《生物設(shè)計(jì)與制造》：生物3D打印用于腦微環(huán)境模擬的基于透明質(zhì)酸的細(xì)胞負(fù)載支架

來源：BDM

盡管近年來人們已經(jīng)在早期診斷和精準(zhǔn)醫(yī)療方面取得了一些成就，來改善腦瘤患者的生存和生活質(zhì)量，但由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的解剖學(xué)和生理學(xué)特殊性，針對其損傷的治療始終面臨挑戰(zhàn)。了解腦腫瘤微環(huán)境的復(fù)雜性及其作用可能會更好地揭示腦腫瘤的分子機(jī)制和新的治療方向，這就需要在體外準(zhǔn)確地重現(xiàn)人腦復(fù)雜的微環(huán)境。

近期，浙江大學(xué)的馬梁、周竑釗，張斌等人在Bio-Design and Manufacturing發(fā)表了題為3D bioprinted hyaluronic acid-based cell-laden scaffold for brain microenvironment simulation的文章，通過生物3D打印用透明質(zhì)酸（HA）和膠質(zhì)細(xì)胞HEB構(gòu)建了一個(gè)模擬腦基質(zhì)微環(huán)境的體外模型。通過研究生物墨水的配方以及打印工藝和參數(shù)的優(yōu)化，我們探究了生物墨水中不同濃度的明膠（GA）和支架的不同打印結(jié)構(gòu)對模擬腦基質(zhì)微環(huán)境體外模型性能的影響，以在一定程度上模擬體內(nèi)人腦微環(huán)境的機(jī)械和生物性能。此研究可為腦微環(huán)境多因素探究以及膠質(zhì)瘤侵襲研究提供實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br />

圖1 3D細(xì)胞支架的打印過程示意圖

圖2 打印工藝及參數(shù)的優(yōu)化

圖3 細(xì)胞在各支架中的存活率及增殖分析

圖4 不同生物墨水微觀結(jié)構(gòu)的SEM圖像及HE染色圖像

圖5 打印支架中HEB細(xì)胞的免疫熒光圖像