2021年2月17日

寻找新的组织工程支架

生物工程材料的高分辨率成像

由荧光纤维组成的支架图像:左:原始广域图像。右图:带有LVVC的THUNDER图像。这两幅图像都是55张图像z堆的最大投影(总高度为130µm)。图片由美国休斯顿莱斯大学生物工程系Mollie Smoak提供

组织工程师使用药物递送的各种应用的生物材料，以支持受损或丢失组织的再生，以产生体外疾病模型。脚手架架构可以根据特定的组织工程应用程序量身定制。通过成像表征支架形态和孔隙率对模块化生物材料的制备至关重要。当由于组织的厚度和光学特性而用于组织工程，宽场显微镜可达到其限制。雷声成像系统配备了计算清理技术，提供了宽视野显微镜的优势，但克服了失焦模糊或“雾”时，典型的厚，3D样本成像。

介绍

组织工程开发模仿生物组织的材料［1］．通常这些材料的基础是在支架上培养的细胞［2］．这些工程组织可以用来修复甚至替代人体自身的材料。

Mollie Smoak的研究重点是用于支持肌肉骨骼组织再生的新型生物材料的合成、加工和评估［2］．具体来说，这些材料再现了在这些组织中发现的生化线索、物理化学刺激和天然结构。此外，这些生物材料可以作为控制药物传递的载体，基因治疗的非病毒载体，以及疾病建模的平台[1,2]．

挑战

根据材料和支架的厚度，对其进行清晰成像对光学宽视场显微镜来说是一个挑战。在这项研究中，纤维是用传统的宽场成像显示的，但不幸的是，有很多不需要的背景信号，使图像解释困难。

方法

为这项实验工作开发的支架由荧光素标记的电纺丝纤维组成。目的是研究支架的纤维形态和孔隙特征。用aTHUNDER Imager 3D细胞培养，一种配备了光数字LVCC(大容量计算清理)技术的倒置显微镜平台［3］．它使用户能够获得一个清晰的细节，甚至在一个完整的样本的深层，在实时，而不是传统的广域系统的失焦模糊。