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3D bioprinting of collagen to rebuild components of the human heart

制備了一種為工程生物組織構(gòu)建復雜膠原支架的 3D 打印技術(shù)。膠原蛋白凝膠是通過調(diào)節(jié) pH 值來控制的，并且可以在打印時提供高達10微米的分辨率。細胞可以嵌入膠原蛋白中，也可以通過嵌入明膠球?qū)⒖滓�入支架中。膠原蛋白是人體細胞外基質(zhì)的主要成分。制造能夠復制組織和器官的結(jié)構(gòu)和功能的膠原支架已被證明具有挑戰(zhàn)性。我們提出了一種 3D 生物打印膠原蛋白的方法，使用懸浮水凝膠 (FRESH) 的自由形式可逆嵌入來設(shè)計從毛細血管到整個器官的各種尺度的人類心臟組件。pH 驅(qū)動凝膠化的控制提供了20微米的細絲分辨率、一種能夠快速細胞浸潤和微血管化的多孔微結(jié)構(gòu)，以及用于制造和灌注多尺度脈管系統(tǒng)和三葉瓣的機械強度。我們發(fā)現(xiàn) FRESH 3D 生物打印心臟準確地再現(xiàn)了由顯微計算機斷層掃描確定的患者特異性解剖結(jié)構(gòu)。印有人類心肌細胞的心室顯示同步收縮、定向動作電位傳播和收縮峰值期間壁增厚高達 14%。