当下，仿生学被广泛地应用到各领域的研究中，特别是三类医疗器械行业。随着各种组织支架、类器官的出现使得仿生学在整个生命科学研究领域有着举足轻重的地位。这里，小编总结了两种仿生组织工程支架，仅供学习交流和参考。
细胞支架
通过类血管组织工程支架的制备可以实现在体外构建复杂和功能性组织的目的，且可以满足细胞在血管200μm以内区域存活的要求[1]。例如，浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室利用仿生学理念，并结合3D生物打印技术制备了可使细胞一周存活率在97%以上的类血管组织工程支架[2]（图1-图4）。
图1 纤维丝成胶原理[3]
图2 类血管组织工程支架结构
图3 细胞在支架内生长情况。a-c分别为培养1、5、7天活细胞和死细胞染色图，活细胞呈绿色荧光，死细胞呈红色荧光；d-f分别为培养1、5、7天对应染色部位倒置显微镜明场图；g-i为SEM观察培养10天后不同生长和团聚分布形态的支架内细胞（箭头指向为伸展及成球生长细胞）
图4 细胞增殖曲线
骨组织结构
骨科领域对于仿生学的应用也极为广泛，模拟骨骼结构的组织工程支架可作为三类医疗器械直接用于手术治疗阶段。中国医学科学院曾利用3D打印技术探索脂肪来源干细胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）联合甲基丙烯酰胺基明胶（GelMA）构建组织工程软骨[4]（图5-图6）。
图5 3D生物打印hADSCs-GelMA复合支架大体及扫描电镜图
图6 支架植入裸鼠体内4周后大体观察（a 对照组 b 实验组）
现阶段，越来越多的生物医疗行业对仿生组织工程支架进行直接或间接性的研究，如心脏瓣膜、骨科植入、球囊开发、血管支架等。作为可植入物的三类医疗器械大都依赖于仿生组织工程支架的研究，因此也成为该行业名副其实的“顶梁柱”。
参考文献
[1] Malda J, Klein TJ, Upton Z. The roles of hypoxia in the vitro engineering of tissue [J]. Tissue Engineering. 2007, 13(9):2153-2162.
[2] 张一帆等；利用同轴3D打印技术构建促内皮细胞生长类血管组织工程支架；中国生物医学工程学报，2020年4月。
[3] GaoQing, Liu Zhenjie, Lin Zhiwei, et al.3Dbioprinting of vessel-like structures with multilevel fluidic channels [J]. ACS Biomaterials Science & Engineering, 2017,3(3):399-408.
[4] 穆琳等；3D生物打印脂肪干细胞构建组织工程软骨的实验研究；中国修复重建外科杂志2021年7月第35卷第7期。
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