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功能性人类肝脏组织模型:3D 生物打印共培养球体

软凝聚态物质 2025-03-25 v1 生物物理 组织与器官

摘要

为减少开发新型有效药物所需的成本和延迟,亟需改进的人类肝脏组织模型。本文描述了一种用于制造功能性人类肝脏组织模型的3D生物打印方法,我们制造了厚度为200 μm、直径为1-3 mm的圆盘状结构(discoids),其嵌入由 packing 微凝胶制成的高度可渗透的支撑介质中。我们证明了该方法具有精确、准确和可扩展性;每小时可制造最高100个组织,直径变异和误差约为4%。对印刷的圆盘进行组织学和免疫组织化学评估后发现,组织呈现出自我组织、细胞黏附和关键肝脏标志物表达。在3-4周的培养期间,组织稳定地合成albumin和尿素,水平显著高于球状组织模型。我们发现该组织表达的100多种与分子吸收、分布、代谢和排泄(ADME)相关的基因水平处于人类肝脏水平。肝脏组织模型在暴露于多种测试化合物后表现出酶促代谢物形成活性。综上所述,这些结果表明3D打印的圆盘对于药理学和毒理学应用具有巨大的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.00086,
  title  = {A Functional Human Liver Tissue Model: 3D Bioprinted Co-culture Discoids},
  author = {Vignesh Subramaniam and Carolina Abrahan and Brett R. Higgins and Steven J. Chisolm and Baleigh Sweeney and Senthilkumar Duraivel and Leandro Balzano-Nogueira and Glyn D. Palmer and Thomas E. Angelini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.00086},
  year   = {2025}
}

备注

34 pages, 7 figures, 2 supplementary figures