制造毫米尺寸的三维体外组织,具有高细胞密度和分层血管网络

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:

• 三维 (3D) 组织工程,包括球体和器官,对于再生医学,药物查和移植至关重要.
• 由于氧气和营养物质扩散的挑战,目前制造更大的3D组织 (毫米大小) 具有高细胞密度存在局限性.
• 在工程组织中开发血管网络对于模仿体内环境和确保细胞活力的必要.

研究的目的:

• 开发一种方法来制造毫米大小的3D体外组织,具有高细胞密度和成熟的血管网络.
• 为了解决更大的工程组织中氧气和营养的限制.
• 创建可扩展的体外组织模型,用于先进的组织工程应用.

主要方法:

• 采用了三培养系统,结合了细胞.
• 采用3D打印技术用于精确的组织制造.
• 实施摇培养技术以促进组织成熟和血管化.

主要成果:

• 成功制造出毫米大小的3D组织,具有高细胞密度 (≥10^8细胞/厘米^3).
• 开发出成熟的,分层的血管网络,整合人造通道和毛细血管.
• 证明细胞是促进血管生成和解体的关键,确保营养和氧气供应.
• 实现了血管化组织的快速形成.

结论:

• 周细胞三培养,3D打印和摇动培养的结合使得可扩展的血管化毫米尺寸3D组织的制造成为可能.
• 这种方法克服了工程组织中关键的氧气和营养供应限制.
• 开发的方法为再生医学和药物发现中的体外组织模型提供了重大进展.