鼻上上皮的高通量生物打印,使用来自患者的鼻上上皮细胞
I Deniz Derman1,2, Miji Yeo1,2, Diana Cadena Castaneda3
1Engineering Science and Mechanics Department, Penn State University, University Park, PA 16802, United States of America.
Biofabrication
|August 3, 2023
概括
研究人员开发了一种新的3D生物打印方法,以创建功能性的人类鼻上皮质组织模型. 这种高通量技术可以通过使用原始人鼻上皮细胞 (hNECs) 进行更好的感染研究和疾病建模.
科学领域:
- 组织工程和再生医学
- 生物制造和生物打印技术
- 呼吸系统生物学和病毒学
背景情况:
- 原始人鼻上皮细胞 (hNECs) 对于重建呼吸道上皮细胞,用于感染和疾病建模至关重要.
- 目前用于鼻上皮质组织模型的手动播种方法在复制自然3D结构方面存在局限性.
- 3D生物打印已经成功重建了其他上皮组织,但以前没有鼻上皮.
研究的目的:
- 开发和演示一种3D生物打印方法,用于重建功能性的人类鼻上皮质.
- 建立使用初级hNECs制造鼻上皮组织模型的高通量方法.
- 评估生物打印鼻上皮的分化,细胞组成和功能.
主要方法:
- 利用滴滴生物打印 (DBB) 将原始hNEC沉积在Transwell插件上,用于高通量制造.
- 在空气液体接口上培养生物打印hNEC4周以促进差异化.
- 采用单细胞RNA测序来识别上皮细胞群,并评估组织结构和病毒允许性.
主要成果:
- 通过DBB,可以在24个洞板中实现鼻上皮质的高通量重建,细胞播种密度降低.
- 生物打印组织在4周内表现出高分化,包括眼和紧的结节.
- 单细胞RNA测序确定了五种主要的上皮细胞类型,重述了原生鼻上皮质结构,并允许呼吸道病毒感染.
结论:
- 3D生物打印,特别是DBB,为制造功能性鼻上皮质组织模型提供了一种可行的高吞吐量方法.
- 这些模型准确地模仿了本地鼻上皮质结构和细胞组成.
- 生物打印的鼻上表皮是感染研究,疾病建模,免疫研究和药物查的宝贵平台.
