多細胞球状組織シートを構築するためのカスタマイズされた静電印刷組織工学足場

寄稿者: Qiu Zhennan、He Jiankang

静電溶融印刷は、生物医学組織工学スキャフォールドの分野で広く使用されている積層製造技術です。この研究では、溶融静電印刷技術を使用して、細胞球を播種した薄いシート状の組織工学スキャフォールドを製造しました。組織工学スキャフォールドには、細胞ミクロスフェアを捕捉できる箱型の構造ユニット（図 1 A、B を参照）があります。研究者らは、ヒト脂肪間質細胞で構成された細胞ミクロスフェア（図 1D）を組織工学スキャフォールドに移植し、2 週間の培養期間中に高い細胞活性を維持し、脂肪細胞への分化を正常に誘導できることを発見しました。

図 1 (A、B) 箱型構造の組織工学用足場の SEM 画像。白い矢印は細胞球が脱落するのを防ぐフィラメントを指しています。(C) 細胞ミクロスフェアの調製と移植プロセスの概略図。(D) 細胞ミクロスフェア。(E) 細胞ミクロスフェアの直径と細胞含有量

図 2 (A) スキャフォールドに移植した後のマイクロスフィアの写真。(B) スキャフォールドに移植して 14 日間培養した後のマイクロスフィアの写真。(C、D) スキャフォールドに付着し、隣接するスキャフォールドに接続された細胞マイクロスフィアの SEM 画像。(D) 細胞マイクロスフィア移植から 2 週間後の生細胞と死細胞染色結果。(E) 細胞マイクロスフィア移植から 2 週間後の誘導結果。(G、H) 大面積スキャフォールド研究者らは PCL 印刷を使用して、各方向に 5 本の PCL 糸があり、360um x 360um の箱型構造の薄板スキャフォールドを製造しました。これと併せて、直径約350μmの脂肪由来間質細胞マイクロスフェアを使用しました。移植後の培養の効果を図2に示します。細胞ミクロスフェアは培養培地と完全に接触しているため（サイズが栄養素の拡散限界である 500um よりも小さい）、細胞活性は非常に高くなります。脂肪間質細胞は脂肪細胞に分化することに成功し、脂肪滴が観察されました。

この足場は、一度に大量の細胞を植え付け、培養や観察を容易にすることができ、その後の使用では移植や組織・臓器モデルの構築も容易にすることができます。は、薄い組織インプラントを構築し、より複雑な組織器官を組み立てる大きな可能性を秘めています。

参考文献:
Mcmaster R、Hoefner C、Hrynevich A、他「多細胞スフェロイドからのシート状組織構造の生成のためのカスタマイズされた溶融電気書き込みスキャフォールド[J]」Advanced Healthcare Materials、2019年。

寄稿者: Qiu Zhennan、He Jiankang 寄稿部署: 機械製造システム工学国家重点研究室

多細胞球状組織シートを構築するためのカスタマイズされた静電印刷組織工学足場

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