电子自旋共振探头融入生物墨水允许生物打印的纵向氧气成像,构建生物打印的结构
Sajad Sarvari1,2, Duncan McGee3, Ryan O'Connell2,4
1Department of Pharmaceutical Sciences, School of Pharmacy, West Virginia University, Morgantown, WV, USA.
Molecular imaging and biology
|December 1, 2023
概括
4D生物打印使用带有细胞的水凝来创建组织. 电子磁共振 (EPR) 成像监测这些结构中的氧气水平,对于细胞活力和发育至关重要.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 生物打印使用带有细胞的水凝创建生物结构.
- 4D生物打印包括组织成熟的时间维度.
- 在整个生物打印过程中,氧气的可用性对细胞生存和功能至关重要.
研究的目的:
- 调查使用电子磁共振 (EPR) 成像用于生物打印结构中4D监测氧气水平的可行性.
- 评估氧气敏感探头对生物油墨打印能力和构造开发的影响.
- 在生物打印过程中识别和解决与氧气恒温相关的挑战.
主要方法:
- 在甲基酸盐 (GelMA) 生物油墨中加入八-n-布托西-甲酸 (LiNc-BuO) 氧探针.
- 使用定制的数字光处理 (DLP) 生物打印机开发生物打印协议.
- 使用EPR.使用非细胞和细胞负载生物打印结构的纵向氧度测量和成像.
主要成果:
- 成功打印生物模型与集成的氧探针.
- 获取快速扫描EPR图像,反映出氧气度梯度.
- 识别由残留光发起剂引起的氧气耗尽,以EPR作为一种控制方法.
- 印刷结构中的细胞对氧气消耗率的量化.
结论:
- 证明了将4D EPR成像与4D生物打印相结合的可行性.
- 使用GelMA和LiNc-BuO探针的概念验证支持生物打印中的广泛应用.
- 这种方法为需要实时氧气监测的先进生物打印技术提供了基础.
