-
题名基于肌肉细胞水凝胶纤维的光固化生物打印系统设计
- 1
-
-
作者
胥国勇
赵钢
陆志威
关冠
-
机构
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系
-
出处
《自动化与仪表》
2021年第9期69-73,102,共6页
-
文摘
肌肉纤维是生物致动器的重要动力来源,但目前仍缺少合适的设备制备肌肉细胞纤维。生物打印因其高精度、生物兼容性好的特点被广泛应用于构造生物细胞组织。该文设计开发了一种基于光固化的生物打印系统,打印了载有C2C12肌肉细胞的GelMA水凝胶纤维,分析了不同紫外光强和水凝胶流量下的可打印范围、纤维平均线宽和均匀性。实验结果表明,在光强为20 mW/cm^(2)和流量为120μL/min时,纤维的效果最佳,同时细胞的存活率很高。该研究对生物致动器的研究具有重要意义。
-
关键词
水凝胶
纤维
生物打印
生物致动器
光固化
肌肉细胞
-
Keywords
hydrogel
fiber
bio-printing
biological actuators
photocuring
muscle cells
-
分类号
TP271.4
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
-
题名电刺激提高骨骼肌微纤维致动器致动性能
- 2
-
-
作者
陆志威
关冠
赵钢
-
机构
中国科学技术大学微纳米工程实验室
-
出处
《中国细胞生物学学报》
CAS
CSCD
2022年第7期1267-1275,共9页
-
基金
国家自然科学基金(批准号:51675503)资助的课题。
-
文摘
生物混合致动器是生物混合机器人的重要部分,该研究利用可光交联水凝胶(GelMA)作为小鼠成肌细胞C2C12细胞的细胞间基质,制作了一种直径为500μm的微纤维致动器,并探究长时间电刺激对微纤维中C2C12细胞分化及致动能力的影响。该研究利用不同电压的方波脉冲信号在细胞分化期间对细胞进行每天15 min的电刺激,同时利用刚性支架固定微纤维以保持其方向与电场方向一致,并对微纤维施加30%机械拉伸。为表征电刺激对细胞分化的影响,利用ImageJ软件统计肌管长度、宽度与取向角,利用肌球蛋白重链(MHC)荧光染色表征其肌球蛋白重链表达,利用ANSYS有限元仿真计算致动器主动张力。结果表明,该微纤维致动器适合C2C12细胞生长并使其分化形成可收缩的骨骼肌,通过分化期间的长时间电刺激可有效促进C2C12细胞的分化、增大骨骼肌中肌管尺寸并提高微纤维致动器致动性能。其中18 V的电刺激效果最为显著,能使肌管长度有效提高30%,肌管宽度提高24%,肌管主动张力提高198%,使其达到0.21μN。含有性能增强的骨骼肌的微纤维致动器可进一步应用于生物混合机器人组装领域,在药物筛选和骨骼肌再生等基础研究领域也有较强的应用潜力。
-
关键词
C2C12细胞
生物混合致动器
电刺激
细胞分化
-
Keywords
C2C12 cells
bio-hybrid actuators
electrical stimulation
cell differentiation
-
分类号
R318
[医药卫生—生物医学工程]
-
