基于人类干细胞的多材料3D生物打印的新策略与异质设计的角膜层
Paula Puistola1, Susanna Miettinen2,3, Heli Skottman1
1Eye Regeneration Group, Faculty of Medicine and Health Technology, Tampere University, Tampere 33520, Finland.
Materials today. Bio
|January 16, 2024
概括
这项研究引入了一种新的多材料3D生物打印方法,以创建人造角膜层. 该技术使用不同的刚性生物墨水来模仿本地组织结构,为角膜失明提供了一个有希望的解决方案.
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:
- 全球供体器官短缺需要先进的再生医学解决方案.
- 目前的组织工程方法很难复制本地角膜层的复杂微观结构.
- 角膜失明,通常是由肌层损伤引起的,显著影响生活质量.
研究的目的:
- 开发一种新的多材料3D生物打印策略,用于制造人类角膜层.
- 模仿本地角膜层状和垂直的原纤维组织.
- 为解决异质组织结构的单材料生物打印的局限性.
主要方法:
- 开发了一种使用人类脂肪组织衍生的干细胞 (hASC) 和基于氨酸 (HA) 的生物墨水的多材料3D生物打印策略.
- 印刷的交替纤维的非细胞硬的HA-生物油墨和细胞负载的软的HA-生物油墨.
- 排列垂直排列的印制纤维在交替的层,以模仿本地角膜微观结构.
主要成果:
- 更软的生物墨水促进了hASC的生长和组织形成,而更硬的生物墨水提供了机械支持和指导细胞组织.
- 细胞生长和组织形成显著改变了生物打印结构的机械特性.
- 在 ex vivo 角膜器官培养模型中,生物打印复合结构表现出与宿主组织的良好融合.
结论:
- 开发的多材料生物打印策略是一个有前途的生物制造解决方案,用于创建原生组织的有组织,异构的微观结构.
- 这种新的方法在角膜组织工程领域推进了增材制造技术.
- 该战略提供了一种潜在的解决方案,用于生产人工角膜,以对抗角膜失明.
