通过生物打印液滴和环形结构体开发胶原蛋白收缩试验

胶原凝胶收缩（CGC）试验最早出现在四十年前（Bell ，1979 年），在了解不同的生物力学过程中发挥了重要 作用。CGC 试验利用了细胞填充的3D胶原水凝胶随时间 发生的可预测和一致收缩的优势（Ngo，2006 年）。 组织收缩是发生在各种组织重塑和疾病途径中的重要活 动（Al-Kofahi，2015；Dickman，2019； Matsumoto，2007）。例如，淋巴系统参与动态的强 直性和阶段性收缩，以维持体内平衡。在重现机械组织 功能、研究新疗法和疾病通路时，该技术可替代结构不 合适的2D细胞培养和不可持续的动物模型（Al-Kofahi， 2015 ）。 一般来说，3D细胞培养能更好地支持细胞与细胞之间的 相互作用，与2D细胞培养相比，3D细胞培养能在细胞形 态、连接蛋白、氧合作用以及药物和营养吸收方面表现 出更多相关的生理差异（Murphy，2014；Pampaloni ，2007；Edmondson，2014）。胶原凝胶为在3D环境 中研究机械生物学创造了理想的微环境，因为胶原凝胶 会根据细胞可溶性因子的释放情况改变收缩率，从而为 疾病的进展提供线索（Zhang，2019）。然而，CGC  分析工作流程仍存在一些问题，如需要大量细胞 （Redden，2003 年）和过度消耗昂贵的胶原蛋白（96 孔板中每个重复 >100 μL）（Gullberg，1990 年； Timpson，2011 年）。相比之下，3D生物打印技术可在 胶原蛋白用量较少的情况下对敏感细胞类型进行经济可 行的生物力学筛选，甚至在胶原蛋白形态复杂的情况下 对强健细胞类型进行生物力学筛选（Nerger，2019 年）