用3D打印的气道模型作为SARS-CoV-2感染和抗病毒药物测试的平台

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 传染病研究 传染病研究
• 呼吸系统医学 呼吸系统医学

背景情况:

• 严重急性呼吸道综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2) 构成了全球重大健康挑战.
• 现有的研究SARS-CoV-2的模型往往缺乏生理相关性和微观结构复杂性.
• 了解SARS-CoV-2感染动态和评估抗病毒功效需要先进的体外系统.

研究的目的:

• 开发和描述一个生物打印,三层的人类呼吸道模型.
• 评估模型对SARS-CoV-2感染的敏感性和反应.
• 使用这个新型平台评估抗病毒药物对SARS-CoV-2的疗效.

主要方法:

• 制造一个具有生理学相关微观结构的三层生物打印气道模型.
• 模型感染SARS-CoV-2并监测感染动态.
• 转录组分析以调查宿主-病原体相互作用和基因表达变化.
• 用抗病毒药物 (雷梅西维尔,莫尔努皮拉维尔) 治疗,以评估治疗效果.

主要成果:

• 生物打印模型展示了细胞细胞结合和粘液分泌等关键特征,表达ACE2和TMPRSS2.2.
• 该模型在感染后一天内显示出对SARS-CoV-2感染的高度敏感性,并允许观察长达21天.
• 转录组分析揭示了免疫反应和感染途径的显著变化,反映了COVID-19患者数据.
• 抗病毒治疗显著抑制了呼吸道上皮层内的病毒复制.

结论:

• 生物打印的气道模型为研究SARS-CoV-2病变的研究提供了一个可制造和生理相关的平台.
• 该模型适用于观察长期感染影响和评估抗病毒药物的疗效.
• 这些发现支持在传染病研究和药物开发中使用先进的生物打印模型.