用于芯片上器官细胞培养的3D打印微流体生物反应器。功劳:伊克拉姆·汗来自麻省理工学院和印度理工学院的科学家们已经在一个微小的三维打印系统中培养了少量的自组织脑组织，称为器官样细胞，该系统允许在它们生长和发育的过程中进行观察。这项工作发表在《生物微流体学》上。目前用于实时观察生长中的类器官的技术包括使用商业培养皿，在置于显微镜下的玻璃底板上有许多孔。这些板价格昂贵，只能与特定的显微镜兼容。它们不允许营养培养基流向或补充生长组织。
最近的进展使用了一种被称为微流体的技术，通过连接到微小平台或芯片的小管输送营养培养基。然而，这些微流体装置制造起来既昂贵又具有挑战性。
目前的进展使用三维打印来创建一个可重复使用且易于调整的平台，其制造成本仅为每单位约5美元。该设计包括用于生长器官的成像井和微流体通道，以提供支持组织生长的营养培养基和预热。
一种用于牙科手术的生物相容性树脂被用于三维打印设备。将印刷好的芯片暴露在紫外线下固化，然后在将活细胞放入孔中之前灭菌。用载玻片密封孔的顶部后，通过小入口加入研究中使用的营养培养基和药物。
作者伊克拉姆·汗说:“我们的设计成本明显低于传统的培养皿或基于旋转生物反应器的有机类培养产品。"此外，芯片可以用蒸馏水清洗、干燥和高压灭菌，因此可以重复使用."
研究人员用来自人体细胞的类器官测试了他们的设备。他们用显微镜观察了正在生长的大脑器官，并成功地跟踪了它们的生长发育七天。一小块脑组织形成了一个由自我组织结构包围的空腔或心室，类似于发育中的新皮质。
在这一周内死亡的器官核心细胞百分比在三维打印装置中比在常规培养条件下要小。研究人员认为，他们的细胞设计保护了微小的成长中的大脑。
Khan说，“我们的微流体装置提供的一个优势是，它允许培养室持续灌注，这比传统培养更接近模拟生理组织灌注，因此减少了器官样核心的细胞死亡。”
研究人员希望通过扩大可用井的数量来增加他们设备的容量。其他改进将允许将额外的仪器集成到设计中。
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