最近在一篇发表在《华尔街日报》生物打印的发展,研究人员提出了一个全面审查心脏组织使用心血管3 d生物打印。
研究:心血管3 d生物打印:回顾心脏组织的发展。图片来源:Ladanifer / Shutterstock.com
背景
全世界三分之一的死亡是由心血管疾病(心血管病)。心血管病的主要原因,它的特点是缺氧造成的严重炎症和心肌细胞死亡,被认为是心肌梗死(MI)。主要的临床治疗晚期心血管病是假肢设备可用,冠状动脉旁路移植(cabg)和心脏移植;然而,心脏移植治疗是临床有限由于器官短缺和移植后免疫排斥反应。
造成的局部电池继续受聘低血流量和免疫原性不一致,从而导致低整合进入宿主组织,坚持是主要障碍,尽管几次过去十年来增强细胞移植技术。
本机可以取代组织品质工程一个可移植的三维(3 d)微环境增强信息和cell-matrix交互。增加心脏组织工程技术的有效性,新颖的生物工程技术研究。在这些前沿技术,3 d生物打印,一个强大的bio-fabrication技术来源于添加剂制造,拥有特殊承诺创建复杂的3 d结构。在过去的十年里,各种各样的生物打印方法基于挤压、喷墨和激光技术已经开发出来。
关于这项研究
在这项研究中,作者提出了一个全面的概述的方法用于创建心血管功能组织,其范围从bioinks由细胞的发展,水凝胶,biofactors生物打印程序和相关的生物物理刺激,负责组织的成熟和功能水平的组织。本文还强调调查3 d生物打印的心脏组织,进一步讨论的问题和前景。
团队展示各种细胞来源和水凝胶用于bioinks的创建。各种建筑布局,刺激策略,和生物打印方法,提高生物结构的功能检查。研究人员提出了一个有关心血管生物打印问题的讨论和观点基于过去10年的研究。
观察
印刷钝化bioink评估电阻变化是由于恶化和机械评估,并没有发现明显的电阻变化和135%的伸长。支持的生物构造凝胶浴,可un-crosslinked 37°C的温度。
使用形态均匀微粒直径20µm,提供支持和改进的机械品质,是另一个增强新鲜版本。欧洲杯猜球平台与面向7%的无教养的细胞在相同的程度范围内,40%的hMSCs种植在式微通道方向设置为0到10度。样品与1000年相比µm间距,干细胞种植在巩膜500µm间距更延伸的方向明胶模式。
改进信息集成、组织细胞排列,脉管系统整合,更好的管理复杂的设计,和更好的功能是几个例子的心血管生物打印大幅进步。引入更多的生物敏感bioinks和生物打印技术的发展在很大程度上对他们负责。后者是通过使用再生细胞技术和更多样的天然和合成水凝胶。虽然取得重大进展,一些障碍预防功能大规模的制造业心脏组织。组织活动的限制不完整造成的心肌细胞成熟继续是一个主要障碍,这使它更加难以集成宿主组织。
努力用生理相关刺激诱导组织基因表达被证明是令人印象深刻。达到一个合适的人口充分发达的心肌细胞,然而,仍然是一个重要问题。另一个问题,极大地限制了临床使用打印的心脏组织缺乏密集的脉管系统的构造。为了使异构类型的细胞能够均匀分布在整个支架,提高细胞存活率,增强细胞活性,有效传质内的构造是一个至关重要的挑战。提供一个血管网络密度约3000个细胞/毫米2要求小说生物打印技术有更好的分辨率和改善建模属性。
构造的力学性能有显著影响它与主机系统集成以及细胞对心肌细胞迁移。心肌细胞在心脏补丁的安排是影响生物打印bioinks各种建筑配置,增加扩散和生物过程包括notch信号。
生物打印与高导电性bioinks由水凝胶,如碳纳米管,是一个额外的方法促进心肌细胞的细胞增殖增加和改善功能基因的表达,导致收缩性。心肌细胞,形成了自己的ECM成分相同的实际组织结构体内植入后,被用来创建心脏补丁使用新技术包括生物打印scaffold-free细胞。一个方法,强调内皮细胞影响心肌细胞生存和功能是生物打印一层之间的内皮细胞层的心肌细胞。
结论
总之,本研究阐明技术,如增加心肌细胞创建endothelialized结构后,被用来模仿心脏组织的结构。与各向异性endothelialized表明心肌细胞结构更有导向和合同在更高的频率。
增强心脏组织功能的主要方法包括心肌细胞和内皮细胞的共培养,与高导电性添加剂水凝胶的组合,3 d打印的架构结构。这些方法影响细胞增殖、聚合和分化产生组织如收缩与殴打领域的结构。
作者相信,打印的组织制造的零或微重力可以进一步承诺在心血管领域的生物打印功能,这是一个有趣的新角度。他们提到微重力条件推荐使用低粘度bioinks更可接受的决议单细胞大小,印刷时地球上与当前的场景。
从AZoM:构建持久的和可持续的未来(电子邮件保护)
源
Kalhori D。Zakeri, N。Zafar-Jafarzadeh, M。3 d生物打印,等。心血管:回顾心脏组织的发展。生物打印e00221 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2405886622000318
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。