许多针对缺血性问题的细胞治疗利用内皮祖细胞(EPC)来刺激新的血管形成。这样做有一个问题,那就是缺血部位通常与EPC是敌对的,这限制了EPC的存活和自我分化能力,因为营养不良、氧化应激、炎症和活性氧的存在。
这个问题的解决方法之一是使用去细胞化的细胞外基质(dECM)。dECM基本上是被去除了细胞的不同有机组织的框架或骨架。由于其组成、结构和生物力学性质,dECM非常适合用来鼓励细胞在新环境中的存活和增殖。
以前的研究使用来自各种不同组织的dECM来开发3D打印生物墨水,使用这些生物墨水,研究人员成功增强了组织的功能性和细胞活性。此次,韩国研究人员想看看是否能类似地使用一种基于血管dECM的墨水来治疗缺血引起的血管问题。他们将来自一头猪的主动脉组织的血管dECM与藻酸钠水凝胶混合在一起,制成一种混合生物墨水。
使用这种混合生物墨水和一种3D同轴细胞打印方法,韩国研究团队生产出生物血管(BBV)。3D打印技术的易于扩展性意味着他们能制造出一系列不同尺寸的BBV以进行测试。研究人员专门开发了一个3D打印系统,并利用了市售的同轴挤出喷嘴。打印完成后,血管被放在37摄氏度下孵育30分钟,在这个过程中水凝胶溶解,留下一个中空结构。
研究人员在体外测试了这些空心的BBV管,包括定期测量细胞活性。结果表明,EPC的存活、增殖和分化都得到了大大的改善。研究人员还在实验室小鼠身上测试了这种3D打印BBV,这些小鼠的后肢有缺血症状。他们将BBV植入到受影响的血管附近,发现BBV能促进血管的快速恢复。BBV既充当血管植入物,也充当一个药物传输系统,能提供一个环境来刺激EPC,让它们发育成功能性血管组织。
研究人员认为这种新的混合生物墨水有许多潜在应用,包括缺血性疾病的再生,受损血管的替换,血管化组织/器官的直接创建,以及血管模型和生物芯片的制造。
来源:慧聪印刷网