CTG-3D与雷萨紫素检测法在低密度明胶-海藻酸盐生物打印间充质基质细胞构建物中的性能比较

《In vitro models》：Comparative performance of CTG-3D and resazurin assays in low-density gelatin-alginate bioprinted mesenchymal stromal cell constructs

　　

摘要

目的

将脂肪间充质基质细胞以单个细胞或球状体的形式进行3D生物打印，是开发实验性生物敷料及基于分泌组的研究流程的基础。在水凝胶中检测与细胞存活相关的指标存在技术上的挑战。本研究旨在评估CellTiter Glo 3D（CTG-3D）与雷萨祖林在用于3D生物打印结构后续处理的、含有特定脂肪间充质基质细胞的明胶-海藻酸盐架构中的适用性及性能差异。

方法

从C57BL/6脂肪组织中获取的间充质干细胞经过特性分析后，作为游离细胞被加入明胶-海藻酸盐生物墨水中，随后进行生物打印，并在含或不含10%胎牛血清的DMEM-F12培养基中培养。48小时后，按照制造商的说明使用CTG-3D和雷萨祖林对取出的样本进行分析，再通过EnVision系统检测其发光强度和吸光度。

结果

两种检测方法都在富含胎牛血清的培养基中检测到了与细胞存活相关的指标上升现象。CTG-3D的统计灵敏度为

p=0.0039，与雷萨祖林的灵敏度

p=0.0013相当。两种检测方法结果相似，很可能是因为该水凝胶密度较低，有利于试剂充分扩散并产生与细胞存活相关的信号。

结论

这种明胶-海藻酸盐生物打印模型可用于检测间充质干细胞的短期存活状况，有助于优化培养参数及生物活性因子的释放，从而服务于实验性生物敷料相关研究。在该架构中，CTG-3D与雷萨祖林的性能相当，但选择何种检测方法时需根据构建体的密度和复杂程度来权衡成本与灵敏度。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由人工智能生成的。

该流程展示了构建含有脂肪间充质基质细胞的3D生物打印结构以及检测与细胞存活相关指标的方法。首先分离小鼠脂肪来源的间充质基质细胞并对其进行表型验证，之后将其加入明胶-海藻酸盐水凝胶生物墨水中。含有细胞的构建体采用螺旋形图案进行生物打印，经离子交联处理，然后在无血清或含血清的条件下培养48小时。最终通过CellTiter-Glo? 3D或CTG-3D（基于ATP的发光检测）以及雷萨祖林（基于氧化还原反应的吸光度检测）这两种方法来量化与细胞存活相关的指标。该平台可为基于脂肪间充质基质细胞的实验提供方法优化支持。