生物3D打印的無機生物材料/神經(jīng)干細胞構(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胞的生物活性或提供外源性組織相關(guān)細胞來促進組織再生，而忽視了神經(jīng)在組織修復(fù)中的關(guān)鍵作用。因此，制備基于無機生物材料/神經(jīng)干細胞的神經(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)干細胞（NSCs）摻入明膠/甲基丙烯?；髂z(GG)水凝膠中形成無機生物墨水，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表達水平降低，Tuj1表達水平上調(diào)，而GFAP表達無顯著差異。實驗結(jié)果說明，5% LCS微球的引入顯著增強了體外生物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)標志物（在未分化的NSCs中高表達，在分化過程中表達減少）；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。