Name: 明胶美沙克里洛醇水凝胶生物油墨3D生物印刷方案 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 25 s
Description: 了解明胶美沙克里洛醇水凝胶生物油墨的3D生物印刷方法，用于组织工程和再生医学研究。本方案展示多种打印策略，可提升打印性能并应用于器官损伤治疗。

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本工作由国家重点研发计划（2018YFA0703000）、国家自然科学基金（No.U1609207，81827804）和国家自然科学基金创新研究群体科学基金（No. 51821093）资助。

1. 细胞培养
<ol>
	<li>准备添加了10%胎牛血清（FBS）和1%青霉素/链霉素的杜氏改良伊格尔培养基（DMEM），用于培养人乳腺癌细胞（MDA-MB-231）系和人脐静脉内皮细胞（HUVEC）系。</li>
	<li>准备含L-谷氨酰胺的DMEM/F-12培养基，添加10% FBS和1%青霉素/链霉素，用于培养骨髓间充质干细胞（BMSC）系。</li>
	<li>将培养环境设置为37 °C和5% CO2。培养MDA-MB-231、HUVEC和BMSC细胞，当细胞融合度达到90%时，按1:2比例传代。</li>
</ol>
2. GelMA 微球的制备
<ol>
	<li>使用熔融沉积成型（FDM）打印机以聚乳酸（PLA）材料打印如图1A所示的夹具。将两个金属环电极放入夹具中。</li>
	<li>将两个金属环电极分别连接至接地端和正极端。将连接高压的金属板置于环电极下方，并在金属板上放置盛有硅油的培养皿作为液滴接收器。</li>
	<li>将冻干的 GelMA（5% w/v）和锂苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸盐（LAP，0.5% w/v）溶解于杜氏磷酸盐缓冲液（DPBS）中，配制成10 mL生物墨水。使用0.22 μm滤膜过滤生物墨水以确保无菌，并在37 °C水浴中加热15分钟。</li>
	<li>用3 mL 0.25%胰蛋白酶-0.02% EDTA溶液在37 °C下消化MDA-MB-231细胞3分钟。将细胞转移至15 mL离心管中，在100 × g条件下离心5分钟，获得细胞沉淀。</li>
	<li>弃去上清液。通过缓慢吹打，将细胞沉淀与1 mL预热的生物墨水混合，避免产生气泡。</li>
	<li>将1 mL生物墨水（含MDA-MB-231细胞）装入3 mL无菌注射器中。利用压缩空气（约0.5 kPa）推动生物墨水。将注射器安装至夹具上。 
	注意：打印环境应严格控制在温度30 °C、湿度50%的条件下。</li>
	<li>开启高压电源，设置电压为0–4 kV。同时打开波长为405 nm的光源，以在5 mL硅油中交联GelMA微滴。</li>
	<li>通过倾倒方式倒出大部分硅油。用勺子将残留的硅油和GelMA微球转移至15 mL离心管中。</li>
	<li>加入5 mL DPBS，充分振荡混匀。在100 × g条件下离心5分钟，弃去上清液。</li>
	<li>重复步骤2.9三次。</li>
	<li>用勺子取出GelMA微球，将其转移至培养皿中，加入DMEM培养基，在37 °C、5% CO2条件下培养3天。</li>
	<li>弃去培养基，用DPBS洗涤微球。加入2 mL 4%多聚甲醛（PFA），室温（RT）固定30分钟。</li>
	<li>弃去PFA，用DPBS洗涤微球。加入2 mL 0.5%非离子型表面活性剂（如Triton X-100），室温透膜5分钟。</li>
	<li>弃去非离子型表面活性剂，用DPBS洗涤微球。加入2 mL 四甲基罗丹明（TRITC）标记的鬼笔环肽，在室温避光条件下染色30分钟。</li>
	<li>弃去TRITC染液，用DPBS洗涤微球。加入2 mL 4′,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI），在室温避光条件下染色10分钟。</li>
	<li>弃去DAPI染液，用DPBS洗涤微球。使用共聚焦荧光显微镜观察并采集微球形态图像。</li>
</ol>
3. GelMA 纤维的制备
<ol>
	<li>如图2A所示，制备一个同轴喷嘴。使用焊料固定内喷嘴（25 G，外径 = 510 μm，内径 = 250 μm）和外喷嘴（18 G，外径 = 1200 μm，内径 = 900 μm）。将一根玻璃管（长度 = 50 mm，内径 = 1.2 mm）连接至同轴喷嘴末端。</li>
	<li>将经紫外光（UV）照射灭菌30分钟的海藻酸钠（Na-Alg）粉末溶于去离子水中，配制成2%（w/v）的溶液。</li>
