技(ji)術(shu)文章(zhang)
Technical articles
熱門(men)搜索:
摩方(fang)精(jing)密(mi)3D打(da)印
2微米高精度(du)微納3D打(da)印系(xi)統
microArch S240A10μm高精度(du)微納3D打(da)印
器(qi)官(guan)芯(xin)片3d打(da)印
nanoArch P14010μm精度(du)微納3D打(da)印系(xi)統
nanoArch S1302μm精度(du)微納3D打(da)印系(xi)統
微納陶(tao)瓷(ci)3D打印(yin)服(fu)務
nanoArch S14010μm精度(du)微納3D打(da)印系(xi)統
nanoArch P15025μm高精密(mi)3D打印(yin)系(xi)統
3D打印(yin)微針(zhen)
microArch S240A光(guang)固(gu)化陶(tao)瓷(ci)3D打印(yin)機
微流(liu)控(kong)芯(xin)片3D打(da)印
精密連接(jie)器(qi)3D打印(yin)
10微(wei)米高精度(du)微納3D打(da)印系(xi)統
nanoArch S1403d打印(yin)精密(mi)醫(yi)療內窺鏡(jing)
光(guang)固(gu)化3D打(da)印(yin)
當前(qian)位(wei)置:首(shou)頁(ye)
技術(shu)文章(zhang)
海(hai)德堡(bao)大學(xue)新突(tu)破(po):3D打(da)印(yin)支(zhi)架經熱解(jie)處(chu)理(li),為肌肉(rou)細胞(bao)培(pei)養提供新平(ping)臺(tai)
更新時間:2024-07-22
點(dian)擊(ji)次(ci)數(shu):972
增(zeng)材(cai)制造(zao),通(tong)常(chang)被(bei)稱為3D打印(yin),在(zai)組織工(gong)程(cheng)領域(yu)因其(qi)能(neng)夠制(zhi)造(zao)具(ju)有復(fu)雜三維(wei)和可(ke)定(ding)制(zhi)幾何(he)形狀(zhuang)的合成(cheng)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)支(zhi)架而受到了(le)顯著(zhu)關(guan)註。這些(xie)支(zhi)架能(neng)夠有效地(di)支(zhi)持(chi)細胞(bao)生(sheng)長(chang)和組織形(xing)成(cheng),其(qi)中材(cai)料擠(ji)出(chu)、材(cai)料噴(pen)射和槽(cao)式光聚(ju)合在(zai)內(nei)的(de)3D打(da)印技術(shu)已被用(yong)於(yu)支(zhi)架的制造(zao)。目(mu)前(qian),生(sheng)物(wu)打(da)印(yin)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)直接(jie)3D打印(yin)細胞(bao),這些(xie)細胞(bao)被(bei)嵌(qian)入水(shui)凝膠(jiao)墨(mo)水(shui)中,能(neng)同(tong)時(shi)保(bao)持與(yu)解(jie)剖結構(gou)相似的空間布(bu)局。盡管(guan)增(zeng)材(cai)制造(zao)在(zai)支(zhi)架制造(zao)方(fang)面(mian)取得了(le)快速(su)進展(zhan),但仍(reng)存在壹些挑戰。尤其(qi)是在(zai)單個制(zhi)造(zao)模式中實(shi)現部件(jian)大小(xiao)、打印(yin)分辨率、尺(chi)寸(cun)範圍、結構(gou)穩定(ding)性(xing)和生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)之(zhi)間的(de)平(ping)衡仍(reng)然難以(yi)實(shi)現。例如,常(chang)用(yong)的(de)基(ji)於(yu)註射(she)器(qi)的制(zhi)造(zao)方(fang)法(fa)(如熔融沈(chen)積(ji)建(jian)模和3D生(sheng)物(wu)打(da)印(yin))在(zai)制造(zao)精(jing)度(du)和分辨率方(fang)面(mian)仍(reng)不(bu)及(ji)其(qi)他(ta)增(zeng)材(cai)制造(zao)技(ji)術(shu)。