生物3D打印的無機(jī)生物材料/神經(jīng)干細(xì)胞構(gòu)建體用于多種組織再生和功能恢復(fù)

來源： EngineeringForLife

人體是一個高度復(fù)雜的有機(jī)體，由多種組織器官協(xié)同工作。神經(jīng)系統(tǒng)作為一個指揮官，協(xié)調(diào)人體多個組織和器官的體內(nèi)平衡和生理功能。目前的修復(fù)策略主要集中在設(shè)計生物材料來提高受損組織駐留細(xì)胞的生物活性或提供外源性組織相關(guān)細(xì)胞來促進(jìn)組織再生，而忽視了神經(jīng)在組織修復(fù)中的關(guān)鍵作用。因此，制備基于無機(jī)生物材料/神經(jīng)干細(xì)胞的神經(jīng)結(jié)構(gòu)可能是一種具有廣泛應(yīng)用前景的組織再生方法。

中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所團(tuán)隊于2024年1月25日在期刊《National Science Review》上發(fā)表了題為“Bioprinting of inorganic-biomaterial/neural-stem-cell constructs for multiple tissue regeneration and functional recovery”的研究論文。本研究將Li-Ca-Si (LCS)生物陶瓷和神經(jīng)干細(xì)胞（NSCs）摻入明膠/甲基丙烯�；�明膠(GG)水凝膠中形成無機(jī)生物墨水，通過生物3D打印技術(shù)開發(fā)了一種神經(jīng)結(jié)構(gòu)，用于促進(jìn)多種組織的再生和功能恢復(fù)。

DOI：10.1093/nsr/nwae035

產(chǎn)品亮點

實驗方法：采用GelMA裂解液（EFL-GM-LS-001）裂解3D生物打印的構(gòu)建體，分離構(gòu)建體中的細(xì)胞。通過RT-qPCR探究生物打印構(gòu)建體中NSCs的神經(jīng)分化行為。

實驗結(jié)果：與GG組相比，GG-5LCS組中的Nestin表達(dá)水平降低，Tuj1表達(dá)水平上調(diào)，而GFAP表達(dá)無顯著差異。實驗結(jié)果說明，5% LCS微球的引入顯著增強(qiáng)了體外生物3D打印構(gòu)建體中NSCs的增殖、神經(jīng)元分化和后期成熟活性。

*注：Nestin：神經(jīng)相關(guān)標(biāo)志物（在未分化的NSCs中高表達(dá)，在分化過程中表達(dá)減少）；Tuj1：β-III微管蛋白；GFAP：膠質(zhì)纖維酸蛋白；GG、GG-2LCS、GG-5LCS、GG-10LCS：2%的明膠和4%的GelMA水凝膠中分別摻入四種不同含量(0%、2%、5%和10%)的LCS微球，形成的四種生物墨水。