导读：
载细胞水凝胶微球在3D细胞培养应用中引起了广泛关注，但这些系统的有效冷冻保存方法仍未得到充分探索。为此，江苏大学药学院徐希明教授、曹霞副教授、王启龙等人开发了一种可快速制备单分散载细胞水凝胶微球的简易微流控装置，并成功探索出一种基于乙二醇与海藻糖的无DMSO/FBS冷冻保存策略。结果表明，该策略不仅能大幅提升多种细胞在复苏后的存活率，还能有效避免传统冷冻保护剂引起的细胞凋亡，并维持干细胞的多能性。相关研究以“Ethylene Glycol and Trehalose Cryopreservation of Cell-Laden Hydrogel Microspheres Enabled by Microfluidic Fabrication”为题目，发表于期刊《Biomacromolecules》。
本文要点：
1、本研究开发了一种微流控平台，用于制备单分散、负载细胞的甲基丙烯酰化明胶（GelMA）和海藻酸钙（ALG）水凝胶微球，细胞存活率高。
2、针对此类三维培养体系缺乏有效冷冻保存方法的问题，研究探索了一种不含二甲基亚砜（DMSO）和胎牛血清（FBS）的冷冻保存策略。
3、结果表明，由12%乙二醇和4%海藻糖（E/T）组成的冷冻保护剂，在多种细胞系（GES、U251、HepG2、A549、3T6）及诱导多能干细胞（iPSCs）的冷冻保存中均能维持90%以上（iPSCs >80%）的复苏后存活率。
4、至关重要的是，E/T能有效保存负载iPSC的微球，同时避免了DMSO诱导的细胞凋亡，并保持了iPSC的多能性。
5、本研究为无DMSO/FBS的细胞-水凝胶微球复合物冷冻保存建立了一套系统方案，为三维细胞培养技术的临床转化提供了可行策略。
图1. 简易微流控平台可快速制备单分散性微球
图2. 包封于甲基丙烯酰化明胶（GelMA）或海藻酸钙（ALG）微球中的 U251 细胞保持高存活率
图3. 离子交联比光交联更适合制备诱导多能干细胞（iPSC）微球
图4. 乙二醇/海藻糖（E/T，12% 乙二醇 + 4% 海藻糖）冷冻保护剂可用于单细胞悬液的冷冻保存。不同冷冻方案（-D 代表直接冷冻方案，-G 代表梯度冷冻方案）下，经 E/T 或二甲基亚砜/胎牛血清（D/F，10% 二甲基亚砜 + 10% 胎牛血清）冷冻保存的各类细胞的解冻后存活率
图5. 乙二醇/海藻糖（E/T）实现载细胞微球的无二甲基亚砜（DMSO）、无胎牛血清（FBS）冷冻保存
图6. 诱导多能干细胞（iPSC）微球经乙二醇/海藻糖（E/T）冷冻保存后仍保留多能性
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.biomac.5c00559
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