雙光子(zi)聚(ju)合在(zai)制(zhi)造(zao)精(jing)度(du)和分辨率上達(da)到了(le)很(hen)高的水(shui)平(ping),使得細胞(bao)水(shui)平(ping)上的(de)支(zhi)架交(jiao)互成(cheng)為可(ke)能(neng),但(dan)它(ta)仍(reng)面(mian)臨(lin)制造(zao)效(xiao)率(lv)和構建(jian)體積(ji)的(de)限(xian)制,通(tong)常(chang)構(gou)建(jian)體積(ji)小(xiao)於(yu)1 mm3。相(xiang)比之(zhi)下,立(li)體光(guang)刻和槽(cao)式聚(ju)合技(ji)術(shu)在(zai)擴(kuo)大制(zhi)造(zao)規(gui)模、提高精度(du)和分辨率方(fang)面(mian)展(zhan)現出潛(qian)力,但它們所(suo)采用的光固(gu)化環氧(yang)樹(shu)脂作(zuo)為打印(yin)材(cai)料,往(wang)往(wang)對細胞(bao)的(de)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)和毒性(xing)等(deng)方(fang)面(mian)都(dou)表現不(bu)佳。
碳(tan),在生(sheng)物(wu)材(cai)料支(zhi)架和生(sheng)物(wu)制(zhi)造(zao)領域(yu)展(zhan)現出巨大的(de)潛力,這得(de)益(yi)於(yu)其(qi)出色的(de)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)、化(hua)學穩定(ding)性(xing)以(yi)及可(ke)調(tiao)節(jie)的(de)機械和電氣特(te)性。在(zai)不(bu)同(tong)的碳(tan)同素異形(xing)體中,碳(tan)納米管(guan)(CNTs)和石(shi)墨(mo)烯已經成(cheng)為了非(fei)聚(ju)合物(wu)組織工(gong)程(cheng)支(zhi)架材(cai)料中的(de)熱門(men)選(xuan)擇,這些(xie)材(cai)料中還(hai)展示了(le)骨(gu)骼肌細胞(bao)的(de)培(pei)養的可(ke)能(neng)性(xing)。然而(er),由(you)於(yu)CNTs和石(shi)墨(mo)烯的納米材(cai)料性(xing)質(zhi),這些(xie)材(cai)料不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)進行(xing)增(zeng)材(cai)制造(zao)。傳統的3D碳(tan)材(cai)料結(jie)構(gou)化方(fang)法(fa)涉及使用基(ji)於(yu)模板(ban)的方(fang)法(fa),可(ke)在3D多孔(kong)模板(ban)上生(sheng)長(chang)或(huo)沈(chen)積(ji)碳(tan)納米材(cai)料,然後(hou)通(tong)過(guo)腐(fu)蝕(shi)去(qu)除(chu)模板(ban)材(cai)料。這種方(fang)法(fa)的(de)缺(que)點是3D碳(tan)材(cai)料的(de)形(xing)狀受到支(zhi)架材(cai)料特(te)性的(de)限制。作為替代(dai)方(fang)案,CNTs和石(shi)墨(mo)烯可(ke)以(yi)被整(zheng)合到聚(ju)合物(wu)基(ji)質中以(yi)促(cu)進直(zhi)接(jie)3D打印(yin)。然而(er),聚(ju)合物(wu)復(fu)合材(cai)料可(ke)能(neng)會(hui)損害(hai)原(yuan)始石(shi)墨(mo)烯或(huo)CNTs的固(gu)有生(sheng)物(wu)響(xiang)應。
此(ci)外,將石(shi)墨(mo)烯或(huo)CNTs整合到聚(ju)合物(wu)基(ji)質中主(zhu)要應用於(yu)基(ji)於(yu)擠(ji)出的3D打(da)印(yin),如前(qian)所(suo)述(shu),這種方(fang)法(fa)在(zai)打(da)印精度(du)和分辨率方(fang)面(mian)存在不(bu)足(zu),通(tong)常(chang)限(xian)制了(le)細胞(bao)3D定(ding)殖(zhi)。為了實(shi)現與(yu)所(suo)需(xu)組織工(gong)程(cheng)應用相匹配(pei)的(de)結(jie)構(gou)分辨率的(de)3D打印(yin)純(chun)碳(tan),結構(gou)化聚(ju)合物(wu)前(qian)體的(de)熱解(jie)提供了壹種可(ke)行的(de)解決(jue)方(fang)案。