海藻酸二醛-明膠水凝膠生物墨水的生物打印和體外表征

來源：EngineeringForLife

最近出現(xiàn)的載有細胞的心肌補片可以用來更新心肌梗死(MI，通常被認為是心臟病發(fā)作)修復的細胞來源。然而，由于當前可用的水凝膠和現(xiàn)有加工技術(shù)的局限性，具有多孔結(jié)構(gòu)的帶有細胞的補片的制造仍然具有挑戰(zhàn)性。

近期，薩斯喀徹溫大學Fu You等人在Bio-Design and Manufacturing發(fā)表了題為Bioprinting and in vitro characterization of alginate dialdehyde–gelatin hydrogel bio-ink的文章利用生物打印技術(shù)來制造水凝膠補片，并在可打印性，機械和生物性能上對其進行表征。用海藻酸二醛（ADA）和明膠（GEL）配制載有細胞的水凝膠（生物墨水），以提高可打印性，降解性和生物活性。我們設(shè)計了五組水凝膠成分，以研究ADA的氧化度和水凝膠濃度對打印支架性能的影響。總體上ADA-GEL水凝膠顯示出對活細胞（EA.hy926細胞和雜交人臍靜脈內(nèi)皮細胞系）有利。氧化度為10%，濃度比為70/30（或10%ADA70–GEL30）的水凝膠在實驗組中顯示出最佳的可打印性。配制的水凝膠也用活細胞（EA.hy926）進行生物打印，然后將打印的支架進行7天的細胞培養(yǎng)。我們的結(jié)果表明，用10%ADA70–GEL30水凝膠進行生物打印的支架具有最均勻的細胞分布和最高的細胞活性。綜上所述，在本研究中，我們用海藻酸二醛和明膠合成了一種生物墨水新配方，并首次將它們用于心肌補片的生物打印，此補片有可能用于心肌梗死的修復。

圖一 用各組水凝膠打印的支架照片

圖二 生物打印的載有EA.hy926細胞的水凝膠支架的熒光圖像

圖三 所有水凝膠組第1天和第7天的細胞存活率（a）和細胞數(shù)量（b）

圖四 培養(yǎng)7天后，鬼筆環(huán)肽染色的EA.hy926細胞的水凝膠支架的共聚焦激光掃描顯微圖像 a,b: 10%ADA70–GEL30, c: 5% ALG

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