研究人员在11月18日发表在《Matter》杂志上的报告称，3D生物印刷藻类可以被利用为工程血管化组织中的人体细胞提供可持续的氧气来源。他们将生物印刷的光合藻类和人类肝脏来源的细胞嵌入到三维水凝胶基质中，创造出类似人类肝脏的带小叶的蜂窝状组织。研究人员表示，在未来，这种生态友好、成本低廉的3D生物打印方法可能会在疾病建模、药物开发、再生和个性化药物，杏2注册甚至食品工程等领域具有应用潜力。

 

哈佛大学医学院和布里格姆妇女医院的生物工程师、资深研究作者Y. Shrike Zhang (@shrikezhang)说:“这项研究是利用3D生物打印技术，将植物细胞和人类细胞以一种具有生理意义的方式结合起来的第一个真正的共生组织工程实例。”“我们的研究为我们如何利用共生策略提供了一个独特的例子，这种策略在自然界中很常见，可以提高我们制造功能性人体组织的能力。”

 

为了恢复器官功能，对人造组织的需求越来越大，在过去的十年中，3D生物打印技术已经被用于制造组织支架，用于生物医学和组织工程应用。这种方法通常包括在表面上沉积生物墨水，以产生所需的结构和形状的三维结构，以再现器官和组织，包括血管，它在全身运输氧气和营养物质中起关键作用。生物墨水本质上是一种含有活细胞、生物材料和其他生长补充物的水凝胶。它模拟所需组织的细胞外基质， 杏耀代理谈产品 ，并支持嵌入细胞的生长。

 

尽管在制造3D组织方面取得了进展，但主要的限制是在整个工程组织中维持足够的氧气水平，以促进细胞存活、生长和功能。研究人员试图通过加入氧气释放生物材料来解决这个问题，但这些材料通常作用时间不够长，而且有时对细胞有毒，因为它们会产生过氧化氢或其他活性氧分子。张说:“现在迫切需要一种方法，使工程组织内的氧气得以持续释放。”

 

为了满足这一需求，张和他的同事开发了一种基于藻类的3D生物打印方法，将血管模式融入到工程组织中，为组织中的人体细胞提供可持续的氧气来源。具体来说，他们使用的是一种叫做衣藻的具有光合作用的单细胞绿藻。这种共生策略对藻类也有好处，它们的生长部分依赖于周围人类细胞释放的二氧化碳。

 

第一步是对藻类进行3D生物打印。研究人员将C. reinhardtii封装在一种主要由纤维素(植物、藻类和真菌的主要结构成分)组成的生物墨水中。生物墨水被装入装有针头的注射器中，使用生物芯片进行挤压生物打印。

 

接下来，研究人员将生物印刷的藻类和人类肝脏来源的细胞嵌入到3D水凝胶基质中。生物印刷的C. reinhardtii通过光合作用释放氧气，增强了人类细胞的活力和功能，使其生长到高密度并产生肝脏特异性蛋白。张说:“以前很难在人工血管化的人体组织中获得高细胞密度。”