3D打印|陈根：3D生物器官打印中，细胞氧气何来？ 3D打印

文/陈根
早在1987年， “再生医学”概念就被提出，且受到全球重视，截至2019年上半年，全球注册再生医学的公司就达933家。其中， 3D打印作为再生医学的一个重要分支早已不是一个陌生的概念。
3D打印技术为同时包含有多种细胞、生长因子和生物材料的复杂结构组织和器官的制备提供了可能，能够解决传统制造技术的弊端，极大地推动再生医学的发展。同时， 3D+印技术具备可重复性好和效率高等优势，临以用潜力强。未来3D打印有可能从根本上解决再生医学的难题。
尽管我们听到越来越多关于3D生物打印技术突破的报道，但至少有一个挑战仍然存在，那就是为打印组织中的细胞提供氧气。
现在，来自洛杉矶的Terasaki研究所的研究人员开发了一种新型的“生物墨水” ，将有望突破这一局限。这种生物墨水水凝胶是一种3D生物打印介质——它结合了过氧化钙(CPO)和一种被称为甲基丙烯酸凝胶的物质。
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事实上，过氧化钙（CPO）是确保细胞存活的一种有吸引力的方法。但是，过氧化钙也会产生氢氧化钙，降低生物墨水的粘度，这是生物打印的一个限制因素。
而在这项研究中，一种被命名为明胶甲基丙烯酰（GelMA）生物墨水能够优化pH和粘度，来支持CPO、允许它持续地产生氧气并与此同时还能提供打印植入物所需的物理基质。
作为概念验证，研究人员对成纤维细胞和心肌细胞使用含有CPO的GelMA bioink进行生物打印。在缺氧条件下培养7天后，检测打印细胞的活性和代谢活性。结果表明， CPO的加入提高了缺氧条件下生物印刷体细胞的代谢活性和活力。
相关研究报告已发表在《Advanced Healthcare Materials》上。

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