壹(yi)種(zhong)可用(yong)於3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)的抗(kang)菌ε-聚賴氨酸衍(yan)生生(sheng)物(wu)墨(mo)水(shui)

憑(ping)借(jie)其個性(xing)化定(ding)制(zhi)的優(you)勢(shi)，3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)受(shou)到(dao)了(le)組(zu)織(zhi)工程(cheng)研(yan)究人(ren)員的廣泛(fan)關(guan)註。生物(wu)墨(mo)水(shui)在(zai)打(da)印(yin)過程(cheng)中起(qi)著(zhe)保護細(xi)胞(bao)，並(bing)在(zai)打(da)印(yin)後提供促(cu)進(jin)細(xi)胞(bao)生(sheng)長(chang)和(he)組(zu)織(zhi)再(zai)生(sheng)的支架(jia)的作用(yong)。此外，不同(tong)的3D生物(wu)打(da)印(yin)方(fang)法(fa)需要(yao)具(ju)有不(bu)同(tong)特(te)性(xing)的生物(wu)墨(mo)水(shui)。然(ran)而(er)目(mu)前(qian)用於(yu)3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)的生物(wu)墨(mo)水(shui)是(shi)不(bu)足的，這限制(zhi)了(le)3D生物(wu)打(da)印(yin)在(zai)組(zu)織(zhi)工程(cheng)中的應用。另壹(yi)方(fang)面(mian)，細(xi)菌感染嚴重威(wei)脅(xie)著3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)及後續組(zu)織(zhi)工程(cheng)技術(shu)的實現(xian)，並(bing)可能(neng)導(dao)致(zhi)移植物(wu)植入失(shi)敗(bai)和(he)術後(hou)嚴(yan)重並(bing)發癥(zheng)。因(yin)此，引入(ru)壹(yi)種(zhong)具(ju)有固(gu)有抗(kang)菌特(te)性(xing)的新型生物(wu)墨(mo)水(shui)用(yong)於(yu)組(zu)織(zhi)工程(cheng)，將促(cu)進(jin)3D生物(wu)打(da)印(yin)在(zai)組(zu)織(zhi)工程(cheng)中的發展(zhan)。

近(jin)日，湖南(nan)大學劉(liu)海(hai)蓉(rong)教(jiao)授(shou)課題組(zu)提出了(le)壹(yi)種(zhong)新型可用(yong)於3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)的抗(kang)菌ε-聚賴氨酸衍(yan)生生(sheng)物(wu)墨(mo)水(shui)。體(ti)外抗(kang)菌實驗(yan)表明(ming)，基於(yu)ε-聚(ju)賴氨(an)酸的水凝(ning)膠(jiao)對(dui)大腸桿菌和(he)金黃(huang)色(se)葡(pu)萄球菌均具(ju)有較強抗(kang)菌性能(neng)。通(tong)過使(shi)用(yong)面(mian)投影微(wei)立體光刻技術(shu)（nanoArch S140, 摩方(fang)精(jing)密(mi)），該研(yan)究成功(gong)打(da)印(yin)了(le)不同(tong)形狀(zhuang)的高保真(zhen)載軟(ruan)骨(gu)細(xi)胞(bao)水(shui)凝(ning)膠(jiao)。在(zai)體(ti)內異(yi)位(wei)成軟(ruan)骨(gu)實(shi)驗(yan)中，載(zai)細(xi)胞(bao)水(shui)凝(ning)膠(jiao)經(jing)過(guo)4周(zhou)培(pei)養(yang)形成(cheng)了(le)軟(ruan)骨(gu)樣組(zu)織(zhi)。

總(zong)的來說(shuo)，此項(xiang)研(yan)究提出了(le)壹(yi)種(zhong)很有(you)前(qian)景的3D生物(wu)打(da)印(yin)抗(kang)菌生物(wu)墨(mo)水(shui)，為3D生物(wu)打(da)印(yin)在(zai)組(zu)織(zhi)工程(cheng)中的應用提供了(le)壹(yi)個(ge)新(xin)的選擇。相(xiang)關(guan)論文(wen)在(zai)線(xian)發表(biao)在(zai)《Journal of  Materials Chemistry B》，湖(hu)南(nan)大學何(he)亞輝(hui)為本(ben)文(wen)第壹(yi)作(zuo)者(zhe)，劉(liu)海(hai)蓉(rong)、周(zhou)征(zheng)為通(tong)訊作(zuo)者(zhe)，韓(han)曉(xiao)筱(xiao)課(ke)題組(zu)為本(ben)文(wen)3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)提供了(le)支持(chi)。

圖(tu)1 (a)EPLGMA-H水(shui)凝(ning)膠(jiao)制(zhi)備(bei)工(gong)藝示意(yi)圖。(b)EPLGMA-1、EPLGMA-2和(he)EPLGMA-3在(zai)D2O中的1H NMR譜。(c)藍光照射後(hou)的EPLGMAs凝膠(jiao)化照片。(d)EPLGMA-H凝膠(jiao)過(guo)程(cheng)的動(dong)態(tai)實時流變(bian)學分(fen)析。

圖2 大(da)腸桿菌和(he)金黃(huang)色(se)葡(pu)萄球菌分(fen)別與(yu)PBS、EPLGMA-1H、EPLGMA-2H、EPLGMA-3H共混(hun)後(hou)的(a)生長(chang)情況(kuang)，(b)細(xi)菌存活率，(c)活(huo)/死細(xi)菌染色照片。

圖3 (a-c)3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)制(zhi)備(bei)的細(xi)胞(bao)負(fu)載(zai)EPLGMA-3H的3種(zhong)不同(tong)形狀(zhuang)的俯(fu)視(shi)圖。(d-i)3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)載細(xi)胞(bao)EPLGMA-3H培(pei)養(yang)3天後(hou)的活細(xi)胞(bao)照片，(g-i)分(fen)別為(d-f)的放大照片。

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https://doi.org/10.1039/D1TB02800F