通(tong)過(guo)結(jie)合不(bu)同(tong)的增(zeng)材(cai)制造(zao)過(guo)程(cheng)和後(hou)續(xu)的(de)熱解(jie)過程(cheng),已經證(zheng)明在不(bu)同(tong)的長度(du)尺度(du)上可(ke)以(yi)實(shi)現3D結(jie)構(gou)化(hua)熱解(jie)碳(tan)(PyC)的可(ke)行性(xing)。例如,雙光子(zi)聚(ju)合可(ke)以(yi)制造(zao)出(chu)具(ju)有分辨率高達數(shu)百(bai)納米的(de)3D結(jie)構的PyC。相比之(zhi)下,立(li)體光(guang)刻3D打(da)印(yin)的(de)結構尺(chi)寸(cun)可(ke)以(yi)從亞(ya)100微米到幾(ji)毫米。然而(er),將3D結構的PyC作(zuo)為細胞(bao)3D生(sheng)長(chang)支(zhi)架的應用仍(reng)未被(bei)探索。壹些研究(jiu)表明,在骨骼組織工(gong)程(cheng)中使用3D結(jie)構(gou)的PyC結構(gou)具(ju)有前(qian)景(jing)。然而(er),這些(xie)研究(jiu)中的(de)孔隙(xi)大小(xiao)(>300 μm)在元(yuan)素之(zhi)間顯(xian)著(zhu)較(jiao)大,仍(reng)然限(xian)制了(le)實(shi)現細胞(bao)3D定(ding)殖(zhi)。
基(ji)於(yu)此(ci),來自海(hai)德堡(bao)大學(xue)的研發(fa)團(tuan)隊(dui)設(she)計了(le)壹種可(ke)變形(xing)3D結構(gou)的(de)PyC作(zuo)為潛在(zai)的(de)生(sheng)物(wu)材(cai)料支(zhi)架,並研究(jiu)了(le)它們(men)與(yu)骨(gu)骼肌細胞(bao)的(de)相互作(zuo)用,以(yi)實(shi)現細胞(bao)的(de)三維(wei)培(pei)養。該研究(jiu)以(yi)“Microarchitected Compliant Scaffolds of Pyrolytic Carbon for 3D Muscle Cell Growth"發布(bu)在國(guo)際(ji)期刊(kan)《Advanced Healthcare Materials》。
在(zai)本研究(jiu)中,團(tuan)隊(dui)使用摩方(fang)精(jing)密(mi)面(mian)投(tou)影(ying)微(wei)立體光(guang)刻(PμSL)3D打(da)印(yin)技(ji)術(shu)(nanoArch® S130,精(jing)度(du):2 μm)制備(bei)出(chu)主(zhu)要結(jie)構,隨後(hou)通(tong)過(guo)熱解(jie)實(shi)現了(le)具(ju)有與(yu)骨(gu)骼肌細胞(bao)相(xiang)當可(ke)變形(xing)PyC支(zhi)架的尺寸(cun)特(te)征。盡管(guan)在組織工(gong)程(cheng)應用中通(tong)常(chang)使用固(gu)定(ding)的(de)剛性支(zhi)架,該研究(jiu)團(tuan)隊(dui)還(hai)將開發壹種新穎(ying)的概(gai)念,用於(yu)制(zhi)造(zao)可(ke)變形(xing)的PyC支(zhi)架。在這裏(li),“形(xing)狀(zhuang)變形"指的是(shi)結構(gou)通(tong)過(guo)機械或(huo)手(shou)動(dong)操作(zuo)改(gai)變其(qi)空間排(pai)列(lie)的(de)能(neng)力。需(xu)要(yao)註意(yi)的是(shi),PyC本(ben)質(zhi)上具(ju)有脆性(xing),限(xian)制(zhi)了(le)其(qi)自然形(xing)狀變(bian)形的潛力。為了克服(fu)這壹挑戰,團(tuan)隊(dui)采用了基(ji)於(yu)可(ke)變形(xing)機制設(she)計的(de)方(fang)法(fa),以(yi)實(shi)現PyC結(jie)構(gou)的(de)可(ke)變形(xing)能(neng)力。
