中山大学肖林教授团队在《Advanced Healthcare Materials》报道了一种利用法拉第波技术构建低细胞密度的软骨组织

“自下而上”策略在构建各种细胞类型和复杂微环境的复杂组织构建方面具有巨大的潜力。由于构建模块的多样性，该方法将复杂的宏观结构分解和简化成微观模块化单元。模块化单元的体积更小，因此更容易开发和优化。此外，由于构建模块的多样性，“自下而上”策略在构建各种细胞类型和复杂微环境的复杂组织构建方面具有巨大的潜力。

声场生物组装技术是一种新型利用无形的能量场控制有形的物质形成特定的组织结构的生物制造技术。声场组装技术温和、高效的组装过程，使得细胞得到友好的保护，因此组装后的组织具有较高的细胞活性。此外，该技术可以还原细胞完整的通讯环境，使得制备的组织具有较高的生物学功能。

自陈璞教授2014年发表首篇法拉第波组装肝组织以来，肝小叶、神经环、心肌环、肿瘤、毛细血管网等多个法拉第波组装应用实例已进一步证明了法拉第波生物组装在高细胞密度的组织的工程构建方面的优势。然而，这种方法是否也适合低密度细胞组织的工程制造仍需要进一步的确认。

近日，中山大学肖林教授团队和华中科技大学杨光教授团队成功实现了法拉第波构建低细胞密度的软骨组织的工程制造，成果发表在《Advanced Healthcare Materials》杂志上。该实验方案是通过将软骨前体细胞ATDC5（软骨细胞系）或骨髓间充质干细胞（BMSCs）负载在多孔明胶微载体（GMs）中，设计成可以组装组装模块化单元，最终组装得到的软骨组织。

经法拉第波图案化组装后得到软骨组织，培养7天后，ATDC5细胞和骨髓间充质干细胞的增殖率分别约为450%和550%（图4D和4E）。因此，组装后的细胞保持了较高的生长和增殖活性，这为分化培养和软骨组织形成提供了巨大的潜力。

在完全培养基中培养7天后，通过将完全培养基转化为软骨分化培养基，诱导含细胞的图案结构分化为软骨结构。RT-qPCR和荧光染色结果表明：与未分化的骨髓间充质干细胞相比，细胞细胞连接相关基因（Cx43和Panx1）在软骨分化过程中表达下调（图7E），这表明骨髓间充质干细胞在诱导介质中失去了干细胞性，倾向于发生软骨分化。

该研究还进一步构建了大鼠软骨缺损模型，在体内评价了植入基于BMSC的组织工程软骨修复软骨缺损的效果。H&E染色显示空白对照组术后2周、4周软骨组织缺损面积明显，术后8周出现少量新组织。而植入组软骨组织缺损区域在术后2、4周逐渐充满新组织。术后8周，缺损区域难以可见，软骨组织表面光滑。

肖林教授的研究为组织工程领域提供了有价值的见解，特别是利用法拉第波生物组装开发具有低细胞密度的组织。此外，肖林教授利用壳聚糖微粒重现了陈璞教授2014年论文中法拉第波组装的多种图形，进一步的验证了法拉第波技术的可靠性和稳定性。