3D打印纸基细胞培养装置,能够模拟血管并具有无限存放期

一种制造器官芯片装置的新方法将具有成本效益的纸基材料和3D打印几何控制相结合。

研究人员通过在细菌纤维素水凝胶基质中3D打印石蜡油墨，为纸基细胞培养装置增加微通道。待该装置干燥后，他们在通道内注入染料溶液。

据麦姆斯咨询报道，由哈佛大学医学院附属布莱根妇女医院（Harvard Medical School and Brigham and Women’s Hospital）的生物工程师Yu Shrike Zhang带领的团队，展示了一种制造纸基细胞培养支架的方法，该支架具有模拟组织血管的功能。他们从细菌纤维素水凝胶基质开始，然后在基质内以任意图案3D打印疏水石蜡，让材料干燥成纸状装置。融化并去除石蜡后会留下可形成组织血管系统基础的通道。

制作获得的装置可以无期限地保留。Zhang表示，“一旦你打印出一个装置，它可以保留到直到你想要使用它，而使用传统材料，如凝胶打印出来的器官芯片则必须立马投入使用。”

Zhang和他的同事使用纸基装置制造出乳腺癌组织模型。他们在通道内培养内皮细胞以形成组织血管系统，将细胞从乳腺癌细胞系添加到周围的纤维素基质中，然后进行长达14天的细胞培养。Zhang预计该装置可用于筛选个性化组织模型上的药物。

科学家通过在印刷的纸基装置通道内培养内皮细胞制造出乳腺癌组织模型，在周围基质中制造血管系统并培养乳腺癌细胞。

3D打印为研究人员提供了根据组织类型定制微通道的灵活性，Zhang补充道，“每种组织类型都拥有不同的血管形成模式。”

来自教堂山北卡罗来纳大学（University of North Carolina）的化学师Matthew R. Lockett曾用图案滤纸进行过细胞培养，他指出，“印刷方法能够成为纸基培养细胞的突破性技术，因为它能够生成切割或蜡模无法实现的任意形状。”但Lockett也指出，被制造出的乳腺癌模型将需要进一步表征血管和上皮模拟物的屏障功能。