PyC結構熱解(jie)過程(cheng)由(you)於(yu)前(qian)驅體樹(shu)脂(zhi)的(de)熱化(hua)學分解釋(shi)放氣態(tai)化合物(wu)而(er)導致顯著(zhu)的(de)幾(ji)何(he)收縮(suo)。這種收(shou)縮(suo)使得PyC晶(jing)格(ge)厚度(du)可(ke)以(yi)明顯小(xiao)於(yu)制(zhi)造(zao)能(neng)力,例如,設(she)計晶(jing)格(ge)厚度(du)為15微米的(de)結(jie)構在熱解(jie)後(hou)PyC晶(jing)格(ge)厚度(du)為4.1 ± 0.4 μm。收縮(suo)程(cheng)度(du)取決(jue)於(yu)前(qian)驅體的(de)晶(jing)格(ge)厚度(du)和熱解(jie)溫(wen)度(du)。氣態(tai)副產(chan)物(wu)的(de)釋放通(tong)過(guo)從(cong)表面(mian)排(pai)氣,因此(ci),較(jiao)高的表面(mian)積(ji)導致較高的排(pai)氣程(cheng)度(du)。較小(xiao)的晶(jing)格(ge)厚度(du)提供了較(jiao)高的表面(mian)積(ji)與(yu)體積(ji)比,導致較高的收(shou)縮程(cheng)度(du),例如,當最終(zhong)熱解(jie)溫(wen)度(du)為900°C,設(she)計晶(jing)格(ge)厚度(du)從15到150 μm的(de)收縮率(lv)為73 ± 3%到60 ± 2%。另壹方(fang)面(mian),將熱解(jie)溫(wen)度(du)從500°C增(zeng)加(jia)到900°C,對於(yu)150 μm的(de)晶格(ge)厚度(du),收縮(suo)程(cheng)度(du)從50 ± 3%增(zeng)加(jia)到60 ± 2%。收(shou)縮的溫(wen)度(du)依賴(lai)性主(zhu)要歸(gui)因於(yu)溫(wen)度(du)範圍內的(de)質量(liang)損失。



熱解(jie)碳(tan)本質(zhi)上是(shi)剛性和脆性的(de)。由(you)於(yu)其(qi)固(gu)有的剛(gang)性(xing),改(gai)變PyC材(cai)料的(de)幾(ji)何(he)形狀(zhuang)具(ju)有挑戰性,幾(ji)乎(hu)是不(bu)可(ke)能(neng)的(de)。為了解(jie)決(jue)這壹挑戰,團(tuan)隊(dui)采用了基(ji)於(yu)可(ke)變形(xing)機制設(she)計的(de)方(fang)法(fa)。設(she)計了(le)具(ju)有鉸鏈的(de)幾(ji)何(he)結構(gou),其(qi)中單元通(tong)過(guo)涉及環形(xing)環和軸(zhou)的控制(zhi)間隙(xi)的(de)旋轉關(guan)節(jie)連接(jie),從而(er)具(ju)有可(ke)變形(xing)特(te)性,並(bing)通(tong)過(guo)這些(xie)旋轉關(guan)節(jie)實(shi)現形(xing)狀(zhuang)變(bian)化(hua)的(de)能(neng)力。

然後(hou),研究(jiu)團(tuan)隊(dui)在(zai)3D打印熱解(jie)後(hou)的(de)PyC支(zhi)架中培(pei)養了C2C12細胞(bao),以(yi)評估其(qi)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)和細胞(bao)生(sheng)長(chang)的(de)能(neng)力。C2C12細胞(bao)通(tong)常(chang)被(bei)用作(zuo)肌肉(rou)研究(jiu)的(de)模型(xing)細胞(bao),因為它們(men)具(ju)有單核和梭形的(de)成(cheng)肌細胞(bao),這些(xie)細胞(bao)後(hou)來分化(hua)為多核(he)的肌管(guan),模仿體內(nei)肌(ji)肉(rou)纖維的形成(cheng)過程(cheng)。通(tong)過(guo)甲(jia)基(ji)噻(sai)唑(zuo)藍溴化(hua)物(wu)(MTT)代(dai)謝(xie)活(huo)性和細胞(bao)間接(jie)接(jie)觸(chu)PyC材(cai)料的(de)活(huo)死染(ran)色,團(tuan)隊(dui)檢(jian)查了PyC支(zhi)架的生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing),圖(tu)5b顯示了(le)500°C、700°C和900°C的PyC結構(gou)使用MTT試(shi)驗的(de)結果,表明所(suo)有結構(gou)都(dou)是(shi)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)的(de)。團(tuan)隊(dui)還(hai)對骨骼肌細胞(bao)間接(jie)接(jie)觸(chu)結構(gou)進行(xing)了活(huo)死染(ran)色,以(yi)進壹步研究(jiu)PyC材(cai)料的(de)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)。用(yong)鈣(gai)黃綠素/碘化丙(bing)啶染(ran)色後(hou),測(ce)量(liang)了活(huo)細胞(bao)與(yu)死細胞(bao)的(de)比率,並繪制(zhi)在(zai)圖5a中,用(yong)於(yu)不(bu)同(tong)熱解(jie)溫(wen)度(du)獲得(de)的(de)PyC支(zhi)架,在結構(gou)上並(bing)沒有看到對肌肉(rou)細胞(bao)的(de)毒性(xing)跡(ji)象。
