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AFM:悬浮支撑打印类软骨组织

已有 1686 次阅读 2020-5-2 23:36 |个人分类:再生医学前沿|系统分类:科研笔记

在组织工程领域,想要开发出一种既能够为运动提供足够力学支撑,又能同时保证软骨细胞成形的软骨组织,仍是一项重大挑战。因为运动时产生的力要求组织要拥有足够的力学性能,而软骨成形则需要一个柔软的微环境。为解决这一困境,作者团队利用两种拥有不同力学性能的生物材料来制造3D类软骨组织:一种是硬的生物材料,来反映天然软骨的宏观力学性能;另一种是软的生物材料,为软骨成形提供一个合适的微环境。其中,悬浮打印的支撑材料是一种PEG胶和海藻酸钠水凝胶的网络互穿聚合物胶(压缩模量MPa级别),它被视为细胞外基质并且拥有自愈合能力。在该支撑材料中,还掺入了凝血酶。随后,将间充质干细胞微球嵌入纤维蛋白原中,并3D打印,制造出一个由纤维蛋白(压缩模量KPa级别)组成的柔软微环境,用于模拟软骨细胞外围基质并保证营养可以快速扩散。生物打印的间充质干细胞微球展现出很高的活性和类软骨行为,且对组织的整体力学性能没有不利影响。因此实现了在力学性能很强的水凝胶中打印柔软的载细胞生物材料。


近期,来自哈佛大学医学院Su Ryon Shin团队在Advanced Functional Materials杂志上发表题为“3D Printed Cartilage-Like Tissue Constructs withSpatially Controlled Mechanical Properties”的文章,提出了一种利用悬浮3D打印技术,打印载细胞微球,制造类软骨组织的技术。

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