为复杂的细胞培养模型制造一个新的3D打印 perfusion 生物反应器
Brian H Jun1, Jacob E Torrez1, David J Ross2
1Biochemistry and Biotechnology Group, Bioscience Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, 87545, USA.
Scientific reports
|March 25, 2025
概括
我们开发了一种新型的3D打印 perfusion 生物反应器 (3D-PBR),用于培养人类介质干细胞 (MSC) 和血管细胞. 这种3D-PBR支持细胞分化,并模仿骨髓微环境.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 组织工程是组织工程.
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 在体外模型需要3D架构和 perfusion 模仿本地器官生理学.
- 目前的平台往往缺乏在位生长和多种细胞类型的分化复杂性.
- 复制性,定制性和生物相容性对于先进的细胞培养来说至关重要.
研究的目的:
- 引入一种新的3D打印 perfusion 生物反应器 (3D-PBR),用于 in situ 人类骨髓衍生中酶干细胞 (MSC) 的生长和分化.
- 为了使MSCs与血管细胞在生理上相关的微环境中共同培养.
- 为传统的制造方法提供替代品,例如基于PDMS的软石版.
主要方法:
- 使用生物相容,3D打印可用的树脂制造3D-PBR.
- 整合一个通透膜,以建立一个共同培养的微环境.
- 在3D-PBR中封装人类MSCs在原纤维素凝中与人体内皮质.
主要成果:
- 3D-PBR促进了MSCs分化为脂肪细胞和骨质母细胞.
- 与静态培养相比,在3D-PBR中培养的细胞显示出更相关的骨髓周血管位标志物.
- 与静态条件相比,该平台在 perfusion 下表现出增强的细胞反应.
结论:
- 新的3D-PBR为先进的体外细胞培养提供了一个可定制和可复制的平台.
- 这种方法支持MSCs的现场分化和与血管细胞共同培养,模仿骨髓位.
- 3D-PBR代表了传统方法的进步,增强了各种细胞培养模型和血管分析的潜力.


