协作研究中国王教授为首的遗传学和发育生物学研究所中国科学院亚博老虎机网登录查理王教授c . l .曼彻斯特大学的刘永进教授和清华大学宣布了一项新颖的三维(3 d)生物打印平台。
小说基础上的机器人生物打印系统及其印刷产品。答:基础机器人生物打印平台和印刷IGDB信件eGFP-labeled内皮细胞组成;b .打印的人造血管能够形成新的毛细血管(左边和中间,绿色是eGFP-labeled内皮细胞)。打印的血管心脏组织(绿色是心脏血管网络组织和红色);c . Two-robot合作平台(左)可以同时打印到一个不同类型的细胞形状复杂血管支架(中间)形成的细胞组织(右)。图片来源:遗传学和发育生物学研究所。
3 d生物打印于一体的一个3 d打印机bioinks(经常包括生物材料和细胞)制造组织——或者organ-mimicking结构,是最有希望的技术之一亚博网站下载在体外人体器官的一代。
但通常利用3 d生物打印方法无法整合血管网络的时候生物打印过程,因此经历困难当制造功能和长期复杂的器官由于缺乏营养供应打印细胞。
目前生物打印技术依赖固定印刷bioinks细胞通过添加人工生物材料。亚博网站下载这阻碍了功能性细胞接触和新血管的发展,从而干扰生物打印产品的生物功能和长期生存。
在这项研究中,科学家们创造性地将基础机械手臂变成3 d发明人,从而使细胞从四面八方印。为了防止生物材料凝固的有害影响,他们还编造了一个oil-bath-based细胞打印系统,使通过疏水性印刷细胞血管支架。这有助于更好地维持细胞活性和鼓励细胞间联系的形成。
集成基础上的机器人生物和oil-bath-based cell-printing系统,科学家们获得一个完整的范围的细胞打印在一个较薄的血管支架在不损害细胞或影响细胞的功能和扩散。
此外,获得灵感来自自然器官发育过程中,研究小组开发了一种重复print-and-culture生物打印策略:印刷后单链不饱和脂肪或是多层细胞的血管支架,打印细胞会对特定的间隔诱导培养的信息接触和新血管的形成。此外,支架和已经打印细胞暴露在新一轮的生物打印。
理论上,重复这样的print-and-culture周期可以产生复杂的组织或器官和隔行打印细胞与血管网络保持长期生存和功能。
为了说明这种策略的可能性,科学家的帮助下进行生物打印实验bioink内皮细胞和心肌细胞bioink血管支架,发现印刷发达完整的内皮细胞内皮以及新血管和毛细血管的血管生成因素。
同时,印刷心肌细胞缝隙连接和恢复有节奏的收缩后不久印刷。
通过印刷内皮细胞和心肌细胞的混合物,科学家们制造出了一段血管心脏组织,保留有节奏的跳动,活着至少6个月。
利用基础上的可扩展性的机器人,他们另外建立了一个two-robot合作平台,实现并发的生物打印多种类型的细胞形状复杂血管支架。
总之,与传统方法相比,小说3 d生物打印系统在本研究报告提供了一个新的策略来打印细胞形状复杂血管支架和简化时代中血管生成细胞。
因此,它允许长期细胞生存和演示了一个可能的方式产生大规模的人工组织或器官和功能在体外。
该研究发表在2月19日th2022年,《华尔街日报》生物活性材料亚博网站下载。
本研究在经济上支持由中科院战略重点项目和国家自然科学基金。亚博老虎机网登录
期刊引用:
张,Z。等。(2022)一个多轴机器人生物打印系统支持自然保护细胞功能和心脏组织制造。生物活性材料亚博网站下载。doi.org/10.1016/j.bioactmat.2022.02.009。
来源:https://english.cas.cn/