BIONOVA X 3D生物打印机在构建中的应用之眼睛模型_abio生物试剂品牌网

abiopp12个月前 (03-31)未命名90

1. RaPId 3D Bioprinting of a Multifactorial Model Recapitulating Pterygium Microenvironment

快速3D生物打印重现翼状胬肉微环境的多因素模型

这篇文章主要介绍了如何通过快速3D生物打印技术构建一个用于翼状胬肉（pterygium）研究的多细胞模型，该模型重现了翼状胬肉的微环境。以下是重点介绍模型构建的详细内容：

研究背景
翼状胬肉是一种常见的眼表面疾病，会导致角膜的血管化和慢性炎症，进而影响视力。然而，目前对翼状胬肉的发病机制研究有限，现有的动物模型或2D细胞培养模型难以完整再现这种疾病的病理过程。

3D生物打印技术的应用
为了更好地模拟翼状胬肉的多细胞微环境，研究团队采用了DLP（数字光处理）3D生物打印技术，该技术可以精确且快速地打印出三维的水凝胶支架，并将人类结膜干细胞（hCjSCs）、免疫细胞和血管细胞共同封装在支架中，形成了一个多细胞的3D疾病模型。

模型的细胞组成与打印过程

打印步骤：首先，通过无饲养层培养系统扩展原代hCjSCs，随后将hCjSCs、免疫细胞和血管细胞按层次封装在生物墨水中，并通过DLP打印技术生成具有两层结构的3D模型。第一层包含hCjSCs和巨噬细胞，模拟了免疫细胞浸润的炎症反应；第二层由HUVECs和纤维细胞组成，模拟了血管生成。
细胞来源：该模型由三类细胞组成，包括来自健康供体的人类结膜干细胞（hCjSCs）、巨噬细胞以及血管内皮细胞（HUVECs）。这些细胞共同构成了一个能够模拟翼状胬肉病理特征的微环境。

模型的生物学表征

基因组学分析：研究团队通过RNA测序对3D模型进行了全基因组转录分析，发现与传统的2D培养模型相比，3D翼状胬肉模型在炎症反应、上皮-间质转化（EMT）、血管生成等方面的基因显著上调，展示了3D打印环境对细胞状态的显著影响。
细胞存活性与功能性：在打印后的3D模型中，细胞的存活率保持在较高水平，尤其是在较软的水凝胶环境中，细胞的存活性和干细胞特性得到了很好保持。此外，模型中的hCjSCs成功分化为结膜杯状细胞，表现出特征性粘蛋白的表达。

模型的应用前景
该模型通过结合3D生物打印技术和干细胞技术，首次成功构建了一个在体外模拟翼状胬肉疾病微环境的模型，为未来的个性化医疗研究和药物筛选提供了一个重要的平台。由于其快速、可扩展和高重现性，该模型还具有广泛的临床应用潜力。

总结
这篇文章展示了如何通过DLP 3D生物打印技术，成功构建了一个模拟翼状胬肉微环境的多细胞3D模型。该模型能够再现翼状胬肉的病理特征，具有高效的细胞存活率和功能性，未来可以用于疾病研究和药物测试。

2. Bioprinting of Dual ECM Scaffolds Encapsulating Limbal Stem/Progenitor Cells in Active and Quiescent Statuses

封装角膜缘干/祖细胞的双重ECM支架的3D生物打印

文章通过快速3D生物打印技术构建了一个双重细胞外基质（ECM）支架，用于封装角膜缘干/祖细胞（LSCs），并研究它们在活跃和静止状态下的行为。

背景与目的
角膜缘干细胞（LSCs）是维持角膜上皮细胞稳态的关键细胞类型，广泛用于治疗角膜缘干细胞缺乏症（LSCD）等角膜疾病。为了更好地研究LSCs与其微环境的相互作用，本文采用了数字光处理（DLP）技术，快速打印出基于不同ECM材料的水凝胶支架，封装了LSCs并对其行为进行了深入研究(3D Bioprinting of Dual …)。

双重ECM支架的构建

使用材料：主要采用了两种不同的ECM材料，分别是甲基丙烯酸化明胶（GelMA）和甲基丙烯酸化透明质酸（HAGM），并通过DLP生物打印技术构建了微尺度的3D水凝胶支架。这两种材料不仅能够支持LSCs的存活，还能通过不同的机械性能影响细胞的行为(3D Bioprinting of Dual …)。
打印过程：DLP技术使用数字微镜设备（DMD）来控制光固化反应，根据预设的设计图案打印出复杂的3D支架。打印出的支架包含GelMA和HAGM两个不同区域，分别用于模拟活跃和静止的LSC状态(3D Bioprinting of Dual …)。

LSCs的封装与培养

细胞封装：研究首先从兔角膜缘组织中分离出初级LSCs，并封装在GelMA和HAGM支架中进行培养。Live/Dead™染色结果表明，经过7天的培养，LSCs在这两种支架中均表现出高存活率(3D Bioprinting of Dual …)。
状态差异：LSCs在GelMA基质中表现出活跃的状态，显示出较高的增殖标记（如KI67）表达，而在HAGM基质中则表现出静止状态，增殖标记显著减少，静止标记（如CD200、P27KIP1）显著上调(3D Bioprinting of Dual …)。

Yin-Yang双ECM模型的设计

研究进一步结合GelMA和HAGM两种ECM材料，设计并打印了一个双重ECM的“Yin-Yang模型”。这个模型能够同时在不同区域内维持LSCs的活跃和静止状态，模拟了真实组织中不同状态的干细胞微环境(3D Bioprinting of Dual …)。
生物学验证：通过免疫荧光染色和流式细胞术，研究发现LSCs在Yin-Yang模型中的不同区域表现出不同的生物学行为，活跃区域的细胞显示出较高的增殖能力，而静止区域的细胞则表现出较强的静止标记表达(3D Bioprinting of Dual …)。

模型的应用与前景
这种双ECM支架模型不仅能够用于研究LSCs的状态调控机制，还能够作为一种创新的疾病模型和药物筛选平台。通过同时在一个模型中模拟干细胞的活跃和静止状态，该平台为研究干细胞在不同生理状态下的行为提供了重要的工具(3D Bioprinting of Dual …)。

总结
该文章展示了如何通过DLP 3D生物打印技术，构建了一个双重ECM支架，用于封装角膜缘干细胞，并研究了其在活跃和静止状态下的行为。通过这个创新的Yin-Yang模型，研究人员能够更好地模拟干细胞的复杂微环境，为未来的再生医学和药物筛选提供了新的研究平台。