生物3D打印的无机生物材料/神经干细胞构建体用于多种组织再生和功能恢复

来源： EngineeringForLife

人体是一个高度复杂的有机体，由多种组织器官协同工作。神经系统作为一个指挥官，协调人体多个组织和器官的体内平衡和生理功能。目前的修复策略主要集中在设计生物材料来提高受损组织驻留细胞的生物活性或提供外源性组织相关细胞来促进组织再生，而忽视了神经在组织修复中的关键作用。因此，制备基于无机生物材料/神经干细胞的神经结构可能是一种具有广泛应用前景的组织再生方法。

中国科学院上海硅酸盐研究所团队于2024年1月25日在期刊《National Science Review》上发表了题为“Bioprinting of inorganic-biomaterial/neural-stem-cell constructs for multiple tissue regeneration and functional recovery”的研究论文。本研究将Li-Ca-Si (LCS)生物陶瓷和神经干细胞（NSCs）掺入明胶/甲基丙烯酰化明胶(GG)水凝胶中形成无机生物墨水，通过生物3D打印技术开发了一种神经结构，用于促进多种组织的再生和功能恢复。

DOI：10.1093/nsr/nwae035

产品亮点

实验方法：采用GelMA裂解液（EFL-GM-LS-001）裂解3D生物打印的构建体，分离构建体中的细胞。通过RT-qPCR探究生物打印构建体中NSCs的神经分化行为。

实验结果：与GG组相比，GG-5LCS组中的Nestin表达水平降低，Tuj1表达水平上调，而GFAP表达无显著差异。实验结果说明，5% LCS微球的引入显著增强了体外生物3D打印构建体中NSCs的增殖、神经元分化和后期成熟活性。

*注：Nestin：神经相关标志物（在未分化的NSCs中高表达，在分化过程中表达减少）；Tuj1：β-III微管蛋白；GFAP：胶质纤维酸蛋白；GG、GG-2LCS、GG-5LCS、GG-10LCS：2%的明胶和4%的GelMA水凝胶中分别掺入四种不同含量(0%、2%、5%和10%)的LCS微球，形成的四种生物墨水。