基于宏分子拥挤的生物制造,使用未经修改的细胞外基质生物墨水.
Seyma Nayir Jordan1, Xianmu Li1, Alejandro Rossello-Martinez1
1Yale University, Department of Biomedical Engineering, New Haven, CT, USA.
Acta biomaterialia
|April 23, 2025
概括
宏分子拥挤 (MMC) 通过使未经修改的dECM能够快速凝结,提高了脱细胞化细胞外基质 (dECM) 生物墨的打印能力. 这种方法支持细胞活力,并允许从各种组织中3D生物打印复杂结构.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 细胞外基质 (ECM) 为细胞提供了天然的支架,这对于组织工程中的生物相容性至关重要.
- 脱细胞化细胞外基质 (dECM) 模仿自然的ECM,但由于缓慢的凝,通常需要进行修改以获得有效的生物制造.
- 目前用于凝dECM的方法可能很慢,产生不良的机械性能,可能涉及有毒的交叉连接剂或紫外线激活.
研究的目的:
- 开发一种方法来提高溶解,未经修改的脱细胞化细胞外基质 (dECM) 的可打印性.
- 为了实现dECM生物墨的快速凝,用于增强的3D生物制造和生物打印应用.
- 为了证明未经修改的dECM生物墨的生物兼容性和实用性,用于创建复杂的组织结构.
主要方法:
- 利用宏分子拥挤 (MMC) 来诱导来自各种组织 (心脏,肌肉,肝脏,肠道) 的溶解dECM的快速凝.
- 制造的带有细胞的dECM凝,用于评估细胞扩散和收缩性,评估生物相容性.
- 执行复杂的3D结构的挤出生物打印,使用未经修改的dECM解决方案作为生物墨水.
主要成果:
- 大分子拥挤 (MMC) 成功地为未经修改的dECM溶液提供了快速凝和可打印性.
- 带有细胞的dECM凝表现出细胞扩散和收缩性,证实了生物相容性和生物活性.
- 通过使用低度,未经修改的dECM生物墨水,成功地实现了复杂3D结构的挤出生物打印.
结论:
- 宏分子挤压 (MMC) 是一种有效的方法,可以快速凝和提高未经修改的dECM生物墨水的打印能力.
- 这种方法克服了传统dECM加工的局限性,使得使用多种本地组织衍生的生物墨水成为可能.
- 该方法具有重要的潜力,可以逐层制造用户设计的,生物活性支架和再生医学组织.


