BIONOVA X 3D生物打印機(jī)在構(gòu)建中的應(yīng)用之生長因子釋放模型

Cellink BIONOVA X 是一款先進(jìn)的 DLP（數(shù)字光處理）技術(shù) 3D生物打印機(jī)，專為高分辨率、快速和生物友好的打印設(shè)計(jì)，主要用于生物醫(yī)學(xué)和組織工程領(lǐng)域。它在藥物開發(fā)、疾病建模和再生醫(yī)學(xué)等高通量研究中發(fā)揮著重要作用。

近期研究中，使用 BIONOVA X 打印的模型涵蓋了多種應(yīng)用，從肝臟組織到心肌微組織，甚至神經(jīng)系統(tǒng)疾病建模。通過這款3D生物打印機(jī)，研究者能夠在高通量平臺(tái)上快速創(chuàng)建精確的3D 結(jié)構(gòu)，極大提升了打印速度和精度，尤其是在構(gòu)建具有復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的組織時(shí)，BIONOVA X 可以輕松實(shí)現(xiàn)多細(xì)胞類型和多材料的高效組合。為再生醫(yī)學(xué)和個(gè)性化藥物篩選提供了新的可能性。
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五、生長因子釋放模型（Growth factor release model）
Controlled Growth Factor Release in 3D-Printed Hydrogels
在3D打印水凝膠中控制生長因子的釋放

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文章主要介紹了一種通過3D打印技術(shù)構(gòu)建的水凝膠系統(tǒng)，重點(diǎn)研究了在水凝膠中控制生長因子（GFs）釋放的機(jī)制。

背景
生長因子在組織再生中起著至關(guān)重要的作用，但其在體內(nèi)的快速代謝使得它們難以持續(xù)發(fā)揮作用。通過將生長因子封裝在水凝膠中，可以調(diào)控其釋放速度，進(jìn)而延長其作用時(shí)間。本文研究了利用不同幾何結(jié)構(gòu)的3D打印水凝膠來控制生長因子的釋放(Controlled Growth Facto…)。

3D生物打印水凝膠的構(gòu)建
研究團(tuán)隊(duì)利用DLP（數(shù)字光處理）3D打印技術(shù)構(gòu)建了一系列復(fù)雜形狀的水凝膠結(jié)構(gòu)，如核心-殼層的柱狀結(jié)構(gòu)。這種打印技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)（1分鐘內(nèi)）快速生成包含生長因子的水凝膠，且通過設(shè)計(jì)不同的幾何形狀來調(diào)控生長因子的釋放(Controlled Growth Facto…)。

核心-殼層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與打印

• 材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：研究使用了含有甲基丙烯酸化透明質(zhì)酸（HA-GM）和巰基化肝素（Hep-SH）的水凝膠，并將生長因子封裝在水凝膠的核心區(qū)域。然后通過打印第二層“殼層”結(jié)構(gòu)來進(jìn)一步延緩生長因子的釋放。通過改變殼層的厚度，可以實(shí)現(xiàn)對生長因子釋放速度的精確調(diào)控(Controlled Growth Facto…)。

• 核心-殼層設(shè)計(jì)的效果：結(jié)果顯示，增加殼層厚度能夠顯著減緩生長因子的釋放。例如，殼層厚度為1毫米的結(jié)構(gòu)相比0.25毫米的結(jié)構(gòu)，生長因子的釋放速度顯著降低，這表明幾何形狀對生長因子的釋放有顯著影響(Controlled Growth Facto…)。

多種生長因子的順序釋放
此外，研究還探索了在同一結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)多種生長因子的順序釋放。例如，將血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）和血小板衍生生長因子（PDGF）封裝在不同的殼層和核心區(qū)域，通過控制其空間排列來實(shí)現(xiàn)按順序釋放。結(jié)果顯示，VEGF和PDGF能夠按預(yù)期順序釋放，且釋放速度受幾何結(jié)構(gòu)的影響(Controlled Growth Facto…)。

總結(jié)
這篇文章展示了如何通過DLP 3D打印技術(shù)構(gòu)建不同幾何形狀的水凝膠系統(tǒng)，以控制生長因子的釋放速度和順序。通過這種方法，可以實(shí)現(xiàn)對生長因子的精準(zhǔn)調(diào)控，為組織再生和藥物遞送提供了新平臺(tái)。
 

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