在空气-液体接口条件下进行病毒感染研究的生物打印四细胞型肺模型

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 组织工程是组织工程.
• 呼吸系统医学 呼吸系统医学

背景情况:

• 病毒性肺部感染是一个重大的公共卫生挑战,由新变种和季节性模式加剧.
• 目前的研究模型,如二维细胞培养和动物研究,在完全复制人类肺生理学方面存在局限性.
• 需要先进的体外模型来研究病毒病原和开发有效的抗病毒疗法.

研究的目的:

• 通过微挤出生物打印来设计一个3D人类肺部模型.
• 评估工程肺模型的活力,细胞标志物表达和病毒感染潜力.
• 为研究病毒性肺部感染建立一个更具生理相关性的平台.

主要方法:

• 利用微挤出生物打印来创建3D肺结构与内皮细胞,纤维细胞,巨细胞和上皮细胞 (A549和Calu-3).
• 在一个专门的水凝中封装的细胞 (酸盐,凝,氨酸,原蛋白,拉米宁-521).
• 在空气-液体界面 (ALI) 条件下培养结构,并在21天内分析细胞活力和标记物表达.

主要成果:

• 成功生成了具有不同细胞类型的可行的3D肺模型.
• 证明持续的细胞活力和代谢活动长达21天.
• 三维肺部模型对A型流感病毒 (IAV) 和SARS-CoV-2的奥米克朗变异都很容易感染.

结论:

• 生物打印的3D肺模型为研究病毒性呼吸道感染提供了强大的和生理相关的平台.
• 这种先进的模型对抗病毒药物的临床前测试和理解宿主-病原体相互作用具有重大潜力.
• 组织工程方法,如这种生物打印肺部模型,代表了传染病研究未来有希望的方向.