生产含有脱细胞化脊髓组织的生物墨水,用于3D生物打印
Marcelo Garrido Dos Santos1,2,3, Fernanda Stapenhorst França1,2, João Pedro Prestes1,2
1Hematology and Stem Cell Laboratory, Faculty of Pharmacy, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil.
Tissue engineering. Part A
|September 29, 2023
概括
研究人员从脱细胞化脊髓组织开发了一种新的生物墨水,用于3D生物打印. 这种生物材料支持神经细胞的生存和生长,为中枢神经系统组织工程提供了一个有前途的途径.
科学领域:
- 再生医学是一种再生医学.
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 三维 (3D) 生物打印是再生医学的一个关键技术,用于创建组织支架.
- 脱细胞化细胞外基质 (dECM) 在工程组织中增强细胞粘附,存活和增殖.
- 开发有效的生物墨水对于功能性组织的成功3D生物打印至关重要.
研究的目的:
- 使用脱细胞化大鼠脊髓组织 (DSCT) 制造一种新的生物墨水,用于神经组织的3D生物打印.
- 评估DSCT作为用于中枢神经系统 (CNS) 组织工程的生物墨水成分的有效性.
- 评估开发的基于DSCT的生物墨的可打印性和生物相容性.
主要方法:
- 在9小时内使用1%的二甲基硫酸盐去细胞化大鼠脊髓组织.
- 用DNA量化和组织学染色 (H&E,DAPI) 来确认成功的脱细胞化.
- 使用DSCT,酸盐和凝制造生物油墨水凝,然后进行风湿学分析.
- 在3D生物打印后评估生物墨水可打印性和PC12细胞活力,使用细胞活力测试.
- 长期细胞培养和神经元标记物表达的分析 (拉米宁-1,神经丝-M).
主要成果:
- 脊髓组织实现了有效的脱细胞化,通过DNA量化和染色证实了这一点.
- 基于DSCT的水凝表现出剪切稀释特性和较低的G′′/G'比率,表明良好的打印能力.
- 在3D生物打印4周后,生物墨水显示出低细胞毒性,支持PC12细胞活力超过93%.
- 3D生物打印结构刺激了关键神经元标记物,拉米宁-1和神经丝-M的产生.
结论:
- 淋化大鼠DSCT可以有效地加工成生物相容和可打印的生物墨水.
- 开发的基于DSCT的生物墨水支持长期的神经细胞存活,并促进神经矩阵基本组件的表达.
- 这种新型的生物墨水代表了一种易于获得的生物材料,具有中央神经系统组织工程应用的巨大潜力.
