《生物設(shè)計與制造》：生物3D打印用于腦微環(huán)境模擬的基于透明質(zhì)酸的細胞負載支架

來源：BDM

盡管近年來人們已經(jīng)在早期診斷和精準醫(yī)療方面取得了一些成就，來改善腦瘤患者的生存和生活質(zhì)量，但由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的解剖學和生理學特殊性，針對其損傷的治療始終面臨挑戰(zhàn)。了解腦腫瘤微環(huán)境的復雜性及其作用可能會更好地揭示腦腫瘤的分子機制和新的治療方向，這就需要在體外準確地重現(xiàn)人腦復雜的微環(huán)境。

近期，浙江大學的馬梁、周竑釗，張斌等人在Bio-Design and Manufacturing發(fā)表了題為3D bioprinted hyaluronic acid-based cell-laden scaffold for brain microenvironment simulation的文章，通過生物3D打印用透明質(zhì)酸（HA）和膠質(zhì)細胞HEB構(gòu)建了一個模擬腦基質(zhì)微環(huán)境的體外模型。通過研究生物墨水的配方以及打印工藝和參數(shù)的優(yōu)化，我們探究了生物墨水中不同濃度的明膠（GA）和支架的不同打印結(jié)構(gòu)對模擬腦基質(zhì)微環(huán)境體外模型性能的影響，以在一定程度上模擬體內(nèi)人腦微環(huán)境的機械和生物性能。此研究可為腦微環(huán)境多因素探究以及膠質(zhì)瘤侵襲研究提供實驗?zāi)Ｐ汀?br />

圖1 3D細胞支架的打印過程示意圖

圖2 打印工藝及參數(shù)的優(yōu)化

圖3 細胞在各支架中的存活率及增殖分析

圖4 不同生物墨水微觀結(jié)構(gòu)的SEM圖像及HE染色圖像

圖5 打印支架中HEB細胞的免疫熒光圖像