一种3D印刷人工肺模型
温暖的温度和盛开的花朵信号信号春天的到来。然而,由于细粉尘和病毒,对呼吸系统疾病的担忧也在上升。对呼吸至关重要的肺部相当具有挑战性,因为它是由于其复杂的结构和薄度而构造的实验使用。最近,一名Postech研究团队使用3D打印成功地生产了人工肺模型。
Sungjune教授Meporial Moderial Compence和Engineering系,joo-yoon Yoo和Ph.D教授。Postech的生命科学部的候选龙头康在一起成功地创造了一种使用喷墨生物监测的多种人肺泡细胞系的三维肺模型。喷墨Bioplinting吸引了能够产生标准化和患者定制组织的注意力,并且预计将更换传统的测试模型,因为它可以大规模生产。该研究的结果最近发表在高级科学。
人类肺部不断呼吸,以占生命活动和排出所需的氧气二氧化碳生成作为副产品。进入身体的氧气通过气道到达肺泡,并通过血液毛细管携带的二氧化碳取代。
这里,肺泡由一层上皮细胞制成,并且被模仿中空葡萄的薄毛细管包围。氧气和二氧化碳行进的肺泡膜是上皮/基底膜/内皮层的三层结构,易于易于气体交换过程。到目前为止,在准确地复制肺泡的情况下已经有局限性薄而薄复杂结构。
为此,研究团队通过使用滴滴喷射1喷墨印刷来制造厚度为约10微米(μm)的三层肺泡屏障模型,其厚度为约10微米(μm)。与二维细胞培养模型相比,该新产生的模型显示出更高程度的模拟,以及由混合肺泡细胞和胶原蛋白培养的三维非结构化模型。
研究团队还证实,新开发的肺泡屏障模型类似地在病毒感染性和抗病毒反应方面类似地再现了实际组织水平的生理反应。当这种模型用作流感时病毒感染模型,研究人员能够观察到病毒的自增殖和抗病毒反应。
“我们一直在打印细胞使用BioPlinting方法制造组织,但这是世界上第一次模拟具有约10μm厚度的三层结构的肺泡屏障,“Postech Jung教授解释说。”这也是第一次人造的肺泡障碍物被病毒感染,观察到生理抗病毒反应。“
Jung教授补充说:“这次产生的人工组织可以用作评估治疗药物和疫苗对抗感染性呼吸道病毒的疗效的早期平台 - 包括Covid-19病毒 - 因为它大量生产和质量控制以及患者定制疾病模型的制作。“
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