1. Rapid 3D Bioprinting of a Multifactorial Model Recapitulating Pterygium Microenvironment

快速3D生物打印重現翼狀胬肉微環境的多因素模型

這篇文章主要介紹了如何通過快速3D生物打印技術構建一個用于翼狀胬肉（pterygium）研究的多細胞模型，該模型重現了翼狀胬肉的微環境。以下是重點介紹模型構建的詳細內容：

研究背景
翼狀胬肉是一種常見的眼表面疾病，會導致角膜的血管化和慢性炎癥，進而影響視力。然而，目前對翼狀胬肉的發病機制研究有限，現有的動物模型或2D細胞培養模型難以完整再現這種疾病的病理過程。

3D生物打印技術的應用
為了更好地模擬翼狀胬肉的多細胞微環境，研究團隊采用了DLP（數字光處理）3D生物打印技術，該技術可以精確且快速地打印出三維的水凝膠支架，并將人類結膜干細胞（hCjSCs）、免疫細胞和血管細胞共同封裝在支架中，形成了一個多細胞的3D疾病模型。

模型的細胞組成與打印過程

• 打印步驟：首先，通過無飼養層培養系統擴展原代hCjSCs，隨后將hCjSCs、免疫細胞和血管細胞按層次封裝在生物墨水中，并通過DLP打印技術生成具有兩層結構的3D模型。第一層包含hCjSCs和巨噬細胞，模擬了免疫細胞浸潤的炎癥反應；第二層由HUVECs和纖維細胞組成，模擬了血管生成。
• 細胞來源：該模型由三類細胞組成，包括來自健康供體的人類結膜干細胞（hCjSCs）、巨噬細胞以及血管內皮細胞（HUVECs）。這些細胞共同構成了一個能夠模擬翼狀胬肉病理特征的微環境。

模型的生物學表征

• 基因組學分析：研究團隊通過RNA測序對3D模型進行了全基因組轉錄分析，發現與傳統的2D培養模型相比，3D翼狀胬肉模型在炎癥反應、上皮-間質轉化（EMT）、血管生成等方面的基因顯著上調，展示了3D打印環境對細胞狀態的顯著影響。
• 細胞存活性與功能性：在打印后的3D模型中，細胞的存活率保持在較高水平，尤其是在較軟的水凝膠環境中，細胞的存活性和干細胞特性得到了很好保持。此外，模型中的hCjSCs成功分化為結膜杯狀細胞，表現出特征性粘蛋白的表達。

模型的應用前景
該模型通過結合3D生物打印技術和干細胞技術，首次成功構建了一個在體外模擬翼狀胬肉疾病微環境的模型，為未來的個性化醫療研究和藥物篩選提供了一個重要的平臺。由于其快速、可擴展和高重現性，該模型還具有廣泛的臨床應用潛力。

總結
這篇文章展示了如何通過DLP 3D生物打印技術，成功構建了一個模擬翼狀胬肉微環境的多細胞3D模型。該模型能夠再現翼狀胬肉的病理特征，具有高效的細胞存活率和功能性，未來可以用于疾病研究和藥物測試。

2. Bioprinting of Dual ECM Scaffolds Encapsulating Limbal Stem/Progenitor Cells in Active and Quiescent Statuses

封裝角膜緣干/祖細胞的雙重ECM支架的3D生物打印

文章通過快速3D生物打印技術構建了一個雙重細胞外基質（ECM）支架，用于封裝角膜緣干/祖細胞（LSCs），并研究它們在活躍和靜止狀態下的行為。

背景與目的
角膜緣干細胞（LSCs）是維持角膜上皮細胞穩態的關鍵細胞類型，廣泛用于治療角膜緣干細胞缺乏癥（LSCD）等角膜疾病。為了更好地研究LSCs與其微環境的相互作用，本文采用了數字光處理（DLP）技術，快速打印出基于不同ECM材料的水凝膠支架，封裝了LSCs并對其行為進行了深入研究(3D Bioprinting of Dual …)。

雙重ECM支架的構建

• 使用材料：主要采用了兩種不同的ECM材料，分別是甲基丙烯酸化明膠（GelMA）和甲基丙烯酸化透明質酸（HAGM），并通過DLP生物打印技術構建了微尺度的3D水凝膠支架。這兩種材料不僅能夠支持LSCs的存活，還能通過不同的機械性能影響細胞的行為(3D Bioprinting of Dual …)。
• 打印過程：DLP技術使用數字微鏡設備（DMD）來控制光固化反應，根據預設的設計圖案打印出復雜的3D支架。打印出的支架包含GelMA和HAGM兩個不同區域，分別用于模擬活躍和靜止的LSC狀態(3D Bioprinting of Dual …)。

LSCs的封裝與培養

• 細胞封裝：研究首先從兔角膜緣組織中分離出初級LSCs，并封裝在GelMA和HAGM支架中進行培養。Live/Dead™染色結果表明，經過7天的培養，LSCs在這兩種支架中均表現出高存活率(3D Bioprinting of Dual …)。
• 狀態差異：LSCs在GelMA基質中表現出活躍的狀態，顯示出較高的增殖標記（如KI67）表達，而在HAGM基質中則表現出靜止狀態，增殖標記顯著減少，靜止標記（如CD200、P27KIP1）顯著上調(3D Bioprinting of Dual …)。

Yin-Yang雙ECM模型的設計

• 研究進一步結合GelMA和HAGM兩種ECM材料，設計并打印了一個雙重ECM的“Yin-Yang模型”。這個模型能夠同時在不同區域內維持LSCs的活躍和靜止狀態，模擬了真實組織中不同狀態的干細胞微環境(3D Bioprinting of Dual …)。
• 生物學驗證：通過免疫熒光染色和流式細胞術，研究發現LSCs在Yin-Yang模型中的不同區域表現出不同的生物學行為，活躍區域的細胞顯示出較高的增殖能力，而靜止區域的細胞則表現出較強的靜止標記表達(3D Bioprinting of Dual …)。

模型的應用與前景
這種雙ECM支架模型不僅能夠用于研究LSCs的狀態調控機制，還能夠作為一種創新的疾病模型和藥物篩選平臺。通過同時在一個模型中模擬干細胞的活躍和靜止狀態，該平臺為研究干細胞在不同生理狀態下的行為提供了重要的工具(3D Bioprinting of Dual …)。

總結
該文章展示了如何通過DLP 3D生物打印技術，構建了一個雙重ECM支架，用于封裝角膜緣干細胞，并研究了其在活躍和靜止狀態下的行為。通過這個創新的Yin-Yang模型，研究人員能夠更好地模擬干細胞的復雜微環境，為未來的再生醫學和藥物篩選提供了新的研究平臺。
 

關注我們了解更多

Cellink 認證的中國授權經銷商：

上海跡亞國際商貿有限公司
Gaia China Co.,Ltd.