供稿人:方奧，王玲 發(fā)布日期：2018-03-19
澳大利亞伍倫貢大學(xué)的研究者成功配置了一種新的材料，使用該材料配合3D打印技術(shù)構(gòu)建了基于人類誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞的神經(jīng)組織。該技術(shù)可以應(yīng)用于人體器官如類腦組織的構(gòu)建。
通過3D打印所配置的生物墨水，構(gòu)建出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)立方體，再添加生長因子與營養(yǎng)物質(zhì)來促進(jìn)干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元及其它細(xì)胞。該材料由5%海藻酸鹽，5%羧甲基殼聚糖，1.5%瓊脂糖配置而成，作為打印油墨構(gòu)建支架。其中，海藻酸鹽通過與CaCl2交聯(lián)成膠的方式構(gòu)建人了神經(jīng)干細(xì)胞支架如圖1B所示。羧甲基殼聚糖的含量決定著支架的空隙率，如圖2所示，瓊脂糖的含量對打印工藝有著較大影響，如圖1D所示。
圖1：A生物油墨材料的配置與人類誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞打印及誘導(dǎo)，B包含 5%海藻酸鹽，5%羧甲基殼聚糖，1.5%瓊脂糖的生物打印油墨構(gòu)建的打印支架C打印細(xì)胞的死活情況（綠色：活細(xì)胞，紅色：死細(xì)胞）D油墨中分別含有 0.5% and 2.5% 瓊脂糖的打印效果
圖2:A 掃描電鏡觀察含有不同濃度羧甲基殼聚糖凝膠表面孔隙情況， B掃描電鏡觀察含有不同濃度羧甲基殼聚糖凝膠內(nèi)部隙情況
經(jīng)驗證該生物材料具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、較好的孔隙率及滲透率。同時具有較好的細(xì)胞相容性、無毒性、無誘變效應(yīng)、對生長因子表達(dá)無影響?？梢源龠M(jìn)細(xì)胞的粘附、遷移、增值，用于模擬人類細(xì)胞活性和形態(tài)，滿足體外實驗中藥物篩選的條件。為研究人類神經(jīng)發(fā)育和疾病，及神經(jīng)組織工程中神經(jīng)系統(tǒng)的替換提供了廣泛的模型來源。