微凝胶是显微组织工程中有前景的支架材料2024-01-26 09:10:59
微流体学是广泛的、多学科交叉的研究领域,其重点是小体积流体流动的设计系统.在组织工程中,微流控设备已被应用于制备各种形状的微凝胶（如微纤维或微球）、器官芯片和梯度水凝胶. 微流控合成的微凝胶是较好的类器官高通量形成与培养体系.在此,我们总结了一些将微流控设备与水凝胶材料结合,用于类器官工程中研究的实例.微凝胶因其具有柔韧性、优越的胶体稳定性以及可共价修饰的大比表面积, 而被认为是显微组织工程中有前景的支架材料. 然而, 实心微凝胶材料由于空间结构不明确和保护能力不足而在类器官形成与培养。方面受到一定的限制。我们通过液滴微流控系统一步生成了核壳型GelMA微凝胶,其中微凝胶的大小和壳厚可通过简单地调节各相流体流速来控制. 以此得到的微凝胶具有良好的生物相容性,在其中培养的肝细胞可在15天内保持较高活力.这种核-壳结构微凝胶非常适合异质细胞培养, 已成功地用于肝细胞和血管内皮细胞的空间分区共培养,其在类器官的形成和长期培养中有很大的应用潜力。
器官芯片一般指一种在体外构建的，可模拟人体器官关键结构与功能特征的体外模型,可进行部分的动物替代实验,从而使实验条件更接近体内并缩短实验周期.最近,Cherne等开发了一种肠道类器官流动芯片,构建了一个复杂的微生理免疫细胞-上皮细胞共培养模型,以研究人胃中树突状细胞（DC）-上皮细胞的相互作用。而后,他们通过人工ECM材料评估了DC的趋化性,发现基于多糖的合成水凝胶能够显著增加通过基质实现的DC趋化性,并支持类器官的存活和生长.这一研究将免疫细胞成功整合到胃类器官芯片中,增加了类器官芯片的生理相关性和适用性,拓宽了对单核吞噬细胞的免疫监视及其在胃炎症和疾病中作用的研究.
出自《水凝胶材料在类器官研究中的应用进展》作者覃馨园 刘海涛, 甘忠桥.
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