用于构建多细胞球薄片组织的定制化静电打印组织工程支架

3D打印动态
2019
12/04
10:57
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供稿人:邱镇南,贺健康

熔融静电打印是一种广泛运用于生物医疗组织工程支架领域的增材制造技术。在这项研究中,熔融静电打印技术被运用于制造种植细胞球的薄片状组织工程支架。该组织工程支架具有箱状结构单元(如图1 A、B)能捕捉细胞微球。研究者将人体脂肪基质细胞构成的细胞微球(如图1 D)种入组织工程支架中,发现其在两周的培养时间内保持有高细胞活性,并被成功诱导分化成了脂肪细胞。

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图1 (A、B)具有箱状结构的组织工程支架SEM图像,白色箭头所指为防止细胞球掉落的细丝; (C)细胞微球制作和种植过程示意图; (D)细胞微球; (E)细胞微球直径与细胞含量

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图2 (A)微球种入支架后的图片;(B)微球种入支架后培养14天的图片;(C、D)细胞微球贴附与支架上并与相邻支架连接的SEM图像;(D)细胞微球植入两周后的死活染色结果;(E)细胞微球植入两周后的诱导结果;(G、H)大面积的支架
研究者使用PCL打印制造薄片支架,其箱状结构尺寸为360umx360um,每个方向上有5条PCL丝线。与之相配合的使用了直径为350um左右的脂肪基质细胞微球。植入后培养的效果如图2。由于细胞微球能够充分的与培养液接触(其尺寸小于营养物质的500um扩散极限),所以细胞的活性很高。脂肪基质细胞成功分化为脂肪细胞,并观察到了脂肪微滴。

这种支架可以同时种植大量细胞并方便进行培养和观察,在后续的使用中,也能方便的进行移植和组织器官模型构建。,其有很大的潜力用于构建薄片组织植入物、组装更加复杂的组织器官。

参考文献:
Mcmaster R , Hoefner C , Hrynevich A , et al. Tailored Melt Electrowritten Scaffolds for the Generation of Sheet-Like Tissue Constructs from Multicellular Spheroids[J]. Advanced Healthcare Materials, 2019.

供稿人:邱镇南,贺健康 供稿单位:机械制造系统工程国家重点实验室


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