纳米工程挤出对齐管道生物打印使脊髓损伤的功能性修复成为可能
Wenhui Huang1, Shuxian Chen1, Kai Li1
1Human Organ Physiopathology Emulation System, State Key Laboratory of Organ Regeneration and Reconstruction, Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China; Beijing Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine, Beijing 100101, China; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 101408, China.
这项研究介绍了NEAT,这是用于脊髓修复的3D生物打印方法. NEAT水凝促进人类神经干细胞 (hNSC) 的分化,并增强脊髓损伤后的运动运动恢复.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 神经科学是一个神经科学.
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 脊髓修复需要模仿本地组织对齐结构和柔软性的生物材料.
- 目前的支架往往无法支持在柔软,水合条件下对人类神经干细胞 (hNSCs) 的3D对齐和神经分化.
研究的目的:
- 开发一种用于脊髓再生的新型生物材料支架.
- 研究纳米工程挤出对齐通道 (NEAT) 系统对hNSC行为和脊髓损伤后功能恢复的影响.
主要方法:
- 采用了基于剪压的3D生物打印策略,使用norbornene功能化原蛋白 (NorCol) 来创建NEAT水凝.
- 在NEAT内封装的hNSC构建并评估细胞对齐,分化和长期培养稳定性.
- 在完整脊髓切割的老鼠模型中评估了NEAT植入物的疗效,评估了轴突重新连接,突触形成和运动恢复.
主要成果:
- NEAT水凝表现出高对齐度,机械稳定性,并且在没有后处理的情况下保存了原结构.
- 封装的hNSCs显示了增强的对齐和加速的神经元分化.
- 在老鼠中,NEAT植入物促进了显著的轴突重新连接,突触形成和功能运动恢复.
结论:
- NEAT是一种强大的3D生物打印策略,用于神经组织工程和脊髓再生.
- 这种方法有效地整合了地形线索,细胞编程和用于脊髓修复的功能恢复.
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