Bionova-X DLP生物打印：重塑肠道类器官培养新路径

时间：2026-01-16来源：点击次数：1次

在组织工程与类器官研究领域，肠道隐窝 - 绒毛结构的体外复刻一直是困扰科研人员的核心难题。而 CELLINK Bionova-X 数字光处理（DLP）生物3D打印机，凭借微米级打印精度与力学微环境调控能力，成功破解这一困境，为肠道 morphogenesis 研究带来突破性解决方案！

BIONOVA X_引领DLP生物打印的新纪元

核心痛点突破：无需外源性因子，几何结构驱动功能化形态发生

肠道隐窝 - 绒毛结构是营养吸收与黏膜防御的关键，但其复杂的空间架构与力学环境难以在体外模拟。传统方法依赖外源性 WNT 激动剂或复杂微流控设备，不仅操作繁琐，还难以精准复刻体内生理状态。

Bionova-X 的出现彻底改变这一现状 —— 通过精准设计明胶甲基丙烯酸盐（GelMA）微孔阵列的几何形态，仅依靠周长- 面积比这一核心参数，即可在无外源性 WNT 激动剂的情况下，显著促进 Caco-2 细胞上皮出芽和黏蛋白 MUC2 表达。实验证实，0.07mm² 的三角形微孔阵列（边缘效应 E=0.018μm⁻¹）能诱导出功能化隐窝样结构，MUC2 表达量较传统培养大幅提升，完美诠释了 “机械信号调控细胞行为” 的全新研究思路。

硬核技术参数：精度与力学的双重极致优化

作为专为前沿生物医学研究打造的工具，Bionova-X 在技术参数上实现了双重突破：

·超高打印精度：优化打印速度（0.004mm/s）与光强（11.2-14.4mW/cm²）后，分辨率可达 15μm，能精准制造三角形、圆形、星形等多种几何形状的微孔阵列，甚至可打印 500μm×300μm 的精细模型，还原肠道微环境的空间结构。

·可控力学微环境：通过独特的 UV stiffening 工艺，将 GelMA 支架硬度精准调控至≈12.5kPa，完美匹配 Caco-2 细胞生长所需的力学环境，解决了传统支架细胞附着难、功能表达弱的问题。

更值得关注的是，Bionova-X 的打印灵活性极强，支持 0.07mm² 至 0.28mm² 等多种规格的微孔设计，可根据实验需求定制几何参数，为不同研究场景提供个性化解决方案。

协同增效：化学信号+ 物理架构的 1+1>2 效应

Bionova-X 并非单一依赖物理架构调控，而是能与化学信号协同作用，进一步提升类器官培养效率：

·当搭配 WNT 激动剂 CHIR 时，可实现隐窝 - 绒毛样结构高度达 77.2μm 的高效诱导，较单独使用化学因子提升显著；

·免疫荧光与 qRT-PCR 验证显示，该组合能同时上调 MUC2 与 AXIN2 表达，让类器官不仅 “形似”，更 “神似” 体内肠道组织。

这种“物理架构 + 化学信号” 的双重调控模式，无需复杂微流控设备，大大降低了类器官培养的技术门槛，让科研人员能更便捷地开展肠道疾病模型构建、药物筛选等研究。

图2.几何调校的环境导致功能性地形成类似隐穴绒毛的结构。A)将Caco-2细胞播种到特定生物印刷结构上以强制形态发生的过程示意图。B)使用带有面积和边缘效应值的几何体。)基于报告的具体形状比较大小的MUC2qRT-PCR试验(G=3)，并结合平均和标准差进行比较。显著性标注于图上方，采用单向AN和Tukey多重比较检验计算。显著水平以p个值表示，符号分别为"p<0.05、*.p<0.01、**.p<0.001和***.p<0.0001.DMUC2表达式(n=3),并与各种边缘效应值进行比较。最佳拟合线是利用GraphPad PRISM分析软件生成的。e)透射电镜图像显示抽象形状态。h)在blebbistatin 剂量作用下(n=3)0.07平方毫米三角阵列和抽象形状阵列的 MUC2表达与仅使用基础培养基的对照样本的比较，结果以平均值和标准差形式呈现。阴影区域表示blebbistatin的接触情况。显著性信息位于图表上方，系通过单因素方差分析(ANOvA)结合Tukey多重比较检验法计算得出。显著性水平以p值表示，符号对应*p<0.05、*p<0.01、**p<0.001和***.p<0.0001。