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基于生物三维打印的体外药筛模型构建
1
作者 胡晨钰君 盖可 +2 位作者 徐才哲 周玉杰 张磊 《电加工与模具》 北大核心 2024年第2期56-59,66,共5页
以生物三维打印技术为基础,构建了一种体外三维模型药物筛选模型,并采用双向温控喷头挤出式的打印方式完成模型打印,将构成血脑屏障的两种细胞与天然水凝胶混合后层层打印,从而得到体外药筛模型。通过检测模型的弹性模量、微观结构及细... 以生物三维打印技术为基础,构建了一种体外三维模型药物筛选模型,并采用双向温控喷头挤出式的打印方式完成模型打印,将构成血脑屏障的两种细胞与天然水凝胶混合后层层打印,从而得到体外药筛模型。通过检测模型的弹性模量、微观结构及细胞特异性蛋白的表达,在功能上与空白对照组及二维细胞组进行对比。结果表明,相较于空白组及二维细胞培养组,打印完成的体外药筛模型弹性模量稳定,内部形成适合细胞生长的多孔结构,证明具有较好的生物相容性与结构稳定性,对于胰岛素分子的筛选中有着显著优势。 展开更多
关键词 生物三维打印 血脑屏障 药筛模型 渗透性
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生物三维打印细胞负载水凝胶类组织的精准优化 被引量：2
2
作者 黄孟杰 罗莉 +1 位作者 王玲 徐铭恩 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期468-480,共13页
生物三维打印技术与水凝胶的完美结合,可为制造复杂结构功能的组织器官提供一种极具吸引力的解决方案。定制打印细胞负载水凝胶类组织的内部结构,可以更好地仿生真实组织器官的三维微环境,对打印后细胞生长、组织形成和功能再生至关重... 生物三维打印技术与水凝胶的完美结合,可为制造复杂结构功能的组织器官提供一种极具吸引力的解决方案。定制打印细胞负载水凝胶类组织的内部结构,可以更好地仿生真实组织器官的三维微环境,对打印后细胞生长、组织形成和功能再生至关重要。但水凝胶理化特性多变,精准打印与设计结构匹配的多孔结构仍然极具挑战。提出基于光学相干层析成像技术(OCT)的生物三维打印细胞负载水凝胶类组织的精准优化方法,通过自制的三维扫频OCT系统无损在线成像打印组织块和定量评价结构参数,迭代降低设计与打印间的结构差异,提高细胞负载水凝胶打印的精准性和稳定性。实验结果表明,基于OCT无损定量表征结果反馈优化打印参数设置,指导打印过程,使得细胞负载水凝胶类组织的结构形态参数与设计值的偏差从40%左右控制到7%以内,包括内部孔隙尺寸、支撑尺寸、孔隙率、表面积、体积五项关键参数;细胞培养两周后的存活率从80%左右显著提高到90%以上。研究表明OCT技术为批量定制细胞负载水凝胶类组织、生物三维打印组织和器官等提供了具有潜力的精准化工具。 展开更多
关键词 生物三维打印 OCT 细胞负载水凝胶 优化控制
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基于微流控三维生物打印技术的多层级微血管网络的构建
3
作者 张冬蕊 刘肖 +1 位作者 邓小燕 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期259-259,共1页
目的在体外构建多层级的微血管网络对再生医学和组织工程领域至关重要,也可在构建功能性类器官官、疾病建模、个性化医学等领域发挥作用。三维生物打印技术为在体外组织内构建高精度且排列有序的三维血管网络,精确沉积细胞和材料方面提... 目的在体外构建多层级的微血管网络对再生医学和组织工程领域至关重要,也可在构建功能性类器官官、疾病建模、个性化医学等领域发挥作用。三维生物打印技术为在体外组织内构建高精度且排列有序的三维血管网络,精确沉积细胞和材料方面提供了可能。然而,目前通过三维生物打印技术构建的血管网络存在精度低且较难实现多层级结构等问题。为此,开发一种微流控三维生物打印技术尝试在体外构建多层级的微血管网络。方法首先,基于同轴微流控三维生物打印技术。 展开更多
关键词 类器官 微流控 再生医学 个性化医学 三维生物打印 多层级结构 血管网络 三维血管
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丝素蛋白三维打印墨水材料的交联方式研究进展 被引量：2
4
作者 陈晓敏 王卉 +2 位作者 吴晨星 张逸 张克勤 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期36-41,47,共7页
重点介绍了近年来生物三维打印中丝素蛋白墨水材料的交联方式研究进展,包括物理交联、化学交联、酶促交联和光交联等,以及各种交联方式对墨水材料可打印性和生物相容性的影响,并对丝素蛋白三维打印墨水材料的发展前景进行了展望。
