通过数字光处理生物打印机建立人类气体的3D血管化三文化模型
Sakshi Phogat1, Tony Ju Feng Guo1,2, Fama Thiam1
1Department of Biology, University of British Columbia - Okanagan Campus, Kelowna, British Columbia, Canada.
Biotechnology and bioengineering
|April 29, 2025
概括
研究人员使用数字光处理开发了一个3D生物打印的血管化肺气道模型. 这种先进的体外模型模仿了人类的呼吸道,并对暴露在香烟烟雾中做出反应,为肺部疾病研究提供了新的工具.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 再生医学是一种再生医学.
- 肺科学 肺科学
背景情况:
- 慢性肺病需要先进的体外模型来复制体内肺组织的复杂性.
- 现有的共同培养模式往往忽略了肺血管系统,缺乏透气性.
- 对于药物发现而言,存在更具生理相关性的肺模型的需求.
研究的目的:
- 通过使用数字光处理生物打印来设计一个复杂的,三维 (3D),血管化的三文化气道模型.
- 描述模型的结构完整性,细胞活力和对香烟烟雾提取物 (CSE) 暴露的反应.
- 评估模型在研究肺生理学和疾病方面的潜力.
主要方法:
- 使用了数字光处理生物打印,使用了80%的聚乙烯甘二烯酸盐 (PEGDA) 和20%的凝甲基酸盐 (GelMa) 生物墨水.
- 用肺纤维细胞,内皮细胞和上皮细胞构建了一个三种培养系统.
- 在CSE暴露后进行结构特征,细胞活力测定 (LDH,化) 和量化炎症标志物 (IL-6,IL-8).
主要成果:
- 成功创建了一个3D血管化的三种文化呼吸道模型,其表皮和内皮层完好无损.
- 证明了高细胞活力 (80-90%) 和保持纤维细胞形态.
- 在CSE暴露后观察到IL-6和IL-8释放的显著增加,表明相关的炎症反应.
结论:
- 设计了一个功能性的3D生物打印血管化三种文化模型,精确地模仿人类的呼吸道.
- 该模型表现出对香烟烟雾的可测量反应,验证了其用于疾病建模的实用性.
- 这种可适应的平台可以进一步改造,用于先进的肺部研究和治疗开发.
