设计一种微流体辅助的3D生物打印方法,用于分级生物墨水的层次控制沉积和分隔

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 再生医学是一种再生医学.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 目前的3D生物打印在单细胞类型的组织中表现出色,但在多细胞复杂性和微环境控制方面存在困难.
• 现有的方法往往导致接口分层,并且缺乏对细胞密度和细分的精确控制.
• 微流体平台可以改善组织接口,但往往会损害打印效率和细胞控制.

研究的目的:

• 开发一种新的3D生物打印系统,集成微流体技术,制造相互连接的功能性多细胞组织.
• 为了在工程组织中精确控制细胞分布,材料组成和微环境模式.
• 克服传统生物打印的局限性,创造复杂,生理上相关的组织结构.

主要方法:

• 微流体和3D生物打印技术的融合,形成一个统一的沉积系统.
• 使用流量聚焦和被动混合器打印头模块来动态控制纤维直径和材料组成.
• 证明了细胞的细分成离散的3D层,具有定义的密度模式.

主要成果:

• 成功地快速制造相互连接的功能组织与受控的多细胞种群.
• 在3D中实现了细胞和生物材料的精确空间排列,从而实现了模式化的生长因子传递.
• 在*in ovo*和*in vivo*研究中证明了构造功能,模拟了不同的细胞环境.

结论:

• 开发的微流体辅助3D生物打印平台使复杂的功能性组织能够以前所未有的控制来制造.
• 这项技术克服了当前生物打印的关键局限性,为功能分级系统和骨组织替代品铺平了道路.
• 提供了创造生理学相关组织模型和推进再生医学应用的新机会.