牛津大学基于液滴的高分辨率生物3D打印技术可高效实现活体组织架构



 

英国牛津大学15日发布一项研究成果说,一种新方法能利用实验室培养的细胞以3D打印的方式构建活体组织随后自给自足,如果技术成熟,未来可用于生产复杂的人造组织和软骨,助力再生医学发展。

该项目由英国牛津大学和布里斯托尔大学学者合作完成。团队将动物细胞置于微小的液滴中,然后再包裹一层脂质层,随后他们将这些细胞一层层地组装成一个活体组织架构。该技术提高了单个细胞的存活率,并允许科学家通过一次一滴地建立更高分辨率的组织。

研究人员利用在早期工作中开发的基于液滴的3D生物打印机,以高达1L的液滴分辨率打印人类胚胎肾(HEK)细胞和绵羊间充质干细胞(oMSCs)。平均而言,3D打印细胞显示90%的存活力,这已经是很高了,并且其打印结构内的HEK细胞在培养条件下增殖。此外,一项为期五周的组织工程研究表明,3D打印的骨髓间充质干细胞可以分化成软骨细胞谱系,以创建含有II型胶原的软骨样结构。

未来的工作将涉及开发新的互补3D打印技术,这将允许使用更广泛的生活和混合材料以及在工业规模生产组织。据团队介绍,3D生物打印组织的应用很多:使用来自个别患者的细胞进行个性化治疗,例如药物或毒素筛选。

布里斯托大学细胞与分子医学院的Adam Perriman博士说:“牛津大学开发的生物打印方法非常令人兴奋,因为细胞结构可以以极高的分辨率有效地打印,浪费很少。“使用成体干细胞进行3D打印并仍然具有差异性的能力是非常显着的,并且真正显示了这种新方法在全球影响再生医学的潜力。

3D打印细胞能像自然组织的表现一样好,天然组织是复杂而多功能的,这一方法有助于解决此前一直困扰活体组织3D打印的问题,即被打印出来的活体组织中的细胞经常会移动,最终导致整个结构体解体。然而,由牛津大学研究团队开发的3D打印技术,我们又向前迈进了一步。

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