关键词 生物三维打印 丝素蛋白 生物墨水 交联方式
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基于同轴流技术的肝组织生物3D打印研究 被引量：6
5
作者 杜显彬 徐铭恩 +1 位作者 王玲 周永勇 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期731-738,共8页
生物三维打印为医疗领域提供全新的技术可能,可广泛应用于制造人工组织和器官。人工组织的功能和尺寸大小受限于组织的血管化,可利用同轴流挤出系统制造封装肝细胞的中空细丝,结合生物3D打印系统,叠层制造含微通道网络的肝组织。首先搭... 生物三维打印为医疗领域提供全新的技术可能,可广泛应用于制造人工组织和器官。人工组织的功能和尺寸大小受限于组织的血管化,可利用同轴流挤出系统制造封装肝细胞的中空细丝,结合生物3D打印系统,叠层制造含微通道网络的肝组织。首先搭建集成化的同轴流生物3D打印系统,研究材料挤出速率、材料浓度等参数对中空细丝尺寸及出丝速度的影响;然后以肝细胞株C3A为材料,打印含多层管网机构的仿生肝组织;最后,对含微通道的肝组织进行分组培养,利用细胞活死染色法检测第24、48、72 h肝细胞在灌流组和非灌流组中的细胞存活率。实验表明,同轴流3D打印的组织,中空细丝之间有效融合,支架内部的立体微通道网络完整;打印过程对肝细胞损伤较小,中空细丝中的肝细胞存活率达90%以上;灌流组和非灌流组在培养72 h后,细胞存活率有显著的差异,证明对微通道灌流可以促进组织内部的物质交换,提高微通道周围肝细胞的存活率。研究提出打印方法和灌流系统,为人工组织的血管化以及培养方式提供全新的思路。 展开更多
关键词 生物三维打印 微通道网络 灌流培养
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3D生物打印的肝结构体植入兔纤维化肝的研究
6
作者 唐靓 罗涛 +3 位作者 杨亚冬 杨耿 徐怡朦 张文元 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期726-732,共7页
通过将三维(3D)生物打印的类肝水凝胶结构体,经肝表面贴覆法植入纤维化肝兔模型,探讨改善肝纤维化以及形成类肝组织结构的可行性。采用兔离体肝脏胶原酶消化法提取兔原代肝细胞,并采用四氯化碳(CC14)皮下注射诱导兔肝纤维化模型。选取3... 通过将三维(3D)生物打印的类肝水凝胶结构体,经肝表面贴覆法植入纤维化肝兔模型,探讨改善肝纤维化以及形成类肝组织结构的可行性。采用兔离体肝脏胶原酶消化法提取兔原代肝细胞,并采用四氯化碳(CC14)皮下注射诱导兔肝纤维化模型。选取30只肝纤维化兔,随机分为实验组、对照组、假手术组,每组10只。3D生物打印兔肝细胞-海藻酸钠-明胶3D水凝胶网格状结构体片段,经肝表面贴覆法植入兔纤维化肝,为实验组。植入16 d后,检测兔肝功能生化指标及肝脏组织病理学变化,观察肝纤维化的发展程度,以及类肝组织结构形成情况。按照设计的参数,打印出含有兔原代肝细胞的网格状水凝胶结构体。通过LIVE/DEAD双荧光染色观察,打印后肝结构体的细胞存活率为82%±3%。兔肝细胞水凝胶支架体内植入16天后,可见每个植入物的大部分支架材料尚未降解,未降解的植入物与肝脏贴合紧密,融合生长。通过检测兔肝功能生化指标及植入物之下的肝脏组织病理学观察,实验组兔肝功能生化指标分别为:ALT(90.26±13.05)U/L,AST(75.37±13.45)U/L,γGT(16.62±6.72)U/L,ALB(32.48±4.43)g/L,与对照组、假手术组之间比较均P>0.05。实验组、对照组、假手术组的肝纤维化程度病理学检查评分结果分别为2.95±0.50、3.11±0.58、3.02±0.62,各组之间比较均P>0.05。兔肝细胞-3D水凝胶支架的植入,使肝功能生化指标及兔肝脏纤维化程度稍有改善,但各组之间比较均无统计学意义。组织学观察结果表明,实验组植入物中肝细胞均匀分布,未见细胞变性及死亡,可形成类肝组织结构。3D生物打印的肝结构体具有再造肝样组织片段和实现部分肝功能的潜力,将在基础医学和临床之间搭建桥梁,为肝脏再生打下基础。 展开更多
关键词 三维生物打印 兔原代肝细胞 水凝胶支架 纤维化肝 植入
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皮肤组织工程进化与三维组织打印技术的机遇及挑战
7
作者 太光平 吴克 蔡敬民 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-6,共6页
