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树脂三维（3D）打印是一种日益流行的制造与原型开发方法，被用于构建微生理系统（microphysiological systems, MPS），但树脂的细胞毒性显著阻碍了其应用，尤其是在整合敏感细胞模型时更是如此。哺乳动物卵母细胞和着床前早期胚胎由对毒性物质高度敏感的细胞组成，因此可作为生物相容性测试中严格的细胞基础模型。我们开发了一种多终点卵母细胞安全性检测方法（Multi-Endpoint Oocyte Safety Assay, MEIOSA），用于评估四种符合 ISO 10993 生物相容性标准的 BioMed 树脂（Clear、Durable、Elastic 50A 和 Flex 80A）的生物相容性。MEIOSA 在体外成熟（in vitro maturation, IVM）后评估卵母细胞的存活性、形态、减数分裂阶段以及减数分裂纺锤体形态。将卵母细胞置于由这四种 BioMed 树脂 3D 打印的板式插入物中进行体外成熟。与在聚苯乙烯中培养并正常成熟的对照组相比，在刚性树脂（Clear 和 Durable）或弹性体树脂（Elastic 50A 和 Flex 80A）中培养的卵母细胞分别表现出减数分裂进程受损和卵母细胞完全退化。 为确定是否能够防止这种细胞毒性，我们在树脂插入物表面包覆了一层 5 微米厚的不透性 Parylene-C（PC）屏障。对于所有树脂，PC 包覆均完全挽救了卵母细胞退化和减数成熟缺陷表型。值得注意的是，当毒性最强的材料（Flex 80A）经 PC 包覆后，所得卵子具备受精能力，并可通过体外受精产生能够进行正常着床前发育的胚胎。我们的研究结果表明，标准化的基于存活率的生物相容性测试无法识别所有细胞类型中的细胞毒性效应，并确立了 MEIOSA 作为一种高敏感性测试模型，可用于稳健评估生物材料的生物相容性。此外，PC 包覆可防止所有已测试树脂 3D 打印材料的毒性效应，从而开启了一套新的工具体系，用于构建与生殖细胞培养兼容，并可进一步推广至其他敏感细胞培养的微生理系统。
树脂三维（3D）打印是一种日益流行的制造与原型开发方法，被用于构建微生理系统（MPS），但树脂的细胞毒性显著阻碍了其应用，尤其是在整合敏感细胞模型时更是如此。哺乳动物卵母细胞和着床前早期胚胎由对毒性物质高度敏感的细胞构成，因此可作为生物相容性测试中严格的细胞模型。我们开发了多终点卵母细胞安全性测定（Multi-Endpoint Oocyte Safety Assay, MEIOSA），用于评估四种符合 ISO 10993 生物相容性标准的 BioMed 树脂（Clear、Durable、Elastic 50A 和 Flex 80A）的生物相容性。MEIOSA 在体外成熟（IVM）后评估卵母细胞的存活性、形态、减数分裂阶段以及减数分裂纺锤体形态。卵母细胞在使用上述四种 BioMed 树脂 3D 打印制成的板式嵌件中进行体外成熟。与在聚苯乙烯中培养并正常成熟的对照组相比，在刚性树脂（Clear 和 Durable）或弹性体树脂（Elastic 50A 和 Flex 80A）中培养的卵母细胞分别表现出减数分裂进程受损和卵母细胞完全退化。
为确定是否能够防止此类细胞毒性，我们在树脂嵌件表面涂覆了一层 5 微米厚的不透性聚对二甲苯-C（Parylene-C，PC）屏障层。对于所有树脂，PC 涂层均完全挽救了卵母细胞退化和减数成熟缺陷表型。值得注意的是，当毒性最强的材料（Flex 80A）涂覆 PC 后，所得卵子具备受精能力，并可通过体外受精产生能够正常进行着床前发育的胚胎。我们的研究结果表明，标准化的基于存活性的生物相容性测试并不能识别所有细胞类型中的细胞毒性效应，同时确立了 MEIOSA 作为一种高灵敏度测试模型，可用于稳健评估生物材料的生物相容性。此外，PC 涂层能够防止本研究测试的所有树脂 3D 打印材料所产生的毒性作用，从而为构建与生殖细胞培养乃至其他敏感细胞培养兼容的微生理系统开辟了新的工具体系。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.05.730268v1?rss=1
🏷️ 树脂3D打印 生物相容性 生殖毒性 卵母细胞 Parylene-C包覆 体外成熟