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科學(xué)家通過3D打印給生物提供氧氣來源

如意 ? 來源:cnBeta.COM ? 作者:cnBeta.COM ? 2020-11-21 11:18 ? 次閱讀
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3D打印生物組織的挑戰(zhàn)之一在于,在氧氣輸送血管長入材料之前,細(xì)胞可能會(huì)死亡。哈佛大學(xué)的科學(xué)家們正在解決這個(gè)問題,通過在其中加入藻類。在助理教授Y. Shrike Zhang的帶領(lǐng)下,研究人員首先將光合作用的Chlamydomonas reinhardtii藻類封裝在基于纖維素的生物墨水內(nèi)。然后,將含藻類的生物水槽和人類肝臟衍生細(xì)胞從針頭擠出到3D水凝膠基質(zhì)中。它們以蜂窩狀的方式沉積,類似于構(gòu)成肝臟的小葉結(jié)構(gòu)。

在光照下,藻類繼續(xù)產(chǎn)生氧氣,使細(xì)胞保持活力,甚至促使它們繁殖并產(chǎn)生肝臟特異性蛋白質(zhì)。同時(shí),細(xì)胞釋放的二氧化碳讓藻類得以茁壯成長。

當(dāng)細(xì)胞生長并“接管”到足夠的程度后,通過引入一種被稱為纖維素酶的酶,將生物墨水(包括其中的藻類)去除。這就在生物墨水的地方留下了空的微通道,隨后被人類血管細(xì)胞填滿。結(jié)果,這些通道形成了血管。

研究人員希望該技術(shù)一旦得到進(jìn)一步的發(fā)展,最終可以生產(chǎn)出人類生物組織,用于研究和藥物測試等目的,甚至用于替換器官或其他身體部位。

“開發(fā)這樣一種賦形生物墨水,使初始氧合和隨后的血管在單個(gè)組織構(gòu)建中形成,以前還沒有報(bào)道過,”Shrike 說。“這是邁向成功的可行和功能性組織工程的關(guān)鍵一步?!?/p>

有關(guān)該研究的論文最近發(fā)表在《Matter》雜志上。
責(zé)編AJX

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