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細胞3D打印

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細胞3D打印(cell bioprinting)是近年來出現的一種在體外構造三維多細胞體系的先進技術。該技術是快速成型技術和生物製造技術的有機結合,可以解決傳統組織工程難以解決的問題。在生物醫學的基礎和應用研究中有着廣闊的發展前景。
中文名
細胞3D打印
外文名
cell bioprinting
優    點
是快速成型技術和生物製造技術的有機結合,可以解決傳統組織工程難以解決的問題
細胞打印技術的概念是Boland等在2003年提出的,該技術突破了傳統組織工程技術空間分辨率低的侷限性,可精確控制細胞的分佈。在“細胞打印”過程中,細胞(或細胞聚集體)與溶膠(水凝膠的前驅體)同時置於打印機的噴頭中,由計算機控制含細胞液滴的沉積位置,在指定的位置逐點打印,在打印完一層的基礎上繼續打印另一層,層層疊加形成三維多細胞/凝膠體系。
與傳統的組織工程技術相比(如“細胞+支架”技術)“細胞打印”的優勢主要有: ① 同時構建有生物活性的二維或三維“多細胞/材料”體系;② 在時間和空間上準確沉積不同種類的細胞;③ 構建細胞所需的三維微環境。此外,“細胞打印”還是完全由計算機控制的高通量細胞排列技術,也可發展成為在生物體內進行原位操作的技術。此技術可應用於組織工程,建造細胞傳感器,為藥物代謝動力學和藥物篩選提供模型等。2013年,來自蘇格蘭的研究人員利用3D打印技術,首次用人類胚胎幹細胞進行了3D打印,研究的相關論文已發表在《生物製造》(Biofabrication)上。胚胎幹細胞將會被先存放在打印機中的2個獨立容器裏,然後規則地擺放在培養皿上,圖為已放置完成的人類胚胎幹細胞團。實驗證明,超過95%的幹細胞在被“打印”出24小時後仍能存活,説明打印過程並未殺死這些細胞;超過89%的幹細胞在3天后仍具有多能性,能夠分化出多種細胞組織。
細胞3D打印 細胞3D打印
參考資料:
[1] 周麗宏, 陳自強, 黃國友, 翟曉, 陳詠梅, 徐峯, 盧天健. 細胞打印技術及應用. 生物醫學工程雜誌, 2010, 30(12):95-104.
[2] Faulkner-Jones A1,Greenhough S,King JA,Gardner J,Courtney A,Shu W. Developmentof avalve-basedcellprinterfor theformationofhumanembryonicstemcellspheroidaggregates. Biofabrication.2013, 5(1):015013.12p.