3D生物打印对细胞活性的影响概述:从损害评估到保护解决方案
Sara Manzoli1,2, Elena Merotto1,2, Martina Piccoli2,3
1Department of Industrial Engineering, University of Padova, Via Venezia 1, 35131 Padova, Italy.
Journal of functional biomaterials
|December 24, 2025
概括
在三维 (3D) 生物打印过程中保持细胞活力对于组织工程至关重要. 本综述研究了3D生物打印中细胞损伤,重点关注挤出方法和计算流体动力学,以提高生物墨水中的细胞存活率.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 组织工程是组织工程.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 三维 (3D) 生物打印是创建功能性组织结构的关键组织工程策略.
- 现有各种生物打印方法,包括基于喷墨,光辅助和基于挤压的技术.
- 在生物打印过程中和之后确保细胞活力仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 审查关于3D生物打印技术的当前文献.
- 专注于生物材料印刷过程中细胞损伤的程度,特别是在基于挤压的方法中.
- 探索提高生物墨水中细胞活力的方法.
主要方法:
- 关于3D生物打印技术及其对细胞活力的影响的文献综述.
- 详细分析挤出生物打印及其相关的剪切应力效应.
- 讨论用于模拟生物打印过程的计算流体动力学 (CFD).
- 审查改善细胞活力的技术,包括生物材料修饰和细胞微封装.
主要成果:
- 在印刷过程中,高剪切应力和营养缺乏会降低细胞活力.
- 挤出生物打印带来了与剪切应力和细胞损伤相关的特定挑战.
- 在生物打印过程中,CFD模拟可以有效地分析影响细胞活力的关键参数.
- 存在各种策略来增强生物墨水中的细胞存活.
结论:
- 细胞活力是限制3D生物打印在组织工程中的成功的一个关键因素.
- 了解和减轻挤出生物打印中的切割应力是必不可少的.
- 计算建模和先进的生物墨水配方是改善生物打印结构中细胞存活的有希望的途径.