	<li>按照步骤2.3制备无菌生物墨水溶液。将GelMA生物墨水和Na-Alg溶液置于37 °C水浴中加热15分钟。</li>
	<li>用3 mL含0.25%胰蛋白酶和0.02% EDTA的溶液在37 °C下消化BMSCs细胞3分钟。将细胞转移至15 mL离心管中，在100 × g条件下离心5分钟，获得细胞沉淀。</li>
	<li>弃去上清液。用移液器缓慢吸取2 mL预热的GelMA生物墨水与细胞沉淀混合，避免产生气泡。</li>
	<li>将2 mL生物墨水（含BMSCs）装入一支10 mL注射器中，另取2 mL Na-Alg溶液装入另一支10 mL注射器中。分别通过两台注射泵输送（此处，生物墨水流速为50 μm/min，Na-Alg溶液流速为350 μm/min）。 
	注意：打印环境应严格控制在温度30 °C、湿度50%的条件下。</li>
	<li>开启波长为405 nm的光源，照射透明管以交联GelMA纤维。使用含有DPBS的培养皿收集纤维。</li>
	<li>用勺子从DPBS中取出GelMA纤维，并将其置于预先准备的DMEM/F-12培养基中，在37 °C、5% CO2条件下培养3天。</li>
	<li>按照步骤2.12−2.16处理GelMA纤维，用于共聚焦荧光显微镜下的形态学观察。</li>
</ol>
4. 复杂三维 GelMA 结构的制备
注意：图3A 展示了复杂的三维 GelMA 结构的制备示意图。
<ol>
	<li>用75%酒精擦拭DLP生物打印机（图3E），并进行30分钟紫外照射以实现灭菌。</li>
	<li>将冻干的GelMA（10% w/v）和LAP（0.5% w/v）溶解于DPBS中。向溶液中加入品红色食用色素（3% v/v），以提高打印精度。</li>
	<li>使用0.22 μm滤膜过滤溶液以确保无菌，并在37 °C水浴中加热15分钟。</li>
	<li>使用计算机辅助设计（CAD）软件构建3D模型。将模型文件导入所用DLP生物打印机的上位软件（EFL）中。</li>
	<li>将10 mL制备好的生物墨水加入DLP生物打印机的槽中。</li>
	<li>在上位软件中设置打印参数如下：光强 = 12 mW/cm2，照射时间 = 30 s，切片高度 = 100 μm。开始打印。</li>
	<li>将打印出的结构从生物打印机中取出，并浸入培养皿中的DPBS中。</li>
	<li>用3 mL 0.25%胰蛋白酶-0.02% EDTA溶液在37 °C下消化MDA-MB-231细胞3分钟。在15 mL离心管中以100 × g离心5分钟，收集细胞沉淀。</li>
	<li>弃去上清液，将细胞沉淀与2 mL DMEM混合。</li>
	<li>在打印结构上加入100 μL细胞悬液。在37 °C、5% CO2条件下，使用预热的DMEM培养3天。</li>
	<li>按照步骤2.12−2.16制备复杂的3D结构，用于共聚焦荧光显微镜下的形态学观察。</li>
</ol>
5. GelMA 基微流控芯片的制备
注意：图4A 展示了基于 GelMA 的微流控芯片的制备示意图。
<ol>
	<li>将冻干的 GelMA（10% w/v）和 LAP（0.5% w/v）溶解于 DPBS 中。使用 0.22 μm 滤膜过滤 GelMA 溶液以确保无菌。</li>
	<li>将明胶粉末在紫外线下灭菌 30 分钟，然后加入第 5.1 步制备的 GelMA-LAP 溶液中，使明胶终浓度为 5%（w/v）。将混合物置于 37 °C 水浴中加热 15 分钟。</li>
	<li>使用 CAD 软件设计一组模具（图 4B,C），并通过 DLP 打印机使用光敏树脂制造模具。</li>
	<li>用制备好的生物墨水完全填充模具。</li>
	<li>将模具放入 4 °C 冰箱中，使明胶交联 30 分钟。</li>
	<li>取出模具，用刀片将部分（物理）交联的水凝胶片从模具中脱出。</li>
	<li>将两个脱模后的水凝胶片结合，并在 GelMA 的辅助下通过 405 nm 光照 1 分钟使其键合。</li>
	<li>在 37 °C 下，使用 3 mL 0.25% 胰蛋白酶-0.02% EDTA 溶液处理 HUVECs 细胞 3 分钟以使其脱离。将细胞转移至 15 mL 离心管中，在 100 × g 条件下离心 5 分钟，收集细胞沉淀。</li>
	<li>弃去上清液，将细胞沉淀与 2 mL DMEM 混合。</li>
	<li>使用喷嘴和注射器将细胞悬液注入微通道，使其完全充满。</li>
	<li>在接下来的 3 小时内，每 15 分钟将芯片翻转一次，以实现均匀且完全的细胞接种。将芯片置于培养皿中，在 37 °C 和 5% CO2 条件下，使用预热的 DMEM 培养 3 天。</li>
	<li>按照步骤 2.12−2.16 的操作，准备微流控芯片用于共聚焦荧光显微镜下的形态学观察。</li>
</ol>

