明胶基生物墨水在药学研究中的应用

陈俊根，张雷，何原子，张峻颖，吴春勇

(1.中国药科大学药物质量与安全预警教育部重点实验室，江苏 南京 210009;2.中国药科大学药物分析教研室，江苏 南京 211198;3.山东省食品药品检验研究院，山东 济南 250101；4.中国药科大学中药制剂教研室，江苏 南京 211198)

新药研究领域一般通过临床前动物试验评价其成药性，但由于种属差异的存在，结果外推到人体存在很大的不确定性[1]。因此，基于人源细胞开发人体体外模型具有重要意义。目前药物筛选最常用的体外模型是二维(2D)细胞培养，具有易操作、生长环境可控、细胞生长可视化、重现性好、高通量等优点[2]，但由于缺乏细胞-细胞间、细胞-基质间相互作用，可能误导药物作用的预测[3-4]。研究发现，三维(3D)体外模型可以更好地模拟体内复杂的微环境，为新药筛选提供更可靠的开发策略与技术平台。但传统3D体外模型的构建方法，如刚性支架[7]、旋转瓶[8]、悬滴[9]、超低黏附培养[10]和微孔阵列[11]等忽略了细胞外基质的作用，不利于重现细胞在体内的微环境[12]，模型尺寸也受到很大限制[13]。更为重要的是，复杂的3D类器官需要更精确的多细胞结构以及血管网络的整合，而传统的组织工程技术无法满足这些要求[14-16]。

3D生物打印是一种新兴的、革命性的组织工程技术，将生物材料按照预先设计好的模型，以自动化方式层层打印，可以构建结构复杂、功能成熟的人体类器官，为新药评价提供与体内功能更相似的体外模型[17-18]。生物打印技术可分为4类：挤……