肌(ji)動(dong)蛋(dan)白(bai)纖維顯著(zhu)影(ying)響(xiang)細胞(bao)內(nei)的運動能(neng)力、細胞(bao)附著和機械性能(neng)。因此(ci),團(tuan)隊(dui)研究(jiu)了(le)C2C12細胞(bao)在(zai)碳(tan)格(ge)上的(de)細胞(bao)骨(gu)架排列。圖(tu)5c–h中phalloidin的(de)熒光(guang)圖(tu)像揭(jie)示了(le)細胞(bao)骨(gu)架中密(mi)集(ji)的絲狀肌動蛋(dan)白(bai)束(shu)。細胞(bao)主(zhu)要覆(fu)蓋(gai)了結構的(de)邊(bian)緣(yuan)。培(pei)養的細胞(bao)中的(de)肌動(dong)蛋(dan)白(bai)纖維似乎(hu)在細胞(bao)骨(gu)架中隨機分布(bu)。有趣的(de)是(shi),經(jing)過(guo)七(qi)天的(de)培(pei)養,孔隙(xi)中至少填(tian)充了43 μm深(shen)的骨骼肌細胞(bao),這表明實(shi)現了(le)3D定(ding)殖(zhi),這對於(yu)許(xu)多組織工(gong)程(cheng)應用是至關重(zhong)要(yao)的(de)。細胞(bao)3D定(ding)殖(zhi)進壹步通(tong)過(guo)SEM調(tiao)查得到證(zheng)實(shi)。圖5i–k展(zhan)示了(le)經(jing)過22天細胞(bao)培(pei)養的生(sheng)物(wu)混(hun)合構(gou)建(jian)的SEM圖像。細胞(bao)覆(fu)蓋(gai)了PyC支(zhi)架,並表現出(chu)延長的(de)形態(tai),這表明細胞(bao)在(zai)PyC表面(mian)上的(de)優(you)先(xian)生(sheng)長(chang)。此(ci)外,觀察(cha)到細胞(bao)在(zai)孔隙中生(sheng)長(chang),並(bing)在(zai)孔(kong)隙上橋(qiao)接(jie),表明PyC支(zhi)架支(zhi)持(chi)3D骨骼肌細胞(bao)生(sheng)長(chang)。

骨(gu)骼肌細胞(bao)支(zhi)架的關鍵標準之(zhi)壹是它們(men)誘(you)導成(cheng)肌管(guan)形成(cheng)的能(neng)力,成(cheng)肌管(guan)是由(you)成(cheng)肌母(mu)細胞(bao)融合產(chan)生(sheng)的(de)多核(he)纖維結構。 因此(ci),團(tuan)隊(dui)通(tong)過(guo)分(fen)析Hoechst和phalloidin染(ran)色的(de)細胞(bao)核(he)和肌動蛋(dan)白(bai)纖維的熒光(guang),研究(jiu)了(le)PyC支(zhi)架誘(you)導成(cheng)肌管(guan)形成(cheng)的能(neng)力。圖6展示了(le)在(zai)不(bu)同(tong)熱解(jie)溫(wen)度(du)下制(zhi)備的(de)PyC支(zhi)架上形(xing)成(cheng)非(fei)常(chang)少的(de)成(cheng)肌管(guan)。此(ci)外,團(tuan)隊(dui)還(hai)在PyC支(zhi)架上進行(xing)了熒(ying)光(guang)研究(jiu),以(yi)研究(jiu)形(xing)成(cheng)的肌(ji)動(dong)蛋(dan)白(bai)。這些(xie)結(jie)果表明,在不(bu)同(tong)溫(wen)度(du)下PyC支(zhi)架上都(dou)形成(cheng)了成(cheng)肌管(guan),並且它(ta)們(men)在(zai)支(zhi)架表面(mian)很(hen)好(hao)地(di)發(fa)育並隨機定(ding)向(xiang)。

