科學家開發新細胞打印技術 細胞存活率近100％

據物理學家組織網2月10日報道，美國休斯頓衛理公會研究院的研究人員開發出一種可將活細胞打印到任何表面和幾乎任何形狀上的技術，且整個過程中幾乎所有的細胞仍能存活。新技術猶如中國古代木刻版印刷術和現在兒童橡皮印章玩具，與噴墨打印方法有所不同。該研究成果刊登在最新一期的美國《國家科學院學報》上。
該研究院納米醫學博士秦立冬（音譯）說，這種方法在短短半個小時內可產生2d細胞陣列，打印出的細胞緊密到接近5微米（大多數動物細胞在10到30微米寬），并允許使用許多不同類型的細胞。研究人員將這種技術命名為批量細胞打印（bloc打印）。
噴墨打印方法打印二維和三維細胞已基本成功，但有時只有一半細胞在打印過程中存活。秦立冬說：“基于噴墨的細胞打印會使許多細胞受損或死亡。而細胞打印主要用于藥物開發和組織再生、細胞功能和細胞間通訊的研究，這就要求細胞只有是活的才能發揮作用。而當細胞退出噴墨噴嘴，就只有50%到80％的成活率。我們的bloc打印，接近100％的打印細胞仍是活著的。”
bloc打印通過操縱微流體引導活細胞進入在硅膠模具里的鉤狀陷阱。細胞流沿著模具的一列，越過被困的細胞到下一個可用的槽隙，最終建立一行細胞單元，形成網格線。在模具的創建過程中，陷阱的位置和間距，以及由細胞通行形成的通道形狀可自行配置。當模具被移走后，活的細胞留下，附著在生長介質或其他基質上按規定形成。
該研究小組通過癌變細胞和神經細胞對bloc打印進行了測試。通過在網格中排列轉移性癌細胞，他們發現可以很容易地鑒定癌細胞的轉移潛力。秦立冬表示，這可能有助于早期診斷癌癥。
他們還打印了腦細胞網格，給細胞時間形成突觸。秦立冬說：“我們創建的細胞連接可能對未來神經元信號轉導和軸突再生的研究非常有用。這樣的工作可能有助于理解阿爾茨海默氏病和其他神經退行性疾病。”
秦立冬還說：“現在預測bloc打印的市場成本為時尚早。目前只知道bloc打印的模具材料成本約為1美元。在模具經過制造并交付后，研究人員只需要一個注射器、活細胞培養皿以及穩健操作的手。而細胞噴墨打印機的花費需1美元到20萬美元。”
秦立冬表示，bloc打印可以與許多類型的藥物篩選、rna干擾以及分子細胞相互作用研究的分子打印相結合。這項技術未來具有很大潛力。不過，雖然這種打印的細胞存活率很高，噴墨打印仍然是比較快的，并且bloc打印還不能像噴墨打印一樣可打印出多層結構。


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