用于打印 3D 细胞-拉丹胰腺组织构造的胰腺组织衍生细胞外基质生物墨水

pdECM 生物墨水可以使用组织特异性成分和结构为胰岛提供有益的微环境，具有最佳的神经特性，可减少细胞死亡并增加其可打印性。该技术的主要优点是，组织特异性组成可以保存在pdECM生物墨水中，促进3D胰腺组织构造和封装胰岛之间的建设性相声。pdECM生物墨水中胰岛封装的发展可应用于可移植胰腺组织结构的制造，用于治疗1型糖尿病。

这种生物墨水可用于扩大可移植结构的应用，以及体外组织模型对糖尿病、糖尿病相关并发症和胰腺癌的应用。对于冷冻猪胰腺组织样品的去细胞化，使用碎液将冷冻胰腺切成一毫米厚的碎片，然后将50克切片组织转移到500毫升塑料容器中。在数字轨道摇床上，以每分钟150次旋转的速度用300毫升蒸馏水清洗组织，约12小时。

当浑浊的水消失时，用PBS中1%Triton-X 100的400毫升水代替水84小时。在洗涤剂处理结束时，用400毫升异丙醇孵育组织两个小时，从胰腺中去除剩余的脂肪，然后用400毫升PBS进行24小时洗涤。在洗涤结束时，用4%乙醇中的400毫升0.1%过乙酸消毒脱细胞组织两个小时，然后用400毫升新鲜PBS清洗样品6小时，以去除任何残留的洗涤剂。

在洗涤结束时，用钳子将组织件转移到50毫升锥形管中，并在零下80摄氏度下重新冷冻样品一小时。然后用用橡皮筋固定的无绒擦拭，将去细胞化组织冻干四天，覆盖锥形管。为了制备生物墨，将200毫克冷冻干燥pdECM转移到一个新的50毫升锥形管中，并在组织样品中加入20毫克的辣椒和8.4毫升的0.5摩尔醋酸。

然后将磁搅拌棒放入管中，以每分钟 300 次旋转的速度进行 96 小时的搅拌孵化。在孵化结束时，使用40微米细胞过滤器和正位移液器将溶液过滤成冰上新管，过滤掉任何未消化的颗粒，并将10X PBS的毫升加入管中。涡旋后，使用氢氧化钠将溶液的pH值调整为7。

为了准备具有图案结构的胰腺结构的3D细胞打印的生物墨，用0.4%Trypan Blue染色一个pdECM生物墨水，用玫瑰孟加拉溶液以1比20的比例染色一个等分。然后使用正位移液器将每个生物墨水溶液与中等悬浮小岛溶液以三比一的比例与最终的 1.5% 生物墨水浓度和细胞密度的三倍 10 到三小升等量的细胞混合。对于基于多材料的胰腺组织构造的 3D 细胞打印，将每个生物墨水胰岛混合物加载到配备 25 个仪表喷嘴和 3D 打印的每个生物墨水中，在 18 摄氏度的优化打印条件下，以蓝色和红色交替线的形状进行打印。

要将生物墨水交后，将印刷结构在37摄氏度和5%的二氧化碳细胞培养箱中放置30分钟。然后将印刷结构浸入 RPMI 1640 介质中，辅以 10% 胎儿牛血清和每毫升青霉素和链霉素 100 个单位。脱细胞过程后，97.3%的双链DNA被移除，与原生胰腺组织相比，胶原蛋白和糖核糖等代表性细胞基质成分分别保持在1278.1%和96.9%。

在此代表性分析中，pdECM 生物墨表现出剪切变薄行为，以 1 秒 1 的剪切速率计算，其值约为 10 帕斯卡/秒，表明生物墨脱显示了通过喷嘴挤出的适当流变特性。此外，当温度达到15摄氏度时，生物墨水的复杂模量开始增加，当温度保持在37摄氏度时，该模量开始迅速增加，表明溶液的溶胶过渡。在生理相关温度下对pdECM生物油墨的动态G素数和G双素数进行了调查，以确保其在打印过程后保持稳定性，从而在频率扫描条件下实现稳定的模量。

然后，使用多头打印系统，可以制造各种类型的 3D 结构，例如使用开发的 pdECM 演示 pdECM 的多功能性，用于 3D 生物打印，以组织形式排列协调两种或两种多种类型的活组织。将生物墨水与细胞混合时要温和，以避免细胞死亡和气泡形成，因为气泡的存在会降低打印分辨率并降低细胞的生存能力。3D 胰腺组织结构中封装的胰岛的功能可以通过免疫荧光染色或葡萄糖耐受性测试进行评估。

这种pdECM生物墨和三D生物打印技术可用于组织工程领域功能性胰腺组织结构的发展。研究人员在处理锋利的磨衣机和试剂时应佩戴适当的个人防护装备，以防止受伤。