基于水凝膠開發(fā) 3D生物打印也可自動化
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眾所周知,3D生物打印是一種對人體更為親和的復(fù)合物制造方式,并且對細胞存活不會產(chǎn)生刺激,因此在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域具有很大潛力。近日阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)已經(jīng)開發(fā)出3D的新的打印方法,基于超短肽水凝膠支架,可以3D打印包含細胞的水凝膠物質(zhì)。
KAUST研究人員使用氨基酸異亮氨酸,賴氨酸,苯丙氨酸和環(huán)己基丙氨酸的不同組合設(shè)計了三種肽,以產(chǎn)生可印刷的生物墨水。
然后,研究小組使用三入口噴嘴對3D打印的水凝膠結(jié)構(gòu)進行了3D打印。將肽生物墨水注入一個進樣口,將緩沖液注入另一個進樣口,并通過第三個進樣口添加細胞。這種方法使肽墨水能夠逐漸與緩沖溶液混合,然后在噴嘴出口處與細胞結(jié)合。墨水從噴嘴中噴出后,立即固化并捕獲其結(jié)構(gòu)內(nèi)的單元。
該團隊印刷了高達4厘米高的水凝膠圓柱體,以及一個像人一樣的“鼻子”,它們都能夠保持其形狀。添加到水凝膠支架中的細胞包括人成纖維細胞,人骨髓間充質(zhì)干細胞和小鼠腦神經(jīng)元,它們在結(jié)構(gòu)內(nèi)都能很好地存活和增殖。在四個星期的過程中,還鼓勵骨髓細胞在打印的支架內(nèi)部分化為類似于軟骨的彈性組織。
展望未來,研究人員將尋求進一步改變已開發(fā)生物墨水的表面化學(xué),以使其與人體細胞環(huán)境更加相似。
“我們的下一步是對3D疾病模型和微型器官進行生物打印,以進行高通量藥物篩選和診斷,”豪瑟說。“這些可以幫助減少尋找更有效和個性化藥物的時間和成本。”

