【文章概述】
三维生物打印技术为制造复杂的充满细胞的组织结构铺平了一条新的道路。到目前为止，生物打印已经被应用于无数的应用中。然而，在3d生物打印组织结构的制作和存储方面存在挑战。由于大多数生物打印过程的内在复杂性，使用挤压生物打印法作为现场制造技术可能是繁琐的，有时在许多情况下不切实际。此外，由于缺乏长期储存充满细胞的组织结构的功能性方法，预先制作好的生物打印产品无法在货架上销售。结合制造和储存方法（即生物打印和冷冻保存）是解决上述障碍的潜在解决方案。而这种方法应该解决的主要挑战是冰晶的形成和重结晶，这可能会对制造的产品中的细胞活力产生负面影响。
【成果简介】
哈佛大学医学院Yu Shrike Zhang教授团队报道了一种通过无缝结合挤压生物打印和低温保存，可以同时制造和存储充满细胞的组织结构，实现了低温生物打印。在冷冻板精确控制温度条件下，通过使用不同类型和浓度的CPA设计出基于甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)的生物墨水组合物，并使用挤压式生物打印机制造出充满细胞的不同形状的组织结构。原位冷冻过程进一步提高了细胞负载水凝胶生物墨水的打印性能，并且能够制造各种所需形状的结构。实验测试结果显示，冷冻生物打印的细胞在复苏后依然具有活力和功能。该策略可广泛用于组织工程、再生医学、组织模型工程和药物筛选的应用，为临床前和临床环境中的组织替换等研究铺平道路。
【图文导图】
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图1 用于同时低温保存的组织结构的低温生物打印示意图。
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图2样品低温生物打印构建和模拟两层网格结构的结果
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图3使用7种不同细胞的低温保存后的细胞活力。
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图4低温生物打印GelMA/CPA构建的hMSCs的细胞活力和细胞分化实验。
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图5鸡卵培养及CAM法研究低温生物打印支架血管化。
【奇材馆点评】
总而言之，作者为我们提出一种可同时制备和存储载有细胞的组织结构的冷冻生物打印方法。载有细胞的组织结构并在交联、解冻和复苏后使用后依然可以长期储存，不会影响其正常功能。随着研究的不断进行，未来有望在组织工程领域的快速发展，这些可存储的植入物有望促进生物打印方法的临床转化。
【论文信息】
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Freeform cell-laden cryobioprinting for shelf-ready tissue fabrication and storage |
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Matter：（IF=15.589） |
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Pub Date ：2021.12.21 |
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https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.11.020 |
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Hossein Ravanbakhsh,1,2,8 Zeyu Luo,1,3,8 Xiang Zhang,1,4,5,8 Sushila Maharjan,1Hengameh S. Mirkarimi,6 Guosheng Tang,1 Carolina Cha´ vez-Madero,1,7 Luc Mongeau,2and Yu Shrike Zhang1,9 |
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Division of Engineering in Medicine, Department of Medicine, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, Cambridge, MA 02139, USA |
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