洛杉矶特拉萨基研究所的研究人员开创了一种推进3D生物打印肌肉构建的新方法,为未来更有效的肌肉移植带来了希望。他们的方法包括将装载有类胰岛素生长因子(IGF)的微粒子纳入生物墨水,该墨水包含肌球细胞和基于明胶的水凝胶。
通过微流控平台实现IGF装载微粒子的整合取得了令人印象深刻的成果。在3D打印后,这些肌肉构建显示出细胞生长、伸展和排列方面的显著改善。在某些情况下,这些工程肌肉甚至在孵育仅仅10天后就表现出自发性收缩。这一成就标志着朝着为有需求的患者开发完全功能的实验室培育肌肉移植的发展迈出了有希望的一步。
生物打印的肌肉带来了希望。(图片来源:寺崎研究所)
这项工作的重要性在于解决了骨骼肌在人类活动和日常生活中的关键作用。当受伤或患病需要移除肌肉组织时,会深刻影响患者的生活质量。传统的治疗方法涉及侵入性的程序,如从身体其他部位移植健康肌肉,可能导致并发症和不完全康复。
通过利用3D生物打印和类胰岛素生长因子IGF等缓释生长因子,研究人员将肌球细胞引导向构建内的骨骼肌表型。这种方法模仿了肌肉细胞的自然行为,促进了细胞的伸展和排列。
参与研究的Ali Khademhosseini表示:“IGF-1的持续释放促进了肌肉细胞的成熟和排列,这是肌肉组织修复和再生的关键步骤。”
“利用这种策略进行功能性、可收缩肌肉组织的治疗性创造具有巨大潜力。”
工程肌肉能够收缩的潜力进一步突显了这项技术的前景,为更有效和侵入性较小的肌肉移植铺平了道路,为面临与肌肉相关的挑战的患者提供了改善结果和生活质量的希望。