3D打印的阴茎组织帮助兔子和猪恢复了勃起功能。图片来源：Joseba Garcia Moya:
勃起功能障碍影响着40岁以上男性中的40%以上，然而我们对这种状况的理解仍然有限。对此问题的研究大多依赖于真实的器官，这使得详细研究血液流动与组织在勃起过程中的相互作用变得困难。
在最近发表于《自然生物医学工程》杂志的一项研究中，来自中国、日本和美国的一组科学家展示了一种3D打印的水凝胶基阴茎模型，该模型包含必要的血管以模拟自然阴茎的功能。
一旦植入有阴茎畸形的兔子和猪体内，这种生物工程器官使它们在几周内能够交配并繁殖。
除了在整个身体中输送氧气和必需的营养物质外，血管系统在阴茎勃起过程中也起着关键作用。这一点尤其体现在海绵体上，海绵体中有许多腔隙，中央有一条海绵动脉贯穿整个阴茎。
在勃起过程中，这些腔隙充满血液并对附近的静脉施压，阻止血液流出，导致阴茎膨胀并保持坚硬。这一复杂血管系统的损伤会导致勃起功能障碍（难以实现勃起）和佩罗尼病（阴茎弯曲和变形）。
科学家们创建了一个详细的阴茎系统，包括阴茎头（阴茎尖端）、尿道海绵体（围绕尿道的组织）以及尿道结构和一个可植入的海绵体模型，即负责勃起的海绵状血管组织。这个仿生海绵体（BCC）模型帮助他们可视化不同结构和流体在正常和功能障碍勃起过程中的相互作用。
修复猪海绵体缺陷的模型。图片来源：《自然生物医学工程》（2025）。DOI: 10.1038/s41551-025-01367-y
该研究还探讨了修复兔子和猪的阴茎组织损伤。这一过程首先将从这些动物海绵体中提取的内皮细胞引入BCC模型中。经过14天的体外培养后，3D打印的可植入器官已经具备融合的内皮层。
在植入后的几周内，BCC模型帮助这些动物恢复了正常的勃起功能，无论是自发的还是在电刺激下，使它们能够成功交配和繁殖。
局部变形和血流测量。图片来源：《自然生物医学工程》（2025）。DOI: 10.1038/s41551-025-01367-y
这些结果为治疗阴茎组织损伤甚至使用3D打印的BCC模型进行阴茎移植开辟了令人兴奋的可能性。研究人员还相信，这项研究的发现将支持进一步开发用于移植的富含血管的功能性3D打印器官。
然而，研究人员承认，尽管他们的模型在部分功能障碍的情况下成功恢复了阴茎功能，但大规模阴茎损伤的再生和修复仍在进行中。
更多信息：Zhenxing Wang等人，《3D打印阴茎模型用于研究阴茎生理学并恢复兔子和猪的勃起功能》，《自然生物医学工程》（2025）。DOI: 10.1038/s41551-025-01367-y
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