《Science Advances》:高细胞密度DLP生物3D打印
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研究概述
本文介绍了一种利用数字光处理 (DLP) 生物打印技术,结合碘克沙醇 (IDX) 调节生物墨水折射率的方法,实现了高细胞密度 (HCD) 和高分辨率 3D 生物打印。加州大学圣地亚哥分校的Shaochen Chen教授团队在Science Advances(IF:11.7)发表了一篇题为“High cell density and high-resolution 3D bioprinting for fabricating vascularized tissues”的研究。该方法有效解决了传统生物打印中细胞诱导的光散射问题,显著提高了打印分辨率。研究结果表明,在 HCD 生物墨水中添加 IDX 可以实现 50 微米的打印分辨率,并保证了细胞活力和功能。此外,该方法还被用于构建具有复杂血管网络的厚组织结构,并在灌注培养系统中展现出良好的细胞活力、内皮化和血管生成能力。这项研究为 3D 生物打印技术应用于组织工程和再生医学领域提供了新的思路和方法。
生物3D打印在本研究中的作用
DLP 技术是该研究成功实现高细胞密度和高分辨率 3D 生物打印的关键,为构建功能性的大型组织或器官提供了新的可能性。该研究中通过添加碘克沙醇 (IDX) 调整生物墨水的折射率,有效减少了细胞引起的散射,实现高细胞密度和高分辨率打印。进而打印出具有精细血管网络的预血管化厚组织,并验证其在灌注培养系统中的存活能力和功能。
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主要内容
实现高细胞密度打印
通过在生物墨水中添加碘克沙醇 (IDX),可以有效减少光散射,从而提高 3D 生物打印的分辨率,特别是对于高细胞密度的生物墨水。
添加 IDX 后,生物墨水的散射系数降低了约 10 倍,可以实现 50 微米的打印分辨率,这对于制造具有精细血管网络的厚组织至关重要。
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IDX对多种细胞生物相容性高
研究表明,IDX 具有良好的生物相容性,对细胞的存活率、增殖和表型没有显著影响。
RNA 测序分析发现,IDX 暴露会引起内皮细胞的代谢和免疫调节功能的潜在变化,但不会影响细胞的存活和内皮化。
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可用于制造高密度血管化组织
研究人员成功制造了厚实的预血管化组织,并在灌注培养系统中保持了良好的细胞活力和血管生成,证明了该方法在组织工程中的应用潜力。
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文献原文:10.1126/sciadv.ade7923
文献链接:https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.ade7923
关于赛箔生物
赛箔(上海)智能科技有限公司是一家专注于研发生物制造技术和组织工程产品的科创企业,成立于2021年2月。自主研发多种已经获得国家发明专利授权的生物3D打印技术和装备、生物材料、体外细胞和组织培养技术、组织处理和培养装置。基于核心技术开发多种器官组织模型和相应的检测评价服务,为基础研究、新药研发、精准医疗、再生医学等领域提供生物3D打印全产业链解决方案,实现了从设备到产品到服务的全面覆盖。
在肿瘤相关领域,赛箔与合作者共同研发基于生物3D打印技术构建的肿瘤微组织(PDT),涵盖十余个癌种,包括高发肿瘤、难治肿瘤、妇科肿瘤和儿童肿瘤,培养成功率超过了90%。通过近千例样本研究,证实PDT与患者组织具有高度一致的分子特征和药物敏感性,1-2周即可获得准确的药敏检测结果,为治疗赢取宝贵时间,并且可为新药研发企业提供药效评价、入组标准建立、适应症筛选等服务。在再生相关领域,赛箔已建立多种3D组织工程皮肤,包括表皮模型、全层皮肤模型、黑素皮肤模型等,并相应开发多种体外功效测试方法。
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