医学前沿资讯：生物工程器官特异性组织具有高细胞密度和嵌入的血管通道

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生物工程师在实验室中研究器官特异性组织的发展以用于治疗应用。然而，该方法非常具有挑战性，因为它需要制备和维持由约108个细胞/ mL组成的致密细胞构建体。研究团队使用由患者特异性诱导的多能干细胞(iPSC)衍生的类器官组成的器官构建块(OBB)作为实现必要的细胞密度，微结构和组织功能的途径。然而，迄今仍然将OBB组装成3-D组织构建体。在最近的一份报告中，Mark A. Skylar-Scott和Wyss生物启发工程研究所的跨学科研究团队和哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院开发了一种新的生物制造方法。

代替3- d印刷构建与填补的细胞，科学家们组装数千OBBs到生活矩阵具有高密度的细胞，在其中它们引入了可灌注的使用血管通道3-d生物打印。OBB基质表现出所需的自我修复和粘弹性行为，以将牺牲性写入转换为功能组织(SWIFT)。作为一个例子，他们设计了一个可灌注的心脏组织，在七天的时间内同步融合和击打。SWIFT生物制造方法允许以治疗规模快速组装患者和器官特异性组织。该研究工作现已发表在Science Advances上。

生物工程用于治疗应用的整个器官是一项艰巨的任务，因为需要数十亿个细胞来快速组织成功能性微结构，通过血管通道补充营养。组织工程的最新进展已导致脑，肾和心脏类器官的自组装，具有与其体内器官对应物相似的几种特征。科学家通过产生胚状体来构建这样的类器官(EBs)由微孔内的iPSC(诱导的多能干细胞)制成，在静态条件下培养以分化成感兴趣的“微小器官”。这些器官作为理想的器官构建块(OBB)用于感兴趣的生物制造组织，具有所需的细胞密度，特征，微结构和功能。

然后，研究人员可以使用嵌入式3D打印技术将可灌注的血管通道网络引入到工程化的生命基质中。例如，当研究团队引入被称为方法牺牲墨水书写到蜂窝水凝胶和有机硅基质，结果导致了互连通道的3-d网络。通过这种策略，生物工程师开始开发具有自我修复，粘弹性响应的合成和生物聚合物基质，以最小化图案化协议的复杂性，形成3-D架构。然而，迄今为止，研究人员仅使用该方法构建无细胞或空间细胞矩阵。

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