俄罗斯专享会294的Debbie L. L. Ho等人撰写的文章《大规模生产全细胞生物墨水通过优化人诱导多能干细胞聚集体在自动化生物反应器中的培养条件》探讨了如何利用优化的培养条件在自动化生物反应器中实现人诱导多能干细胞（hiPSCs）聚集体的大规模生产，以便用于3D生物打印。

研究背景

当前的类器官构建方法依然以手工操作为主，面临着质量控制与规模扩展的挑战。自动化生物3D打印技术为类器官的批量化和稳定构建提供了新的可能性。这种技术的高通量构建优势在于，它能够借助少量样本快速地探讨多种变量对生物模型的影响，相较于传统方法，成本更低、速度更快且操作更为简便。hiPSCs因其可分化为多种细胞类型并能自然形成3D聚集体，在3D生物打印领域展现出极大的潜力。此外，自动化搅拌罐生物反应器能够支持细胞的大规模生产，为生物打印提供理想的细胞来源。

研究内容

针对生物反应器的培养参数进行了优化。在250 mL生物反应器中培养SCVI-1 hiPSCs，研究了叶轮转速对细胞聚集体（hAs）直径、细胞密度和多能性标记物表达的影响（通过NovoCyte Quanteon流式细胞仪进行分析）。结果表明，200RPM的恒定叶轮转速能有效产生理想直径范围的hAs，并实现高细胞密度和优良的多能性标记物表达。后续的多变量数据分析进一步确认了该条件为最佳。此外，通过使用WTC-11和SCVI-15细胞系进行的三次连续传代培养显示，hAs在生物反应器中的生长速率和形态保持一致，多能性维持在较高水平，然而部分SCVI-15细胞出现了1q染色体异常。

研究还成功将培养规模放大至1L，利用自动化生物反应器系统的结果表明，hAs在1L规模的培养表现出与250 mL培养相似的细胞生长速率、形态和多能性标记物表达。然而，部分细胞仍然出现了1q染色体重复。这些数据进一步确认了大规模培养的可行性和细胞的稳定特征。

研究结论

本研究成功建立了一种从250 mL到1L规模的hAs培养、生物打印及分化为目标细胞类型的高效流程，明确了细胞的最佳生长条件。研究验证了细胞经过多次传代和大规模培养后的特性，证明了hAs生物墨水的可打印性和分化能力，展现了其在生物医疗领域的广泛应用潜力。

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