在(zai)3D支(zhi)架中,細胞(bao)遷(qian)移和增(zeng)殖(zhi),向(xiang)內(nei)延伸以(yi)最終(zhong)封閉或(huo)橋接(jie)孔隙(xi),形成(cheng)類似組織的(de)片狀(zhuang)結構(gou)。細胞(bao)的(de)集(ji)體行(xing)為,包(bao)括(kuo)在(zai)3D結(jie)構中傳播時的(de)速度(du)和最終(zhong)形狀(zhuang)的橋(qiao),取決(jue)於(yu)孔(kong)隙的幾(ji)何(he)形狀(zhuang)和大小(xiao)。例如,在(zai)發(fa)展(zhan)的(de)界(jie)面(mian)上細胞(bao)擁(yong)擠(ji)或(huo)展開取決(jue)於(yu)初(chu)始基(ji)質是凹的還(hai)是凸的。為了更(geng)廣(guang)泛地(di)探索C2C12細胞(bao)與(yu)可(ke)變形(xing)的PyC結(jie)構(gou)之(zhi)間的(de)相(xiang)互(hu)作用(yong),細胞(bao)被(bei)培(pei)養在PyC鏈結(jie)構(gou)上,這些(xie)結(jie)構(gou)為3D細胞(bao)生(sheng)長(chang)提供了各(ge)種幾(ji)何(he)形狀(zhuang)。通(tong)過(guo)實(shi)驗可(ke)以(yi)看到,細胞(bao)覆(fu)蓋(gai)了整個鏈結(jie)構(gou),包(bao)括(kuo)格(ge)構件之(zhi)間的(de)間隙(xi)甚(shen)至旋轉關(guan)節(jie)內(nei)。細胞(bao)被(bei)觀察(cha)到以(yi)平(ping)坦的(de)片(pian)狀(zhuang)而(er)不(bu)是(shi)聚(ju)集(ji)體的(de)方(fang)式排列(lie),在(zai)這些(xie)片(pian)狀(zhuang)中形(xing)成(cheng)了多個(ge)細胞(bao)層(ceng)。隨後(hou),它(ta)們(men)利用細胞(bao)間連接(jie)橋接(jie)孔隙(xi),跨越(yue)相(xiang)當大的(de)距(ju)離(li)並(bing)有效地(di)填(tian)充孔隙(xi)。

綜上,研究(jiu)團(tuan)隊(dui)展(zhan)示了(le)微(wei)型(xing)結構熱解(jie)後(hou)的(de)碳(tan)結構(gou)用於(yu)骨(gu)骼肌細胞(bao)的(de)3D細胞(bao)生(sheng)長(chang)。團(tuan)隊(dui)通(tong)過(guo)利用摩方(fang)精(jing)密(mi)PμSL技(ji)術(shu)制(zhi)造(zao)樹(shu)脂(zhi)微(wei)型(xing)結構,然後(hou)進行(xing)熱解(jie)得到3D結(jie)構的PyC。除(chu)了典(dian)型(xing)的固(gu)定(ding)和剛性的(de)3D結(jie)構的(de)PyC外,團(tuan)隊(dui)還(hai)采用了壹種新的設(she)計方(fang)法(fa)制(zhi)造(zao)了(le)新的可(ke)變形(xing)3D結構(gou)的(de)Pyc。在(zai)細胞(bao)培(pei)養過程(cheng)中,C2C12骨(gu)骼肌細胞(bao)表現出(chu)對PyC材(cai)料的(de)強烈親(qin)和力,顯示出(chu)良(liang)好(hao)的(de)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)和細胞(bao)增(zeng)殖(zhi)。細胞(bao)在(zai)剛性和可(ke)變形(xing)的PyC支(zhi)架中定(ding)殖(zhi),行(xing)成(cheng)真正的(de)3D細胞(bao)定(ding)殖(zhi)。3D結(jie)構(gou)的PyC進壹步導致培(pei)養的肌(ji)肉(rou)細胞(bao)中的(de)肌動(dong)蛋(dan)白(bai)纖維沿(yan)可(ke)變形(xing)結構(gou)的(de)良(liang)好(hao)排(pai)列。在PyC結構表面(mian)也(ye)形成(cheng)了大量(liang)成(cheng)肌管(guan),其(qi)形成(cheng)依賴(lai)於(yu)與(yu)熱解(jie)溫(wen)度(du)相關(guan)的(de)PyC剛(gang)度(du)。然而(er),PyC材(cai)料的(de)成(cheng)肌分(fen)化(hua)能(neng)力在這裏(li)並(bing)未(wei)全部實(shi)現,這需(xu)要(yao)進壹步的廣(guang)泛研究(jiu)。
本(ben)研究(jiu)的(de)結果對於(yu)利用3D打(da)印的(de)熱解(jie)碳(tan)結構(gou)作為細胞(bao)支(zhi)架具(ju)有重要(yao)意(yi)義,3D結(jie)構的PyC對細胞(bao)的(de)親(qin)和力可(ke)能(neng)為多功能(neng)支(zhi)架的設(she)計提供新的視(shi)角(jiao)。