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</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

本文介绍了几种制备 GelMA 三维结构的策略，包括 GelMA 微球、GelMA 纤维、GelMA 复杂结构以及基于 GelMA 的微流控芯片。GelMA 具有良好的生物相容性和成形能力，广泛应用于生物制造领域。微球结构适用于可控药物释放、组织培养以及注射入生物体内进行进一步治疗21,22,23,24,25。由于 GelMA 溶液的黏度较低，其成形较为困难。因此，在制备 GelMA 微球时，采用电液动力学（EHD）原理来解决这一问题。所施加的电压相对较低，微液滴逐个生成。为了制备更小尺寸的微球，可以提高施加的电压，此时流体会进入另一种状态并形成泰勒锥（Taylor cone）26。
由于库仑爆炸现象，带电液滴因...

水凝胶被认为是生物制造领域的一种理想材料1,2,3,4。其中，甲基丙烯酰化明胶（GelMA）自2000年由Van Den Bulcke等人首次提出以来，已成为最具多功能性的生物材料之一5。GelMA通过明胶与甲基丙烯酸酐（MA）的直接反应合成。明胶由哺乳动物胶原蛋白水解而来，含有基质金属蛋白酶（MMP）的作用靶序列。因此，利用GelMA构建的体外三维（3D）组织模型能够理想地模拟细胞与细胞外基质（ECM）在体内的相互作用。此外，一些其他水凝胶（如海藻酸盐）中缺乏的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）序列，在GelMA的分子链上得以保留。这使得包埋在水凝胶网络内的细胞能够实现有效黏附6。另外，GelMA具有良好的成形能力。其分子链上的甲基丙烯酰胺基团在温和反应条件下可与光引发剂发生反应，并在光照下形成共价键。因此，打印结构可通过简单的光照迅速交联，以维持预设的形态。
基于这些特性，一系列领域利用 GelMA 开展多种应用，如组织工程、基础细胞学分析、药物筛选和生物传感。因此，已有多种制备策略被报道7,8,9,10,11,12,13,14。然而，基于 GelMA 实现 3D 生物打印仍具挑战性，这源于其固有特性。GelMA 是一种温度敏感性材料。在打印过程中，必须严格控制打印环境的温度，以维持生物墨水的物理状态。此外，GelMA 的黏度通常低于其他常见水凝胶（如海藻酸钠、壳聚糖、透明质酸等）。然而，在利用该材料构建 3D 结构时还会面临其他障碍15。
本文总结了本实验室提出的多种 GelMA 3D 生物打印方法，并描述了所打印的样品（即 GelMA 微球、GelMA 纤维、GelMA 复杂结构以及基于 GelMA 的微流控芯片）。每种方法具有特定功能，可根据不同需求在不同情境下采用。GelMA 微球通过电辅助模块生成，该模块施加额外的外部电场力以缩小液滴尺寸。GelMA 纤维则借助黏性海藻酸钠，通过同轴生物打印喷嘴挤出成型。此外，复杂三维结构的构建采用数字光处理（DLP）生物打印机实现。最后，提出了一种双重交联策略，将 GelMA 水凝胶与传统微流控芯片相结合，用于制备基于 GelMA 的微流控芯片。本文认为，该方案系统总结了本实验室所使用的 GelMA 生物打印策略，可为相关领域的研究人员提供重要参考和启发。

<table><tbody><tr><td>0.22 &amp;mu;m 滤膜</td><td>Millipore</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2-(4-脒基苯基)-6-吲哚羧脒二盐酸盐（DAPI）</td><td>上海翊圣生物科技有限公司，中国上海</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3D 生物打印机</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>405 nm 波长光源</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>同轴喷嘴</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>共聚焦荧光显微镜</td><td>OLYMPUS