研究揭示了生物印刷骨骼肌组织模型的见解

仿生体外三维骨骼肌组织的策略和要求综述。信贷:SUTD

骨骼肌可以通过遗传肌病,衰老,创伤性损伤和肿瘤消融功能妥协。在某些条件下,如严重的创伤损伤和体积肌损失,再生过程通过纤维瘢痕组织形成显着阻碍,因此引起肌肉功能障碍。

尽管许多生物工程方法已经探索构建在体外骨骼肌组织,在体外这是有能力恢复成熟的肌肉,脉管系统,和细胞外基质组成的损伤组织尚未实现。同时,研究发现,通过结合物理、化学、电子等外源因素,组织工程支架在骨骼肌再生方面取得了显著进展。

新加坡技术与设计大学的研究人员(SUTD)及其南洋技术大学的研究合作者(NTU)开发了这些体外骨骼肌组织模型的富有魅力分析。他们还在模仿骨骼肌组织中审查了这些生物工程方法的最先进状态。他们的论文“Bioplinting 3-D体外骨骼肌模型:审查”发表在材料和设计

还对与骨骼肌模型有关的设计考虑因素进行了深入分析,并讨论了与肌发生相关的基质、细胞和结构等各种影响参数。此外,拓扑,机械和电刺激的影响,提供了一个更深入的了解肌发生。主要生物工程策略包括静电纺丝,水凝胶基,纤维/水凝胶基,并已全面审查和比较生物版。

审查文件还指出,尽管在这一领域采取了大踏步发展,但仍有挑战来复制本地肌肉。除了材料和多细胞环境外,必须如何解决如何实现适当的支配和血管化的问题,以重建全功能肌肉。

然而,在微流控技术、球形、程序控制释放和静电纺丝等领域的合作研究将为充分实现生物打印的潜力铺平道路。

“近年来,随着生物打印骨骼肌在构建功能性组织模型方面表现出极大的灵活性,几乎人体的每个器官都可以被生物打印。当我们论文试图最大限度地发挥3d的潜力模型,我们希望我们的工作也能激发更深入的研究,最终复制本地,”研究主任蔡启凯教授说。

更多信息:裴庄等,体外三维骨骼肌模型生物打印技术研究进展,材料和设计(2020)。DOI:10.1016 / J.Matdes.2020.108794