一个3D打印的无多器官芯片平台,用于模拟肠-肝-肌肉轴
Rodi Kado Abdalkader1, Takuya Fujita1,2
1Ritsumeikan Global Innovation Research Organization (R-GIRO), Ritsumeikan University, Kusatsu 525-8577, Shiga, Japan.
Micromachines
|February 27, 2026
概括
一个新的3D打印器官芯片平台使肠道,肝脏和肌肉组织的动态共同培养成为可能. 这种可访问的技术模拟了肠-肝-肌肉轴,以加强药物发现和疾病研究.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 芯片上的器官技术
- 在3D生物打印中使用3D生物打印
背景情况:
- 肠-肝-肌肉轴对药物和营养代谢以及能量平衡至关重要.
- 现有的体外模型难以复制复杂的器官间通信.
- 对于研究这三个器官的综合功能而言,现有的模型有限.
研究的目的:
- 开发一个可访问的,无3D打印的多器官芯片设备.
- 为了使肠道,肝脏和肌肉细胞的动态共同培养.
- 为代谢交叉谈话研究建模肠-肝-肌肉轴.
主要方法:
- 使用ABS聚合物使用化沉积建模 (FDM) 制造5室装置.
- 在引力驱动的振荡流下,Caco-2肠细胞,HepG2肝细胞和人类骨肌细胞 (HSkMs) 的动态共培养.
- 使用了Transwell插件和嵌入水凝的球体,用于细胞分隔.
主要成果:
- 动态共同培养增强了骨肌肉特征 (肌酶重链,乳酸生产).
- 在HepG2球体中,肝功能得到改善 (白蛋白表达增加).
- 在Caco-2细胞 (稳定的紧接口,TEER) 中,肠道屏障的完整性得到维持.
结论:
- 该3D打印设备通过动态共同培养成功模拟了肠 - 肝 - 肌肉轴.
- 这种可访问的平台有助于研究器官间代谢交叉交谈.
- 这项技术对药物发现和疾病建模应用具有前景.
