低结合性3D打印PFPE生物芯片实现原位细胞球体动态培养新突破

来自法国的研究团队针对传统PDMS芯片存在药物非特异性结合强、标准化不足等问题，开发了基于全氟聚醚（PFPE）的低结合性3D打印生物芯片。该芯片支持384个肝细胞球体的原位形成与11天动态培养，展现出优异的细胞活性与功能极化，为替代PDMS器件提供了标准化微生理系统解决方案。

　　

器官芯片（Organ-on-a-chip）与微流控系统为临床前研究提供了超越传统体外（in vitro）模型的新途径。然而，由于标准化缺失以及测试药物在聚二甲基硅氧烷（PDMS）器件中存在显著非特异性结合等问题，限制了该技术在工业研究管线中的全面应用。本研究通过全氟聚醚（perfluoropolyether, PFPE）材料开发了具有低结合特性的标准化3D打印生物芯片，可实现原位形成的细胞球体长期动态培养。研究人员首先系统比较了PFPE与PDMS在药物分子非特异性结合、机械性能及表面特性方面的差异，随后设计并3D打印出具有384个微孔的400 μL微结构PFPE生物芯片。详细阐述了3D打印制备工艺中的关键参数（如紫外线曝光时间与后固化处理）。最终在动态条件下每个芯片成功形成384个HepG2/C3a细胞球体，并维持培养11天。实验结果表明，在PFPE芯片中培养的细胞球体具备高存活率、良好功能性与极化特征，证明了该微生理系统作为PDMS器件替代方案的重大价值。