用3D喷墨生物打印核心构建人工肺组织结构,用于肺部疾病评估
Weimin Wan1,2,3, Xi Wang1,2,3, Rongtao Zhang1,2,3,4
1State Key Laboratory of Component-Based Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, China.
Journal of tissue engineering
|April 2, 2025
概括
研究人员开发了一种3D生物打印方法,以创建人工肺组织结构 (ALT). 这种新的方法可以快速构建疾病模型,如急性肺损伤 (ALI),以加强研究和药物开发.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 再生医学是一种再生医学.
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 对急性肺损伤 (ALI) 等复杂疾病开发精确的体外模型对于研究至关重要.
- 现有的模型往往缺乏细胞复杂性和结构完整性,无法完全回顾人类肺生理学.
- 3D生物打印为创建更复杂的组织模型提供了一个有希望的途径.
研究的目的:
- 开发一种新的3D喷墨生物打印方法,用于构建人工肺组织结构 (ALT).
- 创建一个可复制和高效的平台,用于模拟急性肺损伤 (ALI) 和研究细胞-细胞相互作用,包括免疫细胞.
- 研究这些ALT在模拟疾病特异性炎症反应中的有用性.
主要方法:
- 优化了3D生物打印工艺,以生产酸盐水凝微球 (Alg).
- 在微球上使用原蛋白和多多巴胺开发了细胞粘附层 (P-Alg).
- 在P-Alg上培养了各种人体细胞 (内皮细胞,上皮细胞,纤维细胞,巨细胞),以形成ALT和ALT与巨细胞 (ALTs@M).
- 试验室内使用脂多糖 (LPS) 诱导的ALI来评估模型反应.
主要成果:
- 成功制造出稳定的P-Alg微球,支持长期的细胞粘附.
- 构造的ALT和ALT@M展示了类似于人类气泡膜的结构.
- 在ALI模型中,在LPS刺激后,肺屏障受损.
- 与ALT相比,ALT@M显示出更强烈的炎症反应,突出显示了巨细胞的作用.
结论:
- 3D喷墨生物打印策略使人造肺组织结构的灵活和高效建造成为可能.
- 这种新的平台作为ALI,临床前研究和调查免疫细胞功能的有价值的体外模型.
- 将巨细胞纳入ALT增强了肺炎微环境的模拟.
