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科学家用藻类给生物打印组织提供可连续氧气泉源

admin2020-11-2130

2020-11-21 11:03 cnBeta

3D打印生物组织的挑战之一在于,在氧气运送血管长入质料之前,细胞可能会殒命。哈佛大学的科学家们正在解决这个问题,通过在其中加入藻类。在助理教授Y. Shrike Zhang的率领下,研究人员首先将光合作用的Chlamydomonas reinhardtii藻类封装在基于纤维素的生物墨水内。然后,将含藻类的生物水槽和人类肝脏衍生细胞从针头挤出到3D水凝胶基质中。它们以蜂窝状的方式沉积,类似于组成肝脏的小叶结构。

科学家用藻类给生物打印组织提供可连续氧气泉源 第1张

在光照下,藻类继续发生氧气,使细胞保持活力,甚至促使它们滋生并发生肝脏特异性蛋白质。同时,细胞释放的二氧化碳让藻类得以茁壮成长。

科学家用藻类给生物打印组织提供可连续氧气泉源 第2张

当细胞生长并“接受”到足够的水平后,通过引入一种被称为纤维素酶的酶,将生物墨水(包罗其中的藻类)去除。这就在生物墨水的地方留下了空的微通道,随后被人类血管细胞填满。效果,这些通道形成了血管。

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科学家用藻类给生物打印组织提供可连续氧气泉源 第3张

研究人员希望该手艺一旦获得进一步的生长,最终可以生产出人类生物组织,用于研究和药物测试等目的,甚至用于替换器官或其他身体部位。

科学家用藻类给生物打印组织提供可连续氧气泉源 第4张

“开发这样一种赋形生物墨水,使初始氧合和随后的血管在单个组织构建中形成,以前还没有报道过,”Shrike 说。“这是迈向乐成的可行和功能性组织工程的要害一步。”

科学家用藻类给生物打印组织提供可连续氧气泉源 第5张

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