物理科技生物学-PHYICA

超短肽对组织工程大有小宫奈绪帮助

纳米技术 2021-10-11 23:58:20

阿卜杜拉国王科技大学 新开发的生物打印技术有可能彻底改变组织工程和再生医学

信用:2021 KAUST 一种新的自动化过程打印出含有均匀分布细胞的肽基水凝胶支架

支架很好地保持了它们的形状,并成功地促进了持续数周的细胞生长

“生物打印”——包含活细胞的3D打印——有可能彻底改变组织工程和再生医学

科学家们用天然和合成的“生物链接”进行实验,打印出支架,当细胞生长并形成具有特定形状的组织时,支架将细胞固定在适当的位置

但是细胞存活存在挑战

天然生物链接,如明胶和胶原蛋白,需要用化学物质或紫外线处理以保持其形状,这会影响细胞的生存能力

迄今为止测试的合成聚合物水凝胶也需要使用苛刻的化学物质和威胁细胞生存的条件

考斯特生物工程学家夏洛特·豪泽带领一组研究人员开发了一种生物打印工艺,该工艺使用超短肽作为支架墨水的基础

他们利用氨基酸异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和环己基丙氨酸的不同组合设计了三种肽

在实际印刷中,该团队使用了一种新型的三入口喷嘴

肽生物链接进入一个入口,缓冲溶液进入另一个入口,细胞通过第三个入口加入

这使得肽墨水逐渐与缓冲溶液混合,然后在喷嘴出口处与细胞结合

一旦墨水被喷射出来,它会立即凝固,并捕获其结构中的细胞

考斯特生物工程公司开发了一种生物印刷工艺,使用超短肽作为支架油墨的基础

信用:2021 KAUST

“找到一种支持细胞长期存活且可印刷的对细胞友好的生物材料很有挑战性,”博士说

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学生和平·哈里·苏萨普托

“我们由自组装超短波肽水凝胶制成的生物链有效地应对了这一挑战

" 该团队能够打印高达4厘米的圆柱体,如上图所示,还有一个像人一样的鼻子,这些都很好地保持了它们的形状

人成纤维细胞、人骨髓间充质干细胞和小鼠脑神经细胞在水凝胶基质中存活并增殖良好

科学家们进一步诱导骨髓间充质干细胞在四周内在印刷支架中分化成弹性软骨样组织

该团队现在正致力于改变它们生物链的表面化学,使它们更接近人体细胞环境

“我们的下一步是生物打印3D疾病模型和微型器官,用于高通量药物筛选和诊断,”豪泽说

“这些可以帮助减少寻找更有效和个性化药物的时间和成本

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