Достижения в разработке желатиновых биоиноков для оптимизации функций биопечатных клеток

Желатин широко используется в качестве биоматериала для биопечати благодаря его клеточно-адгезивным и ферментативно расщепляемым свойствам, которые улучшают адгезию и рост клеток. Для стабилизации биопечатных структур желатин часто подвергают ковалентной сшивке, однако ковалентно сшитая матрица не способна воспроизводить динамическое микроокружение естественного внеклеточного матрикса (ECM), что ограничивает функции биопечатных клеток. В определенной степени биоинок на основе двойной сети может обеспечивать более сходную с ECM биопечатную нишу для роста клеток. В последнее время желатиновые матрицы разрабатывают с использованием обратимых методов сшивки, способных имитировать динамические механические свойства ECM. В настоящем обзоре проанализирован прогресс в разработке составов желатиновых биоиноков для трехмерного культивирования клеток, а также критически рассмотрены методы биопечати и сшивки с акцентом на стратегии оптимизации функций биопечатных клеток. Обсуждаются новые химические подходы к сшивке, воспроизводящие вязкоупругое микроокружение ECM с релаксацией напряжений и обеспечивающие расширенные клеточные функции, однако пока недостаточно изученные применительно к созданию желатиновых биоиноков. Наконец, представлены перспективные направления будущих исследований и обосновано, что биоинки следующего поколения на основе желатина следует разрабатывать с учетом взаимодействий клеток с матриксом, а биопечатные конструкции необходимо валидировать в сравнении с общепринятыми стандартами трехмерного культивирования клеток для достижения улучшенных терапевтических результатов.