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UBC奥肯那根校区的研究人员创造了一种新的生物墨水,可以支持更有效和廉价的人体组织和器官制造。

UBC Okanagan工程学院助理教授Keekyoung Kim表示,这一发展可以加速再生医学的进步。

利用3D打印等技术,科学家们正在创造与活细胞一起发挥作用的生物材料产品。这些产品使用许多生物材料制成,包括甲基丙烯酸明胶(GelMA),一种可用作生物印刷构件的水凝胶。这种类型的生物材料 - 称为生物墨水 - 由活细胞制成,但可以印刷和模塑成特定的器官或组织形状。

UBC团队分析了三种不同的GelMA水凝胶 - 猪皮,冷水鱼皮和冷溶性明胶的物理和生物特性。他们发现由冷溶明胶(明胶溶解,不加热)制成的水凝胶是迄今为止表现最好的水晶胶,是未来3D器官印刷的有力候选者。

“传统水凝胶的一大缺点是其热不稳定性。即使温度的微小变化也会导致其粘度或厚度发生显着变化,“金说。“这使得许多室温生物制造系统成为问题,这些系统仅与窄范围的水凝胶粘度兼容,并且如果要正常运行,必须产生尽可能均匀的产品。”

Kim的团队创造了两种新的水凝胶 - 一种来自鱼皮,一种来自冷溶性明胶 - 并将它们的性质与猪皮GelMA进行了比较。虽然鱼皮GelMA有一些好处,但冷溶性GelMA是整体表现最好的。它不仅可以形成健康的组织支架,使细胞成功生长并粘附于其上,但在室温下也具有热稳定性。

UBC团队还证明,冷溶性GelMA可在温度下产生始终如一的均匀液滴,因此使其成为3D生物印刷的理想选择。

“我们希望这种新型生物油墨能够帮助研究人员创造出更好的人造器官,并促进更好的药物,组织工程和再生疗法的开发,”Kim说。“下一步是研究基于冷冻可溶性GelMA的组织支架是否可以在实验室和现实世界的移植中长期使用。”比猪皮明

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