液滴中的液滴模型及其生物医学应用
液滴中的液滴（DiD）打印是一种先进的生物分散技术，通过将较小的水凝胶液滴封装在较大的水凝胶液滴内，形成“液滴套液滴”的结构。这种技术可实现多材料、多层次的小型化3D模型，有助于更精确地模拟天然组织的微环境，广泛应用于3D细胞培养与生物医学研究。

通过精确控制载有细胞的水凝胶（或生物墨水）的成分，液滴模型能够增强细胞间的相互作用，从而更准确地研究组织与细胞行为。

液滴中的液滴打印
工作原理
液滴结构打印的核心在于精度。要实现可靠、一致且可重复的结果，关键在于能够在指定空间内准确挤出所需大小的液滴，并确保内部液滴能够被完全封装。
 

我们推出了BIO ONE —— 款采用机械注射器机制的生物分配器，专为高精度液滴打印而设计。BIO ONE 可实现最小的体积偏差，是构建液滴模型的理想系统。此外，我们提供了液滴中的液滴协议与技术指南，展示如何利用 BIO ONE 在多达48孔板中成功打印液滴结构模型。
 

液滴中的液滴
工作流程

1、在软件中设置打印协议。建议将内部液滴的最小体积设为 5 µL，外部液滴的体积设为 30 µL，并通过 z轴偏移 将外部液滴打印在内部液滴上方。
2、准备两种生物墨水，并分别装入 3毫升注射器中。
3、将第一种生物墨水装入打印头，连接 20-22G喷嘴。校准打印机并充注生物墨水。
4、打印内部液滴，完成后根据您的协议对液滴进行交联。
5、使用第二种生物墨水重复步骤3，但更换为 18-20G喷嘴，并打印外部液滴。
6、交联外部液滴后，添加所需的细胞培养基，并按照您的方案对构建体进行孵育。
 

使用DiD模型进行 癌症侵袭测定


 

TeloCol-10液滴模型，动态展示细胞迁移过程。
为了验证“液滴包裹液滴”模型的优势，我们开展了一项内部实验，研究癌症细胞的迁移行为。在这项研究中，我们使用两种不同浓度的TeloCol-10 以1µL的浓度打印内部液滴，以5µL的剂量打印外部液滴。内液滴（6 mg/mL）中包含乳腺癌细胞 MDA-MB-231mCherry，外液滴（4 mg/mL）为无细胞对照。我们使用相同浓度的 Matrigel 重复了该实验。

这些 TeloCol-10 和 Matrigel 模型通过 Discover Echo 的Cellcyte 1每 3小时观察一次，持续 9天。

我们可以观察到 TeloCol-10 和 Matrigel 模型中，细胞在第 3天 开始从内部液滴迁移至外部无细胞液滴，并在随后的几天内观察到大量细胞迁移。此外，内部液滴中还出现了细胞球状团簇的形成。

总体而言，我们在 TeloCol-10模型中成功观察了迁移细胞长达9天，而在 Matrigel模型中仅能观察7天。

这样的癌症细胞迁移测定为研究人员提供了深入理解肿瘤转移的工具，有助于开发抗癌药物并揭示细胞迁移的机制。此外，这些测定还可用于分析患者来源细胞的迁移特性，为个性化治疗策略提供关键数据支持。

 其他应用

结论
液滴打印是一种前景广阔且强大的生物医学研究工具，能够精确控制3D细胞培养环境。通过将充满细胞的水凝胶液滴封装在较大的水凝胶液滴中，研究人员可以创建高度仿生的模型，模拟自然组织的复杂性。这项技术能够深入研究多种生物过程，包括细胞迁移、免疫反应和器官功能等。

借助 BIO ONE，研究人员可以轻松且可靠地生成液滴中的液滴结构，为药物发现、组织工程和个性化医疗开辟了全新的可能性。

长按二维码阅读全文