深度冷3D生物制造用于生物工程和干细胞的储存在厚度和大规模的人类组织类似物中

科学领域:

• 再生医学是一种再生医学.
• 生物技术是生物技术.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 目前的3D生物打印面临着诸如速度缓慢,层混合和厚结构中细胞生存能力差等挑战,限制了临床使用.
• 对可移植组织和器官的需求需要生物打印技术的进步.
• 现有的方法很难有效地产生临床相关的大规模组织结构.

研究的目的:

• 引入DeepFreeze-3D (DF-3D) 程序和专门的生物墨水,用于创建多层,人体规模的组织模拟器.
• 为了证明干细胞在DF-3D制造结构中的生存能力和差异化潜力.
• 建立一种产生和储存现成组织类型的方法.

主要方法:

• 开发一种新型生物墨水,在快速自由形式制造过程中支持干细胞生存能力.
• 实施DF-3D程序,利用通过与零度以下阶段 (-80°C) 接触的快速层固化.
• 评估细胞活力,结构完整性 (没有层间混合或分层),以及冷储存和解后的分化能力.

主要成果:

• 在DF-3D程序成功地创建了多层组织模拟器,精确的层分离和没有层间混合.
• 被封装的干细胞在解后保持了高活力,并在诱导条件下证明了分化为骨类细胞.
• 构造物在解后的几个月内生长,形成适合储存和后期使用的厘米尺度组织模仿物.

结论:

• DF-3D生物制造提供了一种快速有效的方法,用于生产大规模,可行的人体组织模拟器.
• 这项技术可以产生"现成"的组织类似物,具有再生疗法和疾病建模的潜力.
• 结冰保存和解结构的能力为临床应用和研究开辟了新的途径.