A functional vascular supply is a key component of any large-scale tissue, providing support for the metabolic needs of tissue-remodeling cells. Although well-studied strategies exist to fabricate biomimetic scaffolds for bone regeneration, success rates for regeneration in larger defects can be improved by engineering microvascular capillaries within the scaffolds to enhance oxygen and nutrient supply to the core of the engineered tissue as it grows. Even though the role of calcium and phosphate has been well understood to enhance osteogenesis, it remains unclear whether calcium and phosphate may have a detrimental effect on the vasculogenic and angiogenic potential of endothelial cells cultured on 3D printed bone scaffolds. In this study, we presented a novel dual-ink bioprinting method to create vasculature interwoven inside CaP bone constructs. In this method, strands of a CaP ink and a sacrificial template material was used to form scaffolds containing CaP fibers and microchannels seeded with vascular endothelial and mesenchymal stem cells (MSCs) within a photo-crosslinkable gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogel material. Our results show similar morphology of growing vessels in the presence of CaP bioink, and no significant difference in endothelial cell sprouting was found. Furthermore, our initial results showed the differentiation of hMSCs into pericytes in the presence of CaP ink. These results indicate the feasibility of creating vascularized bone scaffolds, which can be used for enhancing vascular formation in the core of bone scaffolds.

功能性血管供应是任何大规模组织的关键组成部分，可为组织重塑细胞的代谢需求提供支持。尽管存在研究充分的策略来制造用于骨骼再生的仿生支架，但是可以通过在支架内工程化微血管毛细血管以增强随着被生长的组织的核心的氧气和养分供应而提高在较大缺陷中的再生成功率。尽管已经充分理解钙和磷酸盐的作用可增强成骨作用，但尚不清楚钙和磷酸盐是否可能对在3D打印的骨支架上培养的内皮细胞的血管生成和血管生成潜力产生有害影响。在这项研究中，我们提出了一种新颖的双墨水生物打印方法来创建在CaP骨构造内部交织的脉管系统。在这种方法中，CaP墨水和牺牲模板材料的股线用于在光可交联的明胶甲基丙烯酰基（GelMA）水凝胶材料中形成包含CaP纤维和接种有血管内皮和间充质干细胞（MSC）的微通道的支架。我们的结果显示，在存在CaP bioink的情况下，生长中的血管具有相似的形态，并且未发现内皮细胞发芽的显着差异。此外，我们的初步结果显示，在CaP墨水存在下，hMSCs向周细胞的分化。这些结果表明创建血管化骨支架的可行性，其可以用于增强骨支架核心中的血管形成。CaP墨水和牺牲模板材料的多股线被用来形成支架，该支架包含CaP纤维和在光可交联的明胶甲基丙烯酰基（GelMA）水凝胶材料中接种了血管内皮细胞和间充质干细胞（MSC）的微通道。我们的结果显示，在存在CaP bioink的情况下，生长中的血管具有相似的形态，并且未发现内皮细胞发芽的显着差异。此外，我们的初步结果显示，在CaP墨水存在下，hMSCs向周细胞的分化。这些结果表明创建血管化骨支架的可行性，其可以用于增强骨支架核心中的血管形成。使用CaP墨水和牺牲模板材料的多股线形成支架，该支架包含CaP纤维和在光可交联的明胶甲基丙烯酰基（GelMA）水凝胶材料中接种了血管内皮细胞和间充质干细胞（MSC）的微通道。我们的结果显示，在存在CaP bioink的情况下，生长中的血管具有相似的形态，并且未发现内皮细胞发芽的显着差异。此外，我们的初步结果显示，在CaP墨水存在下，hMSCs向周细胞的分化。这些结果表明创建血管化骨支架的可行性，其可以用于增强骨支架核心中的血管形成。我们的结果显示，在存在CaP bioink的情况下，生长中的血管具有相似的形态，并且未发现内皮细胞发芽的显着差异。此外，我们的初步结果表明，在CaP墨水存在下，hMSCs向周细胞的分化。这些结果表明创建血管化骨支架的可行性，其可以用于增强骨支架核心中的血管形成。我们的结果显示，在存在CaP bioink的情况下，生长中的血管具有相似的形态，并且未发现内皮细胞发芽的显着差异。此外，我们的初步结果显示，在CaP墨水存在下，hMSCs向周细胞的分化。这些结果表明创建血管化骨支架的可行性，其可用于增强骨支架核心中的血管形成。