DNA編程組裝細胞技術：可3D打印出活組織的復雜折疊形狀

南極熊2018年1月2日訊/加州大學舊金山分校（UCLA）的生物工程師正在嘗試利用一種名為DNA編程組裝細胞（DPAC）的3D細胞技術3D打印活體組織的復雜折疊形狀。這項研究可以幫助科學家創(chuàng)造出復雜和功能性的合成組織,。

3D打印已經讓科學家在創(chuàng)建合成組織方面取得了長足的進步,。 但即使是最先進的生物打印機，目前也仍然無法成功復制根據發(fā)育規(guī)劃生長的組織的關鍵結構特征,，比如人體組織中的自然褶皺,。

不過，UCLA的這項研究有望改變這一點 — 該校的科學家發(fā)現,，通過操縱有活性的小鼠或人類細胞（特別是間充質細胞），從而對細胞外基質纖維的薄層進行構圖,，他們可以從活體組織中產生碗狀結構,，線圈和波紋。

“我們開始意識到,，將自然發(fā)展過程分解為工程學原理是可能的,，然后我們可以利用這些原理來重建和理解組織。這在組織工程方面無疑是一個全新的角度,�,！盪CLA博士后研究員Alex Hughes表示。

該研究涉及使用一種叫做細胞DNA編程組裝的3D細胞圖案化技術,。它可用于建立組織的空間模板,。模板一旦建成便會將自身折疊成復雜的形狀,，模仿組織在開發(fā)過程中分層組裝的方式。這是因為間充質細胞有效地“牽引”在其周圍的繩狀細胞外基質（ECM）纖維網絡上,，導致整個結構發(fā)生拱形或變形,。

令人高興的是，UCLA的科學家已經牢牢掌握該編程細胞組裝,，以便操縱其折疊行為了,。研究人員解釋說，通過對間充質細胞進行特殊的排列,，他們能夠制造出與“簡單模型”所預測的非常相似的“形狀轉變”的活體構建體,。

不過，需要探索的內容還有很多,。首先,，他們想知道是否可以將折疊式組織發(fā)育程序納入其它控制組織構圖的程序中，以全面操作細胞,；其次,，他們希望花更多的時間來研究細胞是如何區(qū)別于體內組織折疊中發(fā)生的機械變化。

最終,，這項研究可能會對3D打印的器官,、用于藥物測試的微型“器官”，甚至生物柔性機器人的發(fā)展產生積極推動作用,。

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延伸閱讀：《Organovo聯手Viscient用3D打印組織模型開發(fā)肝病藥物》

編譯自 3ders