FV3000</td><td></td><td></td></tr><tr><td>数字光处理（DLP）生物打印机</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DLP 打印机</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>杜氏磷酸盐缓冲液（DPBS）</td><td>杭州坦普生物技术有限公司，中国杭州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>杜氏改良伊格尔培养基（DMEM）</td><td>杭州坦普生物技术有限公司，中国杭州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>含 L-谷氨酰胺的杜氏改良伊格尔培养基（DMEM/F-12）</td><td>杭州坦普生物技术有限公司，中国杭州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EFL 软件</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>胎牛血清（FBS）</td><td>杭州坦普生物技术有限公司，中国杭州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>明胶</td><td>Sigma-Aldrich，中国上海</td><td></td><td></td></tr><tr><td>甲基丙烯酰化明胶（GelMA）</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>高压电源</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦锂（LAP）</td><td>苏州智能制造研究院，中国苏州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>多聚甲醛</td><td>杭州坦普生物技术有限公司，中国杭州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>青霉素/链霉素</td><td>杭州坦普生物技术有限公司，中国杭州</td><td></td><td></td></tr><tr><td>海藻酸钠（Na-Alg）</td><td>Sigma-Aldrich，中国上海</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TRITC 标记鬼笔环肽</td><td>上海翊圣生物科技有限公司，中国上海</td><td></td><td></td></tr><tr><td>吐温 X-100</td><td>北京索莱宝科技有限公司，中国上海</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

基于明胶甲基丙烯酰胺水凝胶生物墨水的3d生物打印方案

Protocols of 3D Bioprinting of Gelatin Methacryloyl Hydrogel Based Bioinks

明胶甲基丙烯酰化物（GelMA）已成为生物打印领域中一种广受欢迎的生物材料。该材料来源于明胶，而明胶是由哺乳动物胶原蛋白水解得到的。因此，其分子链上保留了精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）序列以及基质金属蛋白酶（MMP）的作用靶点基序，有助于实现细胞黏附与材料降解。此外，GelMA具有多样的成形特性。其甲基丙烯酰胺基团可在光引发剂存在下，通过光照迅速发生交联反应。因此，建立适用于该前景广阔材料的三维（3D）结构制备方法具有重要意义。然而，GelMA黏度较低，限制了其可打印性。本文介绍了几种实现GelMA水凝胶3D生物打印的方法，包括GelMA微球、GelMA纤维、GelMA复杂结构以及基于GelMA的微流控芯片的制备。文中讨论了所获得结构的形貌特征、材料的生物相容性以及打印方法的特点。本方案有望成为连接传统生物材料与GelMA应用之间的桥梁，并推动基于GelMA的三维结构在生物医学领域的构建与应用。

