近日，來自江南大學的孫秀蘭教授團隊將3D打印技術引入生物傳感器的構建過程，實現了精確、快速、可批量化地生產真菌毒素的毒性分析工具的目的。

首先，研究人員利用EFL團隊提供的擠出式生物3D打印機(EFL-BP-6601)和GelMA生物墨水(EFL-GM-60)制備了一種電化學傳感器，并對其實驗條件進行了相關的優化。為提高絲網印刷電極(SPCE)的電化學靈敏度，金納米粒子(AuNP)被電鍍在SPCE的工作電極上，并通過摻入碳納米纖維進一步提高GelMA水凝膠的導電性。打印填充方式的優化中，“蜂巢”型的打印填充方式顯示出了優于其他填充方式的導電性能。A549細胞/碳納米纖維/GelMA復合水凝膠通過3D打印程序被精確沉積于8通道絲網印刷電極的工作電極上，從而得到細胞電化學傳感器。

其次，由于不同濃度的GelMA水凝膠會表現出不同的加工性能和生物相容性特征，研究人員評估了不同濃度的GelMA水凝膠的電導率及其對細胞活力的影響。結果表明，隨著GelMA濃度的增加，絲網印刷電極的電流值降低，可見高濃度的GelMA不利于電子傳輸。

不同GelMA濃度的電導率和生物相容性的比較

最后，將構建的細胞傳感器暴露于不同濃度的DON、3-ADON和15-ADON中，以分析每種霉菌毒素的毒性。構建的電化學毒性評價方法表明，真菌毒素降低了A549細胞的活性。

DON、3-ADON和15-ADON聯合作用于A549細胞后的細胞抑制率曲線(以CCK-8法和構建的電化學方法作為比較)

本研究開發了一種基于生物打印的可用于多樣品檢測的電化學傳感器，用于評價DON及其乙?；苌锏膯我缓吐摵隙拘?。本研究表明，DON、3-ADON和15-ADON以劑量依賴性的方式引起細胞活力的顯著降低，本文中的常規毒理指標的檢測結果還發現細胞內環境信息系統與ROS水平、細胞內Ca2+濃度、凋亡率和壞死率均有關系。該方法簡單、有效，為可批量化地生產毒物的細胞毒性評價工具提供新的方向。目前，該研究成果已經發表在“Bioelectrochemistry”上。