在高分辨率下对非细胞和细胞负载结构进行滴滴生物打印
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|November 28, 2023
概括
这项研究引入了一种新的无液滴生物打印方法,用于高分辨率的3D组织工程. 这种无浪费的方法提高了细胞的活力,并为定制的生物医学结构提供了具有成本效益的解决方案.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 生物材料工程 生物材料工程
- 细胞工程 细胞工程
背景情况:
- 数字光处理 (DLP) 生物打印使高分辨率制造成为可能,但面临着诸如高生物油墨成本,废物和细胞沉积等挑战.
- 目前的DLP方法通常需要大量的生物墨水,导致成本增加和材料浪费.
研究的目的:
- 为快速,高分辨率的3D结构制造开发一种无容器,低容量,无废弃的液滴生物打印方法.
- 模拟和优化基于滴滴的DLP打印过程,使用多相多体消散粒子动力学 (mDPD).
主要方法:
- 采用多相多体消散粒子动力学 (mDPD) 模型来模拟基于滴滴的DLP打印.
- 优化工艺变量,包括光强度,光启动器度和生物墨水配方.
- 无细胞和细胞3D结构的制造,包括微流体设备和细胞载荷结构.
主要成果:
- 实现高分辨率,XY为38 ± 1.5μm,Z为237 ± 5.4μm,用于3D软结构 (0.4到3kPa).
- 通过模型C3H/10T1/2细胞证明了高细胞活力 (90%) 和细胞扩散.
- 成功制造了具有内皮化通道和矿化骨质细胞结构的功能性微流体器件.
结论:
- 开发的滴滴生物打印方法是传统DLP生物打印的低成本,无浪费和用户友好的替代方案.
- 这种技术显示出为各种生物医学应用创建定制生物打印结构的巨大潜力.
- 该研究强调了mDPD建模在理解和优化生物打印过程中的有效性.
