纤维细胞矩阵增强的三维生物打印水凝用于骨髓重生
Devy F Garna1,2, Aryan S Shet1, Levi Randall Morgan1
1Centre for Oral, Clinical and Translational Sciences, Faculty of Dentistry, Oral and Craniofacial Sciences, King's College London, London, United Kingdom.
Tissue engineering. Part A
|December 30, 2025
概括
这项研究优化了一个脱细胞化协议,使用10%的非P-40 (NP-40) 在3小时内创建细胞衍生脱细胞化细胞外基质 (dECM) 用于组织工程. 该dECM增强了水凝特性,改善了细胞活力和细胞分化,用于骨和软骨应用.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 脱细胞化细胞外基质 (dECM) 对于组织工程至关重要,它提供结构和生化线索,同时最大限度地减少免疫反应.
- 由于供体短缺,需要替代性dECM来源,特别是用于骨和软骨再生.
- 有效地去除脱氧核糖核酸 (DNA) 对于防止细胞衍生的dECM免疫性至关重要.
研究的目的:
- 开发一种标准化和可重复的协议,用于从人类皮肤纤维细胞中产生细胞衍生的dECM.
- 为了优化脱细胞化过程,在保存ECM组件的同时完全去除DNA.
- 评估将dECM纳入3D生物打印水凝对细胞活力,分化和机械性能的影响.
主要方法:
- 人体皮肤纤维细胞被用不同度 (1%,10%),不同持续时间 (1小时,3小时) 的nonidet P-40 (NP-40) 溶解缓冲剂去细胞化.
- 使用dsDNA Qubit试验,凝电泳和蛋白质试验量化了脱细胞化疗效.
- 包含dECM的水凝 (酸盐-凝) 通过挤出生物打印制造,并评估其结构,机械和生物特性.
主要成果:
- 用10%的NP-40进行3小时的化,有效地去除了DNA (<50 ng dsDNA) 和RNA,产生了最高的蛋白质含量.
- 将dECM纳入酸盐-凝水凝显著提高了细胞活力和糖氨基甘油 (GAG) 合成.
- 含dECM的水凝显示Young的模量增加了33%,并通过拉曼光谱学证实了dECM的整合.
结论:
- 一个优化的脱细胞化协议 (10%NP-40,3h) 提供了一个强大的来源的细胞衍生dECM在免疫值以下.
- 来自纤维细胞的dECM显著提高了用于骨和软骨组织工程的酸盐-酸盐水凝的性能.
- 这种标准化的dECM生产方法为生物墨水开发提供了一种有希望的替代组织衍生矩阵.
