用于細(xì)胞打印的可見(jiàn)光交聯(lián)水凝膠

供稿人:顧恒、連芩

光固化水凝膠因其在交聯(lián)過(guò)程易控、固化速度快、非接觸式成型的特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。光交聯(lián)過(guò)程與光引發(fā)劑息息相關(guān)，常用的光引發(fā)劑的吸收峰在250nm-400nm之間，長(zhǎng)時(shí)間暴露在此光強(qiáng)下會(huì)對(duì)細(xì)胞的DNA造成損傷，增加致癌風(fēng)險(xiǎn)。因此，在細(xì)胞3D打印過(guò)程中使用可見(jiàn)光交聯(lián)是一種更安全的方式。

圖1 可見(jiàn)光打印系統(tǒng)（A）設(shè)備原理圖（B）單層打印原理圖（C）多層打印過(guò)程圖

為此，英屬哥倫比亞大學(xué)的Wang Zongjie等人利用面曝光技術(shù)（如圖1所示），選用曙紅Y（Eosin Y water soluble，EY，光吸收峰介于500nm-600nm）、 三乙醇胺（triethanolamine，TEA）、乙烯基吡咯烷酮（1-vinyl-2-pyrrolidinone ，NVP）共同作為光引發(fā)劑來(lái)交聯(lián)含細(xì)胞的光敏明膠（gelatin methacryloyl，GelMA）。打印結(jié)果如圖2所示，除了可以方便快速地制造各種結(jié)構(gòu)（圖2 A，B所示）外，與紫外光交聯(lián)的GelMA相比，可見(jiàn)光交聯(lián)的GelMA顯示出包埋在其中的3T3細(xì)胞具有更高的活性，如圖2（C）所示。

圖2 可見(jiàn)光打印系統(tǒng)（A,B）打印楓葉模型（C）細(xì)胞活性分析

圖 3 第5天細(xì)胞染色圖

更重要的是，經(jīng)過(guò)5天的培養(yǎng)，3T3細(xì)胞在支架內(nèi)達(dá)到高度融合。細(xì)胞在EY - GelMA凝膠中形成了三維網(wǎng)絡(luò)（如圖3所示）。這證明了EY - GelMA水凝膠優(yōu)異的生物相容性，顯示了在組織工程和生物制造領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：
Zongjie W , Hitendra K , Zhenlin T , et al. Visible Light Photoinitiation of Cell Adhesive Gelatin Methacryloyl Hydrogels for Stereolithography 3D Bioprinting[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2018:acsami.8b06607.

供稿人:顧恒、連芩
供稿單位：機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室