改造的ECM-based生物墨水用于3D打印多尺度血管网络
Roni Cohen1,2,3, Ester-Sapir Baruch2,4, Itai Cabilly2
1Department of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering, Tel Aviv University, Tel Aviv 6997801, Israel.
Gels (Basel, Switzerland)
|October 27, 2023
概括
这项研究引入了一种新的ECM生物墨水,用于3D打印血管网络. 这项创新增强了工程组织血管化,改善了为更厚的组织制造提供氧气和营养的供应.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 组织的生存和功能依赖于血管氧化,营养供应和废物清除.
- 工程组织需要集成的血管来克服扩散极限并实现更厚的结构.
- 目前的生物墨水往往缺乏必要的机械性能和细胞粘附动机,以制造复杂的血管网络.
研究的目的:
- 为3D打印血管网络开发一种改进的细胞外基质 (ECM) 生物墨水,具有改善的机械性能和内皮细胞粘附性.
- 创造一种能够支持在工程组织内形成多层次血管系统的生物墨水.
- 研究这种生物墨水在制造功能性血管化组织结构方面的潜力.
主要方法:
- 使用天然的ECM和与YIGSR胺基基因结合的酸盐配制了一种修改的ECM生物墨水.
- 描述了混合水凝的机械特性,生物化学成分和内皮细胞相互作用.
- 诱导多能干细胞衍生的内皮细胞 (iPSCs-ECs) 与用于3D打印血管结构的生物墨水混合.
主要成果:
- 经过修改的ECM生物墨水表现出增强的机械性能,并促进了内皮细胞的粘附.
- 生物墨水促进了与毛细血管床相互连接的大型血管的3D打印.
- 印刷结构显示了在工程组织中创建功能性血管网络的潜力.
结论:
- 开发的基于ECM的生物墨水是3D打印复杂,多尺度血管网络的有前途材料.
- 这种方法解决了工程组织血管化的关键挑战,为更厚,更具功能性的结构铺平了道路.
- 进一步的研究可以探索这些打印的血管系统的长期整合和功能.