在制备 GelMA 微球的过程中，GelMA 液滴通过外加电场力实现分离。当液滴落入接收相的硅油中时，保持了标准的球形结构，未出现尾状形变。这是因为 GelMA 液滴处于水相，而硅油处于油相，两相之间形成的表面张力促使 GelMA 液滴维持标准的球形形态。对于载细胞微球而言，细胞在此过程中经历了高压电场作用。通过对染色后的 MDA-MB-231 细胞形态观察（图 1B–E）发现，包封的 MDA-MB-231 细胞仍保持其铺展能力，验证了该电辅助制备方法的生物相容性。
在 GelMA 纤维的制备中，GelMA 和海藻酸钠溶液分别流经同轴喷嘴的内层和外层喷口。由于海藻酸钠的黏度高于 GelMA，GelMA 被限制在海藻酸钠溶液中并保持线性形态。通过波长为 405 nm 的光照辐照，内层 GelMA 发生交联，从而形成 GelMA 纤维（图 2B）。此外，BMSCs 被包封在 GelMA 纤维中（<st...

本文介绍了一种明胶甲基丙烯酰胺的3D生物打印方法。

基于明胶甲基丙烯酰胺水凝胶生物墨水的3D生物打印方案

明胶甲基丙烯酰基（GelMA）已成为生物打印领域中一种广受欢迎的生物材料。该材料源自明胶，后者是通过水解……

基于 GelMA 水凝胶的仿生材料在 3D 生物打印中变得非常流行。然而，其低黏度限制了可打印性。本文中，我们与其他研究人员分享在实验室中打印 GelMA 的策略。在本视频中，我们充分利用这种生物材料的特殊性质，提出了多种适用于不同三维结构的打印方法，这些方法可进一步推动其在生物医学领域的应用。以器官损伤为例，通过注射、嵌入或追踪打印的 GelMA 结构，有望将其应用于相应的治疗中。将冻干的 GelMA 完全溶解在短时间内并非易事。为了加快溶解过程，可以使用涡旋混合器。每种生物材料都将利用 GelMA 的特定特性。我建议新加入的研究人员应充分了解在打印过程中哪些条件至关重要。操作细节决定了打印过程的成功与否。因此，我们选择通过视频演示与其他研究人员分享。要制备微球，首先将两个金属环电极分别连接至接地端和正极端。将连接高压的金属板置于环形电极下方，并在金属板上放置盛有硅油的培养皿作为液滴接收器。通过将冻干的 GelMA 和 LAP 溶解于 DPBS 中，再经 0.22 微米滤膜过滤以确保无菌，随后在 37 °C 水浴中加热 15 分钟来制备生物墨水。用 3 毫升含 0.25% 胰蛋白酶和 0.02% EDTA 的溶液在 37 °C 下处理 3 分钟，使 MDA-MB-231 细胞脱落。将细胞转移至15毫升离心管中，在100 × g条件下离心5分钟。弃去上清液，用1毫升预配的生物墨水缓慢吹打重悬细胞，确保避免产生气泡。将1毫升生物墨水与细胞的混合液吸入一支3毫升无菌注射器中。通过压缩空气推动生物墨水，并将注射器安装到固定装置上。打开高压电源，将电压设置为零至四千伏。同时开启405纳米波长的光照，以在五毫升硅油中交联GelMA液滴。将培养皿倾斜倒出大部分硅油，然后用勺子将残留的油和微球转移至一个15毫升离心管中。加入5毫升DPBS，混匀后以100 × g离心，弃去上清液。将微球转移至含有DMEM的培养皿中，在37 °C、5% CO₂条件下培养三天。三天后弃去培养基，并用DPBS洗涤微球。在室温下用2毫升4%多聚甲醛固定30分钟，然后弃去多聚甲醛溶液，再次洗涤微球。在室温下用2毫升0.5%非离子型表面活性剂对细胞进行透化处理5分钟，弃去表面活性剂，再用DPBS洗涤微球。随后在避光条件下用TRITC-鬼笔环肽染色30分钟，再用DAPI染色10分钟，每次染色后弃去染料，并用DPBS洗涤微球。