Shanghai News, China News Online, 22 februari (Xu Jing) Onlangs zijn het National Children's Medical Center (Shanghai), het Shanghai Children's Medical Center aangesloten bij de Shanghai Jiao Tong University School of Medicine Fu Wei, het team van Wang Wei, en Donghua University Professor You Zhengwei's team publiceerde onderzoeksresultaten getiteld "Intrinsiek Cryopreservable Bacteriostatic Durable Glycerohydrogel Inks for 3D Bioprinting" in gezaghebbende tijdschriften Matter (Chinese naam "Mate (antibacteriële 3D bioprinting glycerol hydrogel inkten voor directe celbevriezing).
Het concept van het gebruik van glycerol om de toestand van "vrij water" te reguleren om bio-inkt van glycerolhydrogel te synthetiseren, werd voor het eerst voorgesteld in dit artikel en later werd bevestigd dat de bio-inkt antibacteriële eigenschappen heeft, vormgetrouw is en geschikt is voor 3D bioprinting en celcryopreservatie. Verschillende eigenschappen, zoals bescherming, hebben tal van biomedische toepassingsmogelijkheden.
Omdat 3D-bioprinting 3D-weefselmodellen kan creëren met verschillende vormen en celcomponenten, wordt het steeds belangrijker in biomedische toepassingen en wordt het veel gebruikt in regeneratieve geneeskunde, ziektemodellering en geneesmiddelenscreening.
"Bio-inkt" is echter de sleutel tot 3D-bioprinting. Vanwege de uitstekende biocompatibiliteit en het vermogen om de extracellulaire matrix na te bootsen, is hydrogel een van de meest gebruikte bio-inktmaterialen geworden. Eerder onderzoek naar hydrogel-bio-inkten concentreerde zich voornamelijk op de cytocompatibiliteit en cellevensvatbaarheid van 3D bio-geprinte weefsels. Gewone hydrogel-bio-inkt biedt daarentegen objectief een vochtige en gesloten omgeving voor bacteriën om zich te vermenigvuldigen, en het aanwezige water verdampt gemakkelijk. Problemen zoals het slechte antibacteriële vermogen van bio-inkten, vormbehoud op lange termijn van 3D-geprinte weefsels en een slecht cryopreservatie-effect van 3D-geprinte weefsels hebben de vooruitgang van 3D-bioprinttechnologie belemmerd.
Op dit moment is het vanuit mondiaal perspectief dringend nodig om een nieuw bio-inktsysteem op te zetten om de praktische toepassing van 3D-printtechnologie te bevorderen.
Het beperkte "gratis water" in het Shanghai Children's Medical Center en de multifunctionele glycerine-hydrogel van de Donghua University is niet bevorderlijk voor de voortplanting van bacteriën en kan de groei van E. coli en schimmel aanzienlijk remmen. Steigers van glycerolhydrogel, vervaardigd door middel van 3D-printen, waren ook in staat vormgetrouwheid te behouden door verdamping van "water" te remmen, en cellen in glycerolhydrogels vertoonden een hogere activiteit dan cellen in gewone hydrogels. Bovendien, omdat het grootste deel van het water in de glycerolhydrogel aan elkaar is gebonden, waardoor kristallisatie wordt geremd, kan het bedrukte weefsel direct worden gecryopreserveerd zonder de toevoeging van cryoprotectanten.
Volgens rapporten zou deze inkt in de toekomst kunnen worden gebruikt voor in vitro bioprinting van verschillende weefsels en organen. Bovendien, omdat het hydrogelsysteem antibacteriële, vormbehoudende en celbeschermende functies heeft, kan het worden gebruikt voor in vivo celtherapie, wat helpt bij celretentie en therapeutisch effect.