Shanghai News, China News Online, 22. Februar (Xu Jing) Kürzlich haben das National Children's Medical Center (Shanghai), das Shanghai Children's Medical Center, das der Shanghai Jiao Tong University School of Medicine Fu Wei, dem Team von Wang Wei und dem Team von Professor You Zhengwei von der Donghua University angegliedert ist Team veröffentlichte Forschungsergebnisse mit dem Titel „Intrinsically Cryopreservable Bacteriostatic Durable Glycerohydrogel Inks for 3D Bioprinting“ in den maßgeblichen Fachzeitschriften Matter (chinesischer Name „Mate (antibacterial 3D bioprinting glycerol hydrogel ink for direct cell Freezing)).
Das Konzept der Verwendung von Glycerin zur Regulierung des Zustands von „freiem Wasser“ zur Synthese von Glycerin-Hydrogel-Bio-Tinte wurde erstmals in diesem Artikel vorgeschlagen, und später wurde bestätigt, dass die Bio-Tinte antibakterielle Eigenschaften und Formtreue aufweist und für 3D geeignet ist Bioprinting und Kryokonservierung von Zellen. Eine Vielzahl von Eigenschaften, wie zum Beispiel Schutz, haben zahlreiche biomedizinische Anwendungsmöglichkeiten.
Da 3D-Bioprinting 3D-Gewebemodelle mit unterschiedlichen Formen und Zellkomponenten erstellen kann, wird es in biomedizinischen Anwendungen immer wichtiger und findet breite Anwendung in der regenerativen Medizin, der Krankheitsmodellierung und dem Arzneimittelscreening.
„Bio-Tinte“ ist jedoch der Schlüssel zum 3D-Bioprinting. Aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität und Fähigkeit, die extrazelluläre Matrix nachzuahmen, ist Hydrogel zu einem der am häufigsten verwendeten Biotintenmaterialien geworden. Frühere Forschungen zu Hydrogel-Biotinten konzentrierten sich hauptsächlich auf die Zytokompatibilität und Zelllebensfähigkeit von 3D-biogedruckten Geweben. Gewöhnliche Hydrogel-Bio-Tinte hingegen bietet objektiv eine feuchte und geschlossene Umgebung für die Vermehrung von Bakterien, und das enthaltene Wasser wird leicht verdunstet. Probleme wie die schlechte antibakterielle Fähigkeit von Biotinten, die langfristige Formbeständigkeit von 3D-gedruckten Geweben und die schlechte Kryokonservierungswirkung von 3D-gedruckten Geweben haben die Weiterentwicklung der 3D-Biodrucktechnologie behindert.
Aus globaler Sicht ist es derzeit dringend erforderlich, ein neues Bio-Ink-System zu etablieren, um die praktische Anwendung der 3D-Drucktechnologie voranzutreiben.
Das begrenzte „freie Wasser“ im multifunktionalen Glycerin-Hydrogel des Shanghai Children's Medical Center und der Donghua University ist der bakteriellen Vermehrung nicht förderlich und kann das Wachstum von E. coli und Schimmel erheblich hemmen. Durch 3D-Druck hergestellte Glycerol-Hydrogel-Gerüste waren auch in der Lage, die Formtreue aufrechtzuerhalten, indem sie die Verdunstung von „Wasser“ hemmten, und Zellen in Glycerol-Hydrogelen zeigten eine höhere Aktivität als Zellen in gewöhnlichen Hydrogelen. Da der größte Teil des Wassers im Glycerol-Hydrogel zusammengebunden ist, was die Kristallisation hemmt, kann das bedruckte Gewebe außerdem direkt ohne Zusatz von Kryoschutzmitteln kryokonserviert werden.
Berichten zufolge könnte diese Tinte in Zukunft für das In-vitro-Bioprinting verschiedener Gewebe und Organe verwendet werden. Da das Hydrogelsystem außerdem antibakterielle, formerhaltende und zellschützende Funktionen hat, kann es für die in vivo-Zelltherapie verwendet werden, was die Zellretention und die therapeutische Wirkung unterstützt.