使用共聚焦荧光显微镜对微球进行成像。将灭菌的海藻酸钠粉末以2%（质量体积比）溶于去离子水中。按照先前所述方法制备无菌生物墨水溶液，然后将生物墨水和海藻酸钠置于37摄氏度水浴中加热15分钟。按照先前所述MDA-MB 231细胞的方法对bMSCs进行胰酶消化和离心，随后弃去上清液，并用2毫升GelMA生物墨水重悬细胞沉淀。用10毫升注射器吸取2毫升生物墨水-细胞混合物，另取一支注射器吸取2毫升海藻酸钠混合物。使用两个注射泵分别以每分钟50微米的速度输送生物墨水，以及以每分钟350微米的速度输送海藻酸钠。打开405纳米波长的光源，照射透明管以交联GelMA纤维。用培养皿接收纤维，并用勺子收集。将纤维转移至含有DMEM/F12的培养皿中，在37摄氏度、5%二氧化碳条件下培养三天。细胞培养完成后，按照先前所述步骤，在共聚焦荧光显微镜下观察纤维。将冻干的GelMA和LAP溶解于DPBS中，并向溶液中加入品红食用色素，以提高打印精度。将溶液通过0.22微米滤膜过滤以确保无菌，并在37摄氏度水浴中加热15分钟。使用CAD软件构建3D模型，并将模型文件导入所用DLP生物打印机的上位软件中。向生物打印机的槽中加入10 mL制备好的生物墨水。根据文稿说明设置打印参数，然后开始打印。完成后，将打印出的结构从生物打印机中取出，放入培养皿中的DPBS中浸泡。按照之前所述方法解离并收集MDA-MB 231细胞。 用两毫升 DMEM 重悬细胞，并将细胞悬液加入打印的结构中。在 37 摄氏度、5% 二氧化碳条件下培养三天，然后按照之前所述方法制备结构以进行共聚焦荧光显微镜观察。配制 10%（重量/体积）的 GelMA 和 0.5%（重量/体积）的 LAP 溶液，然后通过 0.22 微米滤膜过滤。将明胶粉末在紫外线下灭菌30分钟，然后按5%（w/v）的比例加入 GelMA LAP 溶液中。将混合物置于37°C水浴中加热15分钟。用制备好的生物墨水填充模具，并置于4°C冰箱中30分钟。使用刀片将部分交联的水凝胶片从模具中取出。将二维模具成型的水凝胶片组合，并通过在405纳米波长下照射一分钟，使用GelMA将其键合。收集并离心分离HUVECs，将细胞与2 mL DMEM混合，然后用喷嘴和注射器将细胞悬液注入微通道中。接下来的三小时内，每隔15分钟将芯片倒置一次，以实现细胞均匀且完全的贴附。将芯片置于培养皿中，在DMEM培养基、37摄氏度、5%二氧化碳条件下培养三天，随后进行形态学观察。当GelMA液滴落入接收用硅油中时，保持标准的球状结构，无尾状残留。在经历高压电场力作用后，封装的细胞仍保持了其铺展能力，验证了电辅助制备方法的生物相容性。选用DLP生物打印机来制备具有更复杂形状（如鼻形、耳形及多腔室结构）的GelMA结构。接种的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）能够附着于GelMA材料，并在交联后的GelMA结构表面铺展，表明该技术在组织工程领域具有应用潜力。采用双重交联策略制备基于 GelMA 的微流控芯片。通过按需设计不同的模具，构建具有多种微通道的芯片，并将 HUVECs 接种于通道内，使其附着于通道壁并形成宏观血管结构。在制备微球时需施加高压电源。研究人员必须在操作前检查电路，并且不得触碰暴露的毫巴，以保护操作人员，防止细胞因短路而受损。超声波水基方法可能是加速理想速度的另一种选择。本研究总结了我们实验室中 GelMA 的 3D 生物打印方法。研究人员可参考该视频，改进或拓展打印策略，以满足进一步的生物医学需求。

