摘要：将患者特异性血管几何结构转化为功能性微流控设备，目前仍面临制造工艺上的技术瓶颈与制备周期过长的显著挑战。近期，悉尼大学居理宁（Arnold Ju）教授团队在国际顶级期刊《Advanced Materials》上发表了题为“Rapid Glass-Substra

将患者特异性血管几何结构转化为功能性微流控设备，目前仍面临制造工艺上的技术瓶颈与制备周期过长的显著挑战。近期，悉尼大学居理宁（Arnold Ju）教授团队在国际顶级期刊《Advanced Materials》上发表了题为“Rapid Glass-Substrate Digital Light 3D Printing Enables Anatomically Accurate Stroke Patient-Specific Carotid Artery-on-Chips for Personalized Thrombosis Investigation”的创新型研究论文：依托摩方精密面投影微立体光刻（PμSL）技术，成功开发出超快速、自动化、患者特异性的血管芯片制造平台。该项研究将传统需要10小时以上的制造过程缩短至2小时以内，在制造精度、可靠性和应用范围方面实现显著突破。研究由博士生赵耘铎作为第一作者主导，王子豪博士作为第二作者参与关键技术开发。

01 技术核心：精度、速度与可靠性的三重突破

研究团队采用摩方精密microArch®S240 (精度：10μm)高精度3D打印机，通过优化光固化参数（包括曝光时间、光强度和层间等待时间），实现了微米级精度的复杂血管结构复现。团队开发了表面化学修饰工艺，显著提升了细胞粘附性与生物相容性。并且通过标准化模块设计，将制造成功率提升至接近100%，大幅降低了操作门槛和设备依赖性。

02 平台优势：从专用工具到广泛适用的研究平台

该制造平台不仅能够精准复制患者颈动脉的狭窄、分叉和溃疡等解剖特征，还支持内皮细胞培养和血流动力学模拟。通过计算流体力学验证，即使缩小30倍的芯片模型仍能保持与真实血管相似的血流剪切力分布，为血栓形成机制研究、药物筛选和个性化治疗方案制定提供了高度仿真的实验环境。此外，平台的标准化设计和模块化架构使其可扩展至冠状动脉、脑血管等多种血管疾病模型，满足了不同研究场景的需求。这项研究代表患者特异性器官芯片技术的重大进展，在个性化医疗和血管设备开发领域具有重要的应用价值，为研究剪切力依赖性血栓形成机制提供了新的工具。

03 合作价值与未来展望

居理宁教授表示：“与摩方精密的合作使我们在制造技术层面实现了关键突破，这一平台为精准医疗和血管器械开发提供了新的可能性。我们期待它能够帮助研究人员更好地理解血管疾病机制，并加速个性化治疗方案的制定。”该项成果不仅展示了高精度3D打印技术在生物医学领域的潜力，也为跨学科合作与技术创新提供了典范。

04 配图说明

玻璃基底三维微制造技术：仅用两小时，就能把卒中患者的影像数据“复刻”为解剖学精确的颈动脉芯片模型。这个微型装置可再现患者独有的血管几何与流场，在可控损伤下实时成像血栓形成全过程。这一路线为患者特异的器官芯片带来重大突破，将加速个体化医疗与血管介入器械的研发与转化。

图1. 患者特异性颈动脉芯片的制备过程，用于个性化血栓评估。

图2. 三例患者颈动脉（含狭窄/溃疡）几何结构的3D重建与制造。

图3. 内皮化、在颈动脉芯片中诱导促炎性损伤以及用于血栓可视化的血液灌注程序。

图4. 用于全面血栓评估的血液灌注检测，包括高凝状态测试、抗凝剂检测以及抗血小板功能测定。

图5. 在颈动脉芯片上使用激光消融模块创建内皮细胞损伤的过程。

图6. 局灶血栓与高切变依赖的转位。

来源：科学兄弟连