研究揭示了对生物打印的骨骼肌组织模型的见解

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

SUTD与NTU合作，对3D体外仿生骨骼肌组织模型进行深入分析，凸显了生物打印技术的巨大潜力。

遗传肌病，衰老，外伤和肿瘤消融可能会损害骨骼肌的功能。在某些情况下，例如严重的外伤和肌肉体积损失，纤维瘢痕组织的形成会严重阻碍再生过程，从而导致肌肉功能障碍。

尽管已经探索了许多生物工程方法来构建体外骨骼肌组织，但是仍然能够实现能够将成熟的肌肉，脉管系统和细胞外基质组成恢复到受损组织的体外模型。同时，发现通过结合诸如物理，化学和电学提示的外在因素，组织工程支架在骨骼肌再生中取得了显着进展。

新加坡科技设计大学（SUTD）的研究人员和南洋理工大学（NTU）的研究合作者对这些体外骨骼肌组织模型进行了深入的分析。他们还回顾了这些生物工程方法在模拟骨骼肌组织中的最新技术现状。他们的论文“ 体外3D骨骼肌模型的生物打印：评论 ”发表于材料与设计。

还提出了与骨骼肌模型相关的设计考虑因素的深入分析，并讨论了与肌发生相关的各种影响参数，包括基质，细胞和结构。此外，还讨论了拓扑，机械和电刺激的作用，以提供对肌发生的更深层理解。主要的生物工程策略，包括静电纺丝，基于水凝胶的，基于纤维/水凝胶的，药物递送和生物印刷已得到了全面的审查和比较（请参见图像）。

该评论文件还指出，尽管在这一领域取得了长足进步，但复制天然肌肉仍面临挑战。除了材料和多细胞环境，还必须解决诸如如何实现适当的神经支配和血管形成等问题，以重建功能全面的肌肉。

但是，在微流体技术，球体，程控释放和静电纺丝等领域的合作研究将为实现生物打印的全部潜力铺平道路。

近年来，由于生物打印的骨骼肌在构造功能组织模型方面显示出极大的灵活性，因此几乎可以对人体的每个器官进行生物打印。SUTD首席研究员Chua Chee Kai教授表示：“虽然我们的审查论文力图最大程度地发挥3D骨骼肌组织模型的潜力，但我们希望我们的工作也能激发更深入的研究，最终复制天然肌肉。
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