3D生物打印九月文獻精萃：絲素蛋白在心臟組織生物打印中的應(yīng)用前景等

 

CELLINK 產(chǎn)品名稱: BIO X6 

心血管疾病是全球主要的致死原因，這凸顯了持續(xù)研究這一領(lǐng)域并提高心臟病發(fā)作和心力衰竭存活率的重要性。

在這項研究中，Laura Vettori 及其團隊探討了絲素蛋白（SF）在心臟球體生物墨水中的作用，旨在改善打印心臟組織的性能。

此前，該團隊使用海藻酸鹽-明膠 (Alg-Gel) 水凝膠制造跳動的心臟組織貼片。此次，Vettori 等人進一步研究了添加 SF 如何影響 Alg-Gel 水凝膠的結(jié)構(gòu)和彈性特性，以及其可打印性和耐用性。

研究結(jié)果顯示，在 Alg-Gel 水凝膠中添加 1% 的 SF 可以在 28 天內(nèi)顯著提高水凝膠的耐用性，且不影響細胞活力，同時增強了收縮活動。然而，將 SF 濃度提高到 2% 會使 3D 結(jié)構(gòu)變得堅固，孔徑減小，進而對細胞活力產(chǎn)生負面影響。

這項研究表明，SF 在心臟組織生物打印中具有廣闊的應(yīng)用前景。

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CELLINK 產(chǎn)品名稱: BIO X & INKREDIBLE+

世界腦日，旨在提高對神經(jīng)系統(tǒng)疾病和大腦健康的認識。在實驗室中重建人類腦組織對于理解神經(jīng)系統(tǒng)疾病和尋找治療方法至關(guān)重要。

威斯康星大學麥迪遜分校 Waisman 中心的研究人員在 @Cell Stem Cell 上發(fā)表了一篇名為
《具有功能連接性的人體神經(jīng)組織的 3D 生物打印》的論文。該研究團隊利用 CELLINK 的 INKREDIBLE+ 和 BIO X 開發(fā)了一種 3D 生物打印平臺，用于設(shè)計可靠的人體神經(jīng)組織，適用于神經(jīng)回路的動態(tài)功能評估。

研究人員開發(fā)了一種纖維蛋白-透明質(zhì)酸水凝膠，該水凝膠在初步測試中表現(xiàn)出優(yōu)良的可打印性和高細胞活力。水凝膠以連續(xù)水平帶的形式打印，使得活細胞成像和電生理記錄變得更為便捷。打印的結(jié)構(gòu)在帶內(nèi)外的神經(jīng)元亞型之間形成了功能性突觸連接，并在打印后 2-5 周內(nèi)形成了功能性神經(jīng)元-星形膠質(zhì)細胞網(wǎng)絡(luò)。

Yuanwei Yan 等人還評估了這些打印組織是否能模擬病理過程，特別是亞歷山大病 (AxD)，這是一種由 GFAP 基因突變引起的罕見且通常致命的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。當使用源自 AxD 的星形膠質(zhì)細胞進行打印時，研究人員發(fā)現(xiàn)，載有 AxD 的結(jié)構(gòu)成功再現(xiàn)了 AxD 的病理特征。通過與同源對照（通過 CRISPR 糾正的突變）進行比較，結(jié)果表明，打印的人類神經(jīng)組織能夠明顯展示疾病相關(guān)的功能表型。

該生物打印平臺在研究病理條件下特定神經(jīng)細胞類型之間的細胞相互作用以及通量分析和藥物開發(fā)中展現(xiàn)了巨大的潛力。

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CELLINK 產(chǎn)品名稱: INKREDIBLE+

感染寨卡病毒（ZIKV）可能引發(fā)嚴重的妊娠并發(fā)癥，并與自身免疫性疾病格林-巴利綜合征相關(guān)。默瑟大學的 Shah 等人發(fā)表了一篇題為《利用 3D 打印口腔溶解膜在小鼠模型中頰部注射寨卡病毒疫苗》的論文，介紹了一種無痛局部注射寨卡病毒疫苗的新方法。

研究團隊使用 INKREDIBLE+ 3D 生物打印機打印了口腔溶解膜（ODF），該膜由多種可生物降解的生物聚合物和寨卡病毒疫苗微粒組成。

在小鼠實驗中，該疫苗展現(xiàn)出良好的保護效果，表明其可能對未來的寨卡病毒感染具有潛在保護作用。盡管這項概念驗證研究顯示出巨大的前景，但結(jié)果也提示可能需要多次接種才能獲得持久免疫。未來的研究將評估該疫苗在小鼠中對抗致死劑量寨卡病毒的中和能力。

研究人員希望無痛疫苗替代品，如生物打印的 ODF，有助于提高疫苗接種的合規(guī)性。 

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CELLINK 產(chǎn)品名稱: BIO X

隨著北半球夏季的結(jié)束，惡性黑色素瘤等皮膚癌的發(fā)病率逐年上升。建立代表腫瘤微環(huán)境的皮膚癌體外模型對于推動黑色素瘤治療和更準確的藥物篩選至關(guān)重要。

上周，西北大學波切夫斯特魯姆分校藥學卓越中心發(fā)布了題為《基于氣動擠出生物打印的高通量制造黑色素瘤 3D 細胞培養(yǎng)模型用于抗癌藥物篩選》的文章。

Maryke de Villiers 等人開發(fā)了一種簡單且高度可重復的方法，用于創(chuàng)建 A375 黑色素瘤 3D 細胞培養(yǎng)模型。研究團隊使用了 BIO X 3D 生物打印機和 CELLINK 的 GelMA A 生物墨水，并在優(yōu)化打印參數(shù)后，將載有細胞的 GelMA A 液滴打印到 96 孔板中。

在藥物測試前，團隊還建立了一個 2D 細胞培養(yǎng)模型。結(jié)果顯示，3D 細胞培養(yǎng)模型中的細胞表現(xiàn)出更穩(wěn)定的增殖率，并傾向于聚集成球體，而 2D 細胞培養(yǎng)則形成了單層細胞片。

為了評估模型的有效性，團隊比較了兩種細胞培養(yǎng)模型中的藥物反應(yīng)。結(jié)果表明，3D 細胞培養(yǎng)模型中的球體表現(xiàn)出更高的耐藥性。

這項研究表明，盡管 3D 細胞培養(yǎng)模型提供了更接近自然環(huán)境的生長條件，但不會增加當前檢測方法的復雜性，同時在藥物篩選方面展示了巨大的潛力。

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