烧伤和慢性伤口的快速覆盖与愈合仍然是临床待解决的难题,当前主要的治疗方法是皮肤移植及组织工程皮肤替代品覆盖。尽管过去组织工程皮肤的研究已经有很多成果,但许多难题仍未得到解决:比如缺乏血管网络、毛囊、汗腺、皮肤色素细胞等... 烧伤和慢性伤口的快速覆盖与愈合仍然是临床待解决的难题,当前主要的治疗方法是皮肤移植及组织工程皮肤替代品覆盖。尽管过去组织工程皮肤的研究已经有很多成果,但许多难题仍未得到解决:比如缺乏血管网络、毛囊、汗腺、皮肤色素细胞等必要的皮肤功能单元。近年来,三维组织打印技术迅速发展,为解决上述难题提供了新思路。但在充分利用该技术之前,相应的种子细胞、生物打印墨水等问题亟待解决,并且要满足医药监管法规的要求,目前该领域中国及国际标准尚未建立。今后的研究应侧重于发掘新型细胞来源、创新生物墨水开发及发展规模化三维打印技术工艺。综述了皮肤组织工程产品的发展,总结现有的种子细胞来源和生物打印墨水材料。重点介绍了三维组织打印工艺的应用,干细胞衍生的种子细胞等用于再塑皮肤功能,支持伤口快速愈合及血管化,推进传统的组织工程制造工艺进入智能机器制造时代。最终利用三维组织打印技术,实现在体外打印与天然皮肤结构和功能相接近的高仿真皮肤。 展开更多
关键词 皮肤组织工程 三维生物打印 上皮细胞 成纤维细胞 干细胞
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基于3D打印的Ⅰ型胶原涂覆β-TCP骨组织工程支架研究 被引量：12
8
作者 孙开瑜 徐铭恩 周永勇 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期335-343,共9页
根据骨缺损形态构建个性化的组织工程支架在骨组织工程应用中有巨大需求。基于3D打印技术制备个性化的I型胶原涂覆的β-磷酸三钙(β-TCP)骨支架。通过比较0/90°、0/60°、0/45°的填充角度,0.10、0.25、0.50 mg/m L涂覆胶... 根据骨缺损形态构建个性化的组织工程支架在骨组织工程应用中有巨大需求。基于3D打印技术制备个性化的I型胶原涂覆的β-磷酸三钙(β-TCP)骨支架。通过比较0/90°、0/60°、0/45°的填充角度,0.10、0.25、0.50 mg/m L涂覆胶原的浓度对β-TCP支架孔径、孔隙率、力学性能的影响,选定最优填充角度为0/90°及最佳涂覆胶原的浓度为0.50 mg/m L的β-TCP/胶原支架。所得支架能准确地再现设计的三维模型,具有多级孔结构,大孔平均直径为315μm,微孔直径为3~5μm,孔隙率为84%。β-TCP/胶原支架的抗压能力为(12.29±0.88)MPa,压缩弹性模量为(116.74±27.75)MPa,与成人松质骨相似。体外大鼠骨髓间充质干细胞(m BMSCs)支架培养实验结果显示,涂覆胶原的支架具有更好的生物相容性,能有效促进m BMSCs的粘附增殖,β-TCP/胶原支架上细胞具有更高的碱性磷酸酶(ALP)活性和Collagen-I、BSP相关成骨基因的表达。研究结果显示,3D打印制备的I型胶原涂覆的β-TCP支架具有匹配的外形,良好可控的孔隙率,对m BMSCs有良好成骨活性,为骨组织支架在临床上应用提供新的技术。 展开更多
关键词 生物三维打印 Β-TCP 个性化支架 骨组织工程
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基于支架的牙髓组织预血管化技术的研究进展
9
作者 李甜 李丽洁 《国际口腔医学杂志》 北大核心 2025年第5期594-605,共12页
对于牙髓坏死的年轻恒牙,目前临床上多采用牙髓血运重建术进行治疗。因该方法无法重建功能性牙髓样组织,并可能导致根管钙化,因此再生牙髓治疗引起了广泛关注。牙髓组织再生的目的是恢复自体牙髓组织的活性与功能,其成功的关键因素是快... 对于牙髓坏死的年轻恒牙,目前临床上多采用牙髓血运重建术进行治疗。因该方法无法重建功能性牙髓样组织,并可能导致根管钙化,因此再生牙髓治疗引起了广泛关注。牙髓组织再生的目的是恢复自体牙髓组织的活性与功能,其成功的关键因素是快速形成功能性血管网。根管和髓腔作为一种相对狭窄、密闭、缺血缺氧的环境,功能性血管网从根管长到髓腔的过程非常缓慢,因此预血管化技术应运而生。该技术是在牙髓的工程化组织构建中预先形成功能性血管网络,确保为构建体提供足够的血液供应;然后将血管网络与宿主脉管系统吻合,最终诱导血管化牙髓组织再生。本文综述了基于支架的预血管化技术在细胞、生长因子和支架方面的研究进展,同时也总结了与预血管化相关的三维生物打印技术及其应用,以期为再生医学发展提供理论依据。 展开更多
关键词 牙髓组织工程 牙髓组织再生 预血管化技术 支架 三维生物打印
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