创新让体积生物打印迈向临床

信息来源:科技日报更新时间:2023-07-03

生物打印是对活细胞和组织的打印,患者可利用自己的细胞培养出器官,这项大有前途的技术未来可解决器官捐赠短缺的问题。然而,打印活组织和细胞是极其复杂的,需要克服许多障碍。

近期发表在《先进材料技术》上的3篇论文介绍了荷兰乌得勒支大学医学中心有关生物打印活组织的3项创新,这些创新将使生物打印更具临床意义。

在打印样品中创建生物功能区

体积生物打印可在短短几秒钟内打印出几立方厘米的物体,这为打印细胞提供了许多可能性。然而,受到载有细胞的水凝胶的特性限制,当打印完成时,细胞可能不会被准确地放置在需要的地方,也不可能通过改变凝胶来帮助细胞发育、生长或特化。

为了能够在打印过程后对打印品进行化学改性,研究人员研究了凝胶的孔隙率,以及与凝胶中其他分子结合的化合物。

首先,他们用体积打印机打印基于明胶的结构,然后将生物分子和光引发剂注入这些结构,可在明胶结构中创造复杂的3D模型。这种方法第一次能让科学家3D控制想要捕获的生物分子的位置。

有了这项创新,生长因子或生物活性蛋白质能以任何想要的3D形状引入体积打印中。例如,科学家可以在3D打印对象内创建一条“吸引”新血管的轨迹,将引导血管方向和形成的信号分子放置在该轨迹上。然后,这些信号就可以正确吸引细胞,或者帮助干细胞发挥其再生潜力。与快速体积生物打印技术相结合,科学家有望创建可以指导细胞行为和发育的生物软化支架。这意味着,未来能利用3D生物打印近距离模拟天然组织和器官的复杂生化环境。


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