一種制造器官芯片裝置的新方法將具有成本效益的紙基材料和3D打印幾何控制相結(jié)合。

研究人員通過在細菌纖維素水凝膠基質(zhì)中3D打印石蠟油墨，為紙基細胞培養(yǎng)裝置增加微通道。待該裝置干燥后，他們在通道內(nèi)注入染料溶液。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，由哈佛大學醫(yī)學院附屬布萊根婦女醫(yī)院（Harvard Medical School and Brigham and Women’s Hospital）的生物工程師Yu Shrike Zhang帶領(lǐng)的團隊，展示了一種制造紙基細胞培養(yǎng)支架的方法，該支架具有模擬組織血管的功能。他們從細菌纖維素水凝膠基質(zhì)開始，然后在基質(zhì)內(nèi)以任意圖案3D打印疏水石蠟，讓材料干燥成紙狀裝置。融化并去除石蠟后會留下可形成組織血管系統(tǒng)基礎(chǔ)的通道。

制作獲得的裝置可以無期限地保留。Zhang表示，“一旦你打印出一個裝置，它可以保留到直到你想要使用它，而使用傳統(tǒng)材料，如凝膠打印出來的器官芯片則必須立馬投入使用?！?/p>

Zhang和他的同事使用紙基裝置制造出乳腺癌組織模型。他們在通道內(nèi)培養(yǎng)內(nèi)皮細胞以形成組織血管系統(tǒng)，將細胞從乳腺癌細胞系添加到周圍的纖維素基質(zhì)中，然后進行長達14天的細胞培養(yǎng)。Zhang預(yù)計該裝置可用于篩選個性化組織模型上的藥物。

科學家通過在印刷的紙基裝置通道內(nèi)培養(yǎng)內(nèi)皮細胞制造出乳腺癌組織模型，在周圍基質(zhì)中制造血管系統(tǒng)并培養(yǎng)乳腺癌細胞。

3D打印為研究人員提供了根據(jù)組織類型定制微通道的靈活性，Zhang補充道，“每種組織類型都擁有不同的血管形成模式?！?/p>

來自教堂山北卡羅來納大學（University of North Carolina）的化學師Matthew R. Lockett曾用圖案濾紙進行過細胞培養(yǎng)，他指出，“印刷方法能夠成為紙基培養(yǎng)細胞的突破性技術(shù)，因為它能夠生成切割或蠟?zāi)o法實現(xiàn)的任意形狀。”但Lockett也指出，被制造出的乳腺癌模型將需要進一步表征血管和上皮模擬物的屏障功能。