Cellink BIONOVA X 是一款先进的 DLP（数字光处理）技术 3D生物打印机，专为高分辨率、快速和生物友好的打印设计，主要用于生物医学和组织工程领域。它在药物开发、疾病建模和再生医学等高通量研究中发挥着重要作用。

近期研究中，使用 BIONOVA X 打印的模型涵盖了多种应用，从肝脏组织到心肌微组织，甚至神经系统疾病建模。通过这款3D生物打印机，研究者能够在高通量平台上快速创建精确的3D 结构，极大提升了打印速度和精度，尤其是在构建具有复杂微结构的组织时，BIONOVA X 可以轻松实现多细胞类型和多材料的高效组合。为再生医学和个性化药物筛选提供了新的可能性。

一 肝脏模型（Liver model）构建
1. Deterministically Patterned Isomimetic Human iPSC-derived Hepatic Model via Rapid 3D Bioprinting

通过快速3D生物打印构建具确定性图案的仿生人类iPSC衍生肝脏模型
 

这篇文章的主要目标是通过快速3D生物打印技术，构建一种由人诱导多能干细胞（hiPSCs）衍生的仿生肝脏模型，用于个性化药物筛选和疾病研究。

肝脏模型的构建背景
肝脏在蛋白质合成和代谢功能中起着重要作用，肝功能的丧失与疾病发展和药物毒性密切相关。因此，开发体外肝脏模型对于药物筛选和疾病研究具有重要意义。然而，目前的体外肝脏模型常常缺乏生理相关的微环境，导致肝细胞在培养中迅速失去其功能。

iPSCs在肝脏模型中的应用
人诱导多能干细胞（hiPSCs）被认为是开发个性化肝脏模型的理想细胞来源。与原代肝细胞相比，hiPSCs更易获取并且具备分化成肝细胞的潜力。研究中利用了hiPSCs通过特定分化流程衍生成肝前体细胞（HPCs），这些细胞能进一步分化为成熟的肝细胞。

3D生物打印技术的优势
本研究采用了数字光处理（DLP）技术来快速打印三维肝脏模型。DLP技术能够通过光固化水凝胶，以高分辨率和快速的打印速度构建复杂的三维微结构。该技术不仅提高了打印速度，还能够精确控制细胞和材料的空间排列，模拟肝脏的六边形结构单元。

肝脏模型的细胞组成与微结构
该模型采用了三重培养体系，包括hiPSC衍生的肝前体细胞（HPCs）、人脐静脉内皮细胞（HUVECs）和脂肪干细胞（ADSCs）。这些细胞被嵌入到具有生理相关性六边形结构的水凝胶中，这种结构模仿了肝脏小叶的组织排列。通过多步的3D打印过程，不同细胞类型在支架中被精确定位。

3D培养条件下的肝细胞功能增强
与传统的二维培养相比，三维培养体系中的hiPSC-HPCs展示了更好的形态学组织化、肝特异性基因表达水平提升、代谢产物分泌增加以及细胞色素P450（CYP）酶的诱导增强。这表明，在3D仿生环境中，肝前体细胞得到了更好的功能维护和成熟。

应用前景
这种基于3D生物打印的肝脏模型为早期药物筛选和个性化疾病模型提供了一个平台。通过结合不同细胞类型和仿生结构，该模型能够模拟肝脏的多细胞相互作用和微环境，尤其是在药物代谢和毒性预测方面具有重要的应用潜力。

总结
这篇文章通过DLP 3D生物打印技术成功构建了一个生理相关的人iPSC衍生肝脏模型，不仅有效增强了肝细胞的功能，还展示了该模型在药物筛选和疾病建模中的应用前景。这种模型具有巨大的临床转化潜力，尤其是在个性化医学和早期药物筛选方面。

2. Rapid 3D bioprinting of decellularized extracellular matrix with regionally varied mechanical properties and biomimetic microarchitecture

具有区域性可变机械性能和仿生微结构的去细胞外基质的快速3D生物打印
 

这篇文章的主要目标是通过快速3D生物打印技术，利用去细胞外基质（dECM）构建具有区域性可变机械性能和仿生微结构的肝脏模型。这种模型主要用于研究肝细胞癌（HCC）在病理环境下的进展与侵袭行为。

去细胞外基质的制备
文章首先使用去细胞技术从猪肝脏中提取出去细胞外基质（dECM），这个过程包括去除细胞、保存胶原纤维和基质的关键成分。随后，dECM与可光交联的明胶甲基丙烯酸酯（GelMA）混合，生成可用于光固化3D生物打印的水凝胶溶液。

3D生物打印技术的应用
本文采用DLP（数字光处理）技术，利用数字微镜设备（DMD）控制UV光源在预设的图案上进行光固化反应，逐层构建肝脏dECM支架。打印出的支架具有与肝小叶尺寸相当的六边形结构，用于模拟肝脏微环境。

肝癌模型的构建与细胞培养
使用打印出的dECM支架对HepG2肝癌细胞进行培养，实验中展示了HepG2细胞在dECM支架中表现出较好的存活率和功能性。相比于单纯的胶原I或GelMA基质，dECM基质支架更好地支持了肝癌细胞的增殖和肝特异性基因的表达。

机械性能调控
通过调节打印时的UV光曝光时间，研究人员能够在同一个支架中生成具有不同机械强度的区域，从而模拟健康肝脏与病变肝脏（如肝硬化）的硬度差异。实验显示，HepG2细胞在硬化的dECM支架中表现出较低的增殖和更高的侵袭潜能，表明肝癌细胞在硬化环境中的恶性程度更高。

HCC细胞侵袭的可视化
文章还设计了一种具有不同硬度区域的3D肝癌组织平台，可以可视化肝癌细胞从肝小叶区域侵袭到周围的纤维隔。通过荧光标记不同硬度的区域，研究人员可以跟踪HepG2细胞在这些区域中的侵袭行为。

研究意义
这项研究展示了如何通过快速3D生物打印技术，结合dECM材料构建生理相关的肝脏微环境，用于研究肝细胞癌的进展与侵袭。这种平台为理解肝癌细胞在病理环境中的行为机制提供了一个创新的工具，也为未来的药物筛选和癌症治疗研究开辟了新途径。

总结
这篇文章通过利用去细胞外基质和DLP 3D生物打印技术，成功构建了一个可用于研究肝癌侵袭和进展的3D生物模型。通过调控支架的机械性能和设计复杂的微结构，这一平台为更好地理解肝癌在硬化肝脏中的行为提供了重要的工具，同时展示了在组织工程和疾病建模中的广泛应用前景。
 

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