海藻酸二醛-明胶水凝胶生物墨水的生物打印和体外表征

来源：生物设计与制造

最近出现的载有细胞的心肌补片可以用来更新心肌梗死(MI，通常被认为是心脏病发作)修复的细胞来源。然而，由于当前可用的水凝胶和现有加工技术的局限性，具有多孔结构的带有细胞的补片的制造仍然具有挑战性。本研究利用生物打印技术来制造水凝胶补片，并在可打印性、机械和生物性能上对其进行表征。用海藻酸二醛（ADA）和明胶（GEL）配制载有细胞的水凝胶（生物墨水），以提高可打印性、降解性和生物活性。我们设计了五组水凝胶成分，以研究ADA的氧化度和水凝胶浓度对打印支架性能的影响。

总体上ADA-GEL水凝胶显示出对活细胞（EA.hy926细胞和杂交人脐静脉内皮细胞系）有利。氧化度为10%，浓度比为70/30（或10%ADA70–GEL30）的水凝胶在实验组中显示出最佳的可打印性。配制的水凝胶也用活细胞（EA.hy926）进行生物打印，然后将打印的支架进行7天的细胞培养。我们的结果表明，用10%ADA70–GEL30水凝胶进行生物打印的支架具有最均匀的细胞分布和最高的细胞活性。综上所述，在本研究中，我们用海藻酸二醛和明胶合成了一种生物墨水新配方，并首次将它们用于心肌补片的生物打印，此补片有可能用于心肌梗死的修复。

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2022-10-8 14:08 上传

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图1 用各组水凝胶打印的支架照片

图2 生物打印的载有EA.hy926细胞的水凝胶支架的荧光图像

图3 所有水凝胶组第1天和第7天的细胞存活率(a)和细胞数量(b)

图4 培养7天后，鬼笔环肽染色的EA.hy926细胞的水凝胶支架的共聚焦激光扫描显微图像

a,b: 10%ADA70–GEL30, c: 5% ALG