圖1 研究過(guò)程示意圖。從患者身上提取網(wǎng)膜組織，當(dāng)細(xì)胞與基質(zhì)分離時(shí)，基質(zhì)被加工特異化的熱敏水凝膠。這些細(xì)胞被重新編程為多能干細(xì)胞，然后分化成心肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞，從而包裹在水凝膠中，生成用于打印的生物墨水。然后打印生物墨水，以制造具有血管結(jié)構(gòu)的貼片和復(fù)雜的細(xì)胞化結(jié)構(gòu)。由此產(chǎn)生的自體工程組織可以移植回患者體內(nèi)修復(fù)或更換受損/病變器官，且排斥風(fēng)險(xiǎn)較低。
圖2 特異化3D打印心臟貼劑：a為心臟補(bǔ)片的3D模型；b為獨(dú)特的生物墨水及打印過(guò)程的側(cè)視圖；c為打印具有血管結(jié)構(gòu)的心臟補(bǔ)片
圖3 在支撐介質(zhì)中打印特異化水凝膠：a為3D打印機(jī)理圖，該結(jié)構(gòu)體在支撐中自由打印，然后在37℃下交聯(lián)特異化水凝膠，通過(guò)酶促或化學(xué)降解支撐材料，該結(jié)構(gòu)體安全轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)基中培養(yǎng)；b為在支撐槽中打印多層交聯(lián)結(jié)構(gòu)；c為從支撐槽中提取出的結(jié)構(gòu)體；d為打印前、打印后及提取后的細(xì)胞活力；e為打印在支撐介質(zhì)中雙層結(jié)構(gòu)的3D共聚焦圖像；f為打印生物墨水單根線條；g,h為精準(zhǔn)打印特異化水凝膠的厚結(jié)構(gòu)體。尺寸：(b) = 0.5 cm, (e) = 1 mm, (f) = 100 ?m, (g,h) = 1 cm.
圖4 打印具有血管結(jié)構(gòu)的厚組織，小型、細(xì)胞化的人類心臟：e為人體心臟CAD模型；f,g為在支撐介質(zhì)中打印的心臟；h從支撐池中取出后，分別從左右心室注射紅色和藍(lán)色染料，以顯示空腔和中間間隔。
Noor N, Shapira A, Edri R, et al. 3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts[J]. Advanced Science, 2019.（IF=12.441）
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