大家好！在中秋佳节来临之际，愿这篇文章如明月般为您带来知识的光辉——《A Cell Pre-Wrapping Seeding Technique for Hydrogel-Based Tubular Organ-On-A-Chip》发表于《Advanced Science》。器官芯片的发展为医学领域带来了新希望，但当前仍面临一些挑战。本文介绍的基于水凝胶的管状器官芯片细胞预包裹接种技术，有望突破困境。在此，祝大家中秋快乐，团团圆圆！愿这项技术能像中秋的圆月一样，为医学研究照亮前行的道路，为人类健康带来更多的福音。

*本文只做阅读笔记分享*

一、引言

在药物开发和再生医学中，器官芯片（OOC）模型具有重要应用前景。然而，当前的OOC模型存在一些局限性，如微流控系统的通道几何形状与体内管状结构不匹配、所用材料与体内细胞外基质（ECM）差异较大以及细胞接种方法存在不足等。为了解决这些问题，本文介绍了一种基于水凝胶的管状OOC的细胞预包裹接种技术。

二、结果

2.1 3D糖打印纤维和管腔结构

使用先前开发的3D糖打印技术，打印悬浮的糖纤维结构，并通过控制打印参数（如挤出温度、压力和喷嘴平移速度）来调整糖纤维的直径，从而实现对糖纤维尺寸的精确控制。通过规定打印路径，可以获得各种管状结构，如弯曲、分叉和平行的管腔结构。

2.2 细胞预包裹接种技术

开发了一种新颖的细胞预包裹接种技术，以实现细胞在糖纤维结构上的均匀负载，形成均匀致密的细胞单层。该技术的关键步骤包括使用纤维蛋白作为细胞载体来固定细胞位置，通过在糖纤维上涂覆Poly（DL - lactide - co - glycolide）（PDLGA）和Pluronic F-127（F-127）来改善细胞载体的粘附和扩散，以及开发 “stamping”技术来实现细胞载体在糖纤维表面的均匀覆盖。

2.3 构建肾近端小管芯片的完整流程

结合3D糖打印技术和细胞预包裹接种技术，构建了一个3D微流控管状微生理细胞模型，代表肾近端小管芯片。该流程包括制造牺牲纤维模板、涂层保护、细胞接种、水凝胶浇铸和交联、糖模板溶解、形成细胞单层以及进行灌注培养等步骤。

2.4 肾近端小管芯片的表征

实验内容：使用光学显微镜对通过细胞预包裹接种技术结合3D糖打印技术创建的肾近端小管芯片进行表征，包括观察上皮细胞单层的形成、细胞的形态、生存能力、增殖情况以及对流体剪切应力（FSS）的响应。

2.5 初步血管-肾小管共培养模型的构建

通过打印特定距离的平行纤维并分别预接种不同细胞，构建了由相邻平行的内皮化和上皮化管腔组成的初步血管-肾近端肾小管共培养模型，并对该模型进行了表征，包括观察细胞的附着和扩散情况、评估内皮化管腔的渗透性以及观察内皮细胞的细胞间连接。

三、结论

本文提出的细胞预包裹接种技术结合3D糖打印技术在构建管状OOC模型方面具有优势，但也存在一些局限性。未来的改进方向包括增强3D打印能力、优化牺牲材料和打印过程、简化工作流程以及对模型的生物学功能进行更广泛和定量的验证等。

参考文献：

Nie J, et al. A Cell Pre-Wrapping Seeding Technique for Hydrogel-Based Tubular Organ-On-A-Chip. Adv Sci (Weinh). 2024 Aug;11(30):e2400970.