利用静态混合器与同轴打印

 

       为验证该纤维结构对细胞形成定向组织的影响，研究比较了在多室凝胶纤维中与在用预混合生物墨水制作的纤维中培养的成肌细胞的行为。尽管纤维的直径（>1 mm）比细胞大小大，但24小时后在多室凝胶纤维中观察到高度对齐的细胞，而预混纤维包裹的细胞几乎保持球形，如图3。在细胞活性方面，GelMA区域的存在确保了细胞的扩散和增殖。而在预混合凝胶结构中，海藻酸盐的存在也阻止了支架的降解，进而防止了细胞的扩散和增殖。随着时间的推移，预混合生物墨水纤维中的细胞的活性和增殖速度低于多室水凝胶纤维。

       研究人员还研究了多室水凝胶纤维控制单个纤维内部细胞排列的能力。通过设置不同的同轴流速比，可以调整细胞取向与纤维轴向的角度。随着流速比例的变化，可以对纤维内的细胞组织结构进行实时控制。

       基于纤维的生物制造方法可用于制造各向异性组织（如肌肉）的仿生支架。在生物工程支架中模拟这类组织的纤维结构可以调控被包裹的细胞的行为以增强肌生成。、研究验证了所提出的支持成肌细胞成熟的策略。肌细胞迅速增殖、融合并形成多核肌管。在包封后第7天，水凝胶纤维被高度定向的密集排列的肌管完全占据，形成一个束状结构。多室水凝胶纤维中成肌标志物的表达也表明细胞分化成熟并形成肌纤维。

       综上，研究人员利用静态混合器与同轴打印相结合，制造多室水凝胶纤维的具有沿纤维轴向的内部微丝，为改进对天然肌肉组织的模拟和诱导成肌细胞对齐提供了条件。该生物制造策略简单而稳健，且可以很容易地与任何挤压生物打印或纤维纺丝装置集成，以制造能够控制细胞排列的多室支架。

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