韩国浦项科技大学Sungjune Jung教授团队使用MicroFab的按需喷墨生物打印系统Jetlab II制备了三维(3D)肺泡屏障模型,以评估尘埃颗粒对细胞毒性、肺泡屏障结构和肺泡屏障表面活性物质分泌的生理影响,研究尘埃颗粒如何导致呼吸道疾病。全喷墨打印的肺泡屏障模型能够高精度地模拟身体中的生理现象,可以用作毒理学的临床前模型,并有助于将新发现转化为有效的治疗策略。
介绍
空气中的微小尘埃颗粒通过呼吸道进入我们的身体,并导致严重的呼吸道疾病。因此,分析尘埃颗粒对呼吸系统的影响一直受到人们的极大研究兴趣。目前对于尘埃颗粒进攻人体肺泡过程的研究类似于2D模型,并且在体内发生的一些现象是经过模拟推演的,无法准确表达其过程。Sungjune Jung教授团队利用喷墨打印技术,通过在多孔基板上以高分辨率精确定位打印细胞,实现了对人体三层肺泡屏障模型的复现,从而在体外研究人类肺泡屏障中的尘埃颗粒毒理学。
结论
全喷墨打印的肺泡屏障结构的研究为吸入尘埃颗粒的有害影响提供了三个主要的新见解。暴露于高浓度尘埃颗粒的肺泡组织中的现象包括:1.促炎细胞因子的表达增加;2.组织结构的破坏和紊乱;3.与呼吸系统疾病相关的基因的上调或下调。全喷墨打印的肺泡屏障模型非常接近人体肺泡组织的形态、功能和微环境特征,意味着现代医学可以使用全喷墨打印的方式来模仿制造人体器官可以用作毒理学的临床前模型,并有助于将新发现转化为有效的治疗策略。
参考文献:
[1] Kang, D., Lee, H., & Jung, S. (2022). Use of a 3D inkjet‐printed model to access dust particle toxicology in the human alveolar barrier. Biotechnology and Bioengineering, 119, 3668–3677.