研究人员创造出可将氧气输送至3D打印组织细胞的生物墨水
时间:2020-09-16 09:09 来源:中国3D打印网 作者:中国3D打印网 阅读:次
但是,要成为有活力的组织,这些细胞需要通过血管输送给它们的氧气,在移植的组织中,氧气可能需要几天才能生长。但是一组研究人员正在研究一种解决方案:一种可释放氧气的生物墨水,它可以将这种最重要的元素传递到3D生物打印组织的细胞中。这样,细胞就可以在等待血管生长的过程中存活下来。
生物墨水中的心脏细胞(L)没有氧气支持,而(R)具有氧气释放功能。活细胞被染成绿色,死细胞被染成红色。图片:Khademhosseini Lab)
最近的研究团队来自UCLA,土耳其的Kocaeli大学,加利福尼亚的Terasaki生物医学创新研究所(TIBI),伊朗的谢里夫工业大学,土耳其的Erciyes大学,法国的洛林大学和爱荷华大学。在Advanced Healthcare Materials上发表了有关其工作的论文,“充氧细胞的明胶甲基丙烯酰基结构的生物3D打印”。
摘要指出:“在移植的早期阶段和新血管形成之前的细胞存活是生物3D打印组织在翻译应用中的主要挑战。通过诸如过氧化钙(CPO)之类的O2生成源向移植的细胞补充氧气(O2)是确保细胞活力的一种有吸引力的方法。过氧化钙还会产生氢氧化钙,从而降低生物墨水的粘度,这是生物打印的限制因素。因此,使该解决方案适应生物3D打印非常重要。在这项研究中,开发了一种在pH和粘度方面经过优化的明胶甲基丙烯酰基(GelMA)生物墨水。改进的流变性能导致产生了适合3D生物打印和受控O2释放的坚固的生物墨水。另外,表征了具有不同CPO浓度的水凝胶的O 2释放,生物印刷条件和机械性能。作为概念研究的证明,使用含有GelMA bioink的CPO对成纤维细胞和心肌细胞进行生物印刷。在缺氧条件下培养7天后检查印刷细胞的活力和代谢活性。结果表明,在低氧条件下,添加CPO可以改善生物打印结构中细胞的代谢活性和细胞活力。”
据中国3D打印网了解,为了增强其产生氧气的明胶甲基丙烯酰基(GelMA)生物墨水的物理和化学特性,该团队进行了广泛的测试,发现足够的氧气被输送到细胞中,以维持发育中的组织结构,直到血管完工为止。发展。一旦发生这种情况,容器就可以接管氧气的输送。即使那样,生物墨水仍然可以通过提供额外的支持来帮助,以增强更多新组织的生长和再生。
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