3D生物制造结构冷保存策略的进步:从水凝到生物打印组织
Kaoutar Ziani1,2,3, Laura Saenz-Del-Burgo1,2,3, Jose Luis Pedraz1,2,3
1NanoBioCel Group, Department of Pharmacy and Food Sciences, Faculty of Pharmacy, University of the Basque Country UPV/EHU, Paseo de la Universidad 7, 01006 Vitoria-Gasteiz, Spain.
International journal of molecular sciences
|July 29, 2025
概括
3D生物制造组织的冷保存需要专门的生物材料来克服冷保护剂扩散和冰形成的挑战. 本综述探讨了成功的3D结构冷保存和临床翻译的基于材料的策略.
科学领域:
- 再生医学是一种再生医学.
- 生物材料科学 生物材料科学
- 低温生物学 低温生物学
背景情况:
- 三维 (3D) 生物制造结构的冷保存对于再生医学应用至关重要.
- 3D系统面临着独特的冷保存挑战,如冷保护剂扩散,热梯度和冰形成,与2D文化不同.
- 生物材料作为冷保护矩阵,在维护结构完整性和细胞活力方面发挥着至关重要的作用.
研究的目的:
- 审查目前保护3D生物制造结构的战略.
- 评估各种生物材料 (天然,基于蛋白质,合成聚合物) 在冷保存中的作用.
- 讨论冷保护剂系统,冷协议,创新方法和监管挑战.
主要方法:
- 对3D结构的冷保存策略的文献综述.
- 对天然聚合物 (氨酸,酸盐,奇托),基于蛋白质的支架 (丝纤维素,素) 和合成聚合物 (PEG,PVA) 的评估.
- 慢速冷和玻璃化协议的比较,以及新的技术,如冷印刷和纳米加热.
主要成果:
- 生物材料在3D结构中显著影响细胞活力,结构完整性和冷保护剂的运输.
- 没有DMSO的冷保护剂系统和特定的水凝架构显示出有希望的结果.
- 创新的方法,如温度控制的冷印刷和纳米加热提供了更好的冷保存结果.
结论:
- 基于材料的策略对于克服3D生物制造组织的冷保存挑战至关重要.
- 对于临床翻译,需要对冷兼容材料和优化的协议进行进一步研究.
- 解决监管和制造障碍是符合良好制造实践 (GMP) 的冷保存工作流程的关键.
