科学家开发了一种能够生产高度均匀统一的胚胎干细胞“砖块”的三维打印方法。这些细胞能够产生体内所有的细胞类型,细胞“砖块”可以被用作像“乐高积木”一样堆积成类组织结构体、更大的体外组织,甚至是体外的微器官结构。研究结果发表在11月4日出版的IOP期刊《生物制造》上。

"我们非常兴奋地看到胚胎干细胞可以以这种空间控制的方式生长成为拟胚体",文章的通讯作者孙伟教授解释道。"继续生长中的拟胚体是均匀、均质的,并作为进一步组织生长的更好的起点。”

中国北京清华大学和美国费城德雷克塞尔大学的研究人员利用基于挤压力的细胞三维打印技术构建了网格状的三维胚胎干细胞组织结构,细胞在打印结构中保持活性并快速自我更新形成拟胚体,同时保持了高水平的全能性。

“另外两种常用的生产拟胚体的方法包括二维种植(在不粘附的皮氏培养皿中)和悬滴法(细胞在打印的液滴中通过重力形成团簇),”孙伟教授继续说,“然而,这些方法达不到同时具有均匀性和高产量。”

“我认为,我们构建的体外三维微环境与体内胚胎组织生长的环境极为相似,解释了为什么胚胎干细胞可以更快的细胞增殖同时保持全能性。”

这种技术可以用于高通量的生产拟胚体,研究人员希望其他研究者也可以使用本技术构建组织再生和/或药物筛选研究的基本单元。

“我们的下一步研究是通过调整打印参数和结构参数,找出更多调控拟胚体尺寸的方法,并进一步研究改变拟胚体尺寸 来“生产”不同的细胞类型”,本文的另一位作者姚睿说道。

“长远来说,我们希望生产可控的异质性胚胎组织”,孙教授总结说。“这会促进不同种类细胞的协同分化-会形成一种从零开始在实验室生长出微器官的新方法"。

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