时，单纯的天然金属材料制取的人工静脉，虽然在生物兼容性方面表现突出，但往往机械性能无法满足移植部位的要求。
将水生植物酸与丙二醇以互穿网络的形式复合到一起，让人工静脉能兼顾机械性能与生理功能，为小直径约人工静脉选材与制取提供了新方向。
研究人员表示：“我们相信该项成果是非常有意义的，不论是在选材还是在制取工艺上。对于此种人工静脉，我们从体外到半体内分别进行了溶血试验、骨髓粘附实验、动态心肌实验、血浆复钙曲线实验、心肌等实验，在那些测试中均表现出良好的血浆兼容性与可延长心肌时间的特点。”
其中，在体外血浆循环式实验与动静脉分流实验中，课题组观察到此种人工静脉经过一定时间的血浆循环式后，静脉内表面无明显结石生成，因而具有良好的短期抗凝优点。
关于此种人工静脉的长期抗凝优点，研究项目组也正在测试中，其相信该种人工静脉具有良好的抗凝优点，有望成为合格的静脉置换物，缓解小直径约人工静脉紧缺的压力。
研究人员表示：“我们认为这个项目很有做下去的必要，也具有延伸下去的条件。目前此种人工静脉在机械性能与降血压方面有着不错的表现，因而我们在此基础上尝试提升人工静脉的长期抗凝性，让其能真正用于临床上。同时，我们也在考虑透过相关手段，来进一步提高人工静脉的打印精确度，以便实现更小体积的人工静脉的快速制取。”
未来，有望将更大规模、更小体积的人工静脉网络制取成器官晶片，进而用于器官周围静脉网络的重建、以及静脉药物开发测试等。
参考资料：
1.Xu, H., Liu, K., Su, Y., Liu, Z., Wei, Y., Hu, Y., … & Huang, D. (2022). Rapid formation of ultrahigh strength vascular graft: Prolonging clotting time micro-dimension hollow vessels with interpenetrating polymer networks. Composites Part B: Engineering, 110456.