protocols-3d-bioprinting-gelatin-methacryloyl-hydrogel-based

Research

科研

JoVE Journal

Bioengineering

生物工程

明胶美沙克里洛醇水凝胶生物油墨3D生物印刷方案

该视频展示了利用悬浮于生物墨水溶液中的星形胶质细胞构建三维生物打印结构的过程。生物打印结构在交联后可促进星形胶质细胞的黏附与铺展，形成类似神经组织的结构。...

一种用于3D生物打印小鼠皮层星形胶质细胞的方法

我们描述了一组联合使用的方案，可共同制备出具有组织模拟特性的水凝胶生物墨水，用于生物打印功能完整且存活的三维组织结构 体外...

使用组织特异性水凝胶生物墨水打印细胞化结构

我们开发了一种异质性乳腺癌模型，该模型由永生化的肿瘤细胞和成纤维细胞嵌入可生物打印的海藻酸盐/明胶生物墨水中构成。该模型可重现 体内...

可生物打印的海藻酸盐/明胶水凝胶3D 体外 模型系统诱导细胞球体形成

本研究中，我们开发了一种新型的多层改性策略，用于低黏度类液体生物墨水（甲基丙烯酰化明胶），以防止包封细胞发生沉降。...

使用多层水凝胶生物墨水进行三维生物打印以实现均匀的细胞分布

本文报道了一种3D生物打印小鼠皮层星形胶质细胞的方法，用于构建类神经组织，以研究星形胶质细胞在中枢神经系统中的功能，以及胶质细胞在神经系统疾病及其治疗机制中的作用。...

利用小鼠皮层星形胶质细胞进行类神经组织工程的3D生物打印

本方案描述了一种3D打印技术，通过在明胶基颗粒支撑材料中沉积磷酸钙墨水来制备类似骨组织的结构。所打印的骨类似物可实现自由成形，并具有灵活性，既可直接取出打印产物，也可在含活细胞的基质中进行交联，以构建多相复合结构。...

在含细胞悬浮液中进行陶瓷全向生物打印以生成骨类似物

水凝胶形成过程中的剪切处理可产生微凝胶悬浮液，该悬浮液具有剪切变稀特性，但在去除剪切力后能迅速重构。此类材料已被用作生物打印复杂、含细胞结构的支撑基质。本文描述了用于制备支撑床及相容性生物墨水的方法。...

通过凝胶化过程中剪切处理形成琼脂糖流体凝胶用于悬浮3D生物打印

本文描述了利用微流控装置进行高通量明胶甲基丙烯酰基微凝胶制备的实验方案，将微凝胶转化为可再悬浮粉末（微气凝胶），通过化学组装微凝胶形成颗粒状水凝胶支架，以及开发具有保留微孔结构的颗粒状水凝胶生物墨水用于3D生物打印。...

明胶甲基丙烯酰基颗粒水凝胶支架：高通量微凝胶制备、冻干、化学组装与三维生物打印

本文介绍了如何使用3D生物打印光可调水凝胶来研究细胞外基质硬化和成纤维细胞活化。...

3D生物打印光可调水凝胶以研究成纤维细胞活化

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了解明胶美沙克里洛醇水凝胶生物油墨的3D生物印刷方法，用于组织工程和再生医学研究。本方案展示多种打印策略，可提升打印性能并应用于器官损伤治疗。

基于明胶甲基丙烯酰胺水凝胶生物墨水的3D生物打印方案

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