Summary
Presentert her er en metode for 3D-bioprinting av gelatin methacryloyl.
Abstract
Gelatin methacryloyl (GelMA) har blitt et populært biomaterialet innen bioprinting. Avledning av dette materialet er gelatin, som er hydrolysert fra pattedyr kollagen. Således, den arginin-Glycine-aspartic acid (RGD) sekvenser og målrette motiver av matrise metalloproteinase (MMP) forblir på de molekylære kjedene, som bidrar til å oppnå celle vedlegg og degradering. Videre formasjon egenskaper GelMA er allsidig. Den methacrylamide grupper tillate et materiale til å bli raskt krysskoblet under lys bestråling i nærvær av en photoinitiator. Derfor er det fornuftig å etablere egnede metoder for syntetisere av tredimensjonale (3D) strukturer med dette lovende materialet. Imidlertid, dens lav viskositet begrense GelMA ' utskriftsevnen. Presentert her er metoder for å gjennomføre 3D bioprinting av GelMA hydrogeler, nemlig fabrikasjon av GelMA mikrosfærer, GelMA fibre, GelMA komplekse strukturer, og GelMA-baserte mikrovæskebasert chips. De resulterende strukturene og biokompatibilitet av materialene samt utskrifts metodene diskuteres. Det antas at denne protokollen kan tjene som en bro mellom tidligere anvendt Biomaterials og GelMA samt bidra til etablering av GelMA-baserte 3D-arkitekturer for biomedisinsk applikasjoner.
Introduction
Hydrogeler er antatt å være et egnet materiale innen biofabrication1,2,3,4. Blant dem har gelatin methacryloyl (GelMA) blitt en av de mest allsidige Biomaterials, opprinnelig foreslått i 2000 av van den Bulcke et al.5. GelMA er syntetisert ved direkte reaksjon av gelatin med methacrylic yre (MA). Gelatin, som er hydrolysert av pattedyret kollagen, består av mål motiver av matrise metalloproteinase (MMP). Således, in vitro tredimensjonale (3D) vev modeller etablert av GelMA kan ideelt etterligne samspillet mellom celler og ekstracellulære matrise (ECM) in vivo. Videre, arginin-Glycine-aspartic acid (RGD) sekvenser, som er fraværende i enkelte andre hydrogeler som alginater, forblir på molekylære kjeder av GelMA. Dette gjør det mulig å realisere vedlegget av innkapslet celler inne i hydrogel nettverk6. I tillegg er dannelsen evne til GelMA lovende. De methacrylamide gruppene på GelMA molekylære kjeder reagerer med photoinitiator under milde reaksjonsforhold og danner kovalente obligasjoner ved eksponering for lys bestråling. Derfor kan de trykte strukturene raskt krysskoblet for å opprettholde de utformede figurene på en enkel måte.
Basert på disse egenskapene, en rekke felt bruke GelMA å utføre ulike programmer, for eksempel vev engineering, grunnleggende cytologi analyse, narkotika screening, og biosensing. Følgelig har ulike fabrikasjon strategier er også demonstrert7,8,9,10,11,12,13,14. Imidlertid er det fortsatt utfordrende å gjennomføre 3D bioprinting basert på GelMA, som er på grunn av sine fundamentale egenskaper. GelMA er et temperatur følsomt materiale. Under trykkeprosessen, må temperaturen i utskrifts atmosfæren være strengt kontrollert for å opprettholde den fysiske tilstanden til bioink. Dessuten er viskositet av GelMA generelt lavere enn andre vanlige hydrogeler (dvs. alginat, Chitosan, hyaluronsyre, etc.). Imidlertid er andre hindringer overfor når du bygger 3D arkitekturer med dette materialet15.
Denne artikkelen oppsummerer flere tilnærminger for 3D-bioprinting av GelMA foreslått av laboratoriet vårt og beskriver den trykte prøvene (dvs. syntesen av GelMA mikrosfærer, GelMA fibre, GelMA komplekse strukturer, og GelMA-baserte mikrovæskebasert chips). Hver metode har spesialiserte funksjoner og kan vedtas i ulike situasjoner med ulike krav. GelMA-mikrosfærer genereres av en electroassisted-modul, som danner ekstra ekstern elektrisk kraft for å krympe dråpestørrelsen. I form av GelMA fibre, de er ekstrudert av en koaksial bioprinting munnstykke ved hjelp av tyktflytende natrium alginat. I tillegg oppnås etablering av komplekse 3D-strukturer med en bioprinter for digital lys behandling (DLP). Endelig er en to ganger Cross Linking strategi foreslått å bygge GelMA-baserte mikrovæskebasert chips, som kombinerer GelMA hydrogel og tradisjonelle mikrovæskebasert chips. Det antas at denne protokollen er en betydelig oppsummering av GelMA bioprinting strategiene som brukes i laboratoriet vårt, og kan inspirere andre forskere i relative felt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. celle dyrking
- Forbered Dulbecco ' s modifisert Eagle medium (DMEM), supplert med 10% fosterets storfe serum (FBS) og 1% penicillin/Streptomycin, brukes til kultur menneskelige brystkreft celle (MDA-MB-231) linjer og menneskelig navle vene endothelial celle (HUVEC) linjer.
- Forbered DMEM med L-glutamin (DMEM/F-12), supplert med 10% FBS og 1% penicillin/Streptomycin, brukes til kultur benmarg mesenchymal stilk cellen (BMSC) linjer.
- Sett dyrking miljø som 37 ° c og 5% CO2. Kultur MDA-MB-231, HUVEC, og BMSC, og passasje cellene i en 1:2 ratio når 90% samløpet er nådd.
2. fabrikasjon av GelMA mikrosfærer
- Skriv ut lampen som figur 1A med polymelkesyren acid (PLA) på en SMELTET deponering modellering (FDM) skriver. Plasser to metall ring elektroder i ligaen.
- Koble de to metall ring elektroder med bakken og positive stolper, henholdsvis. Plasser metallplaten som er koblet til høy spenning under ring elektroden, og Plasser en Petri-rett med silisium olje på metallplaten som en dråpe mottaker.
- Oppløse fryse-tørket GelMA (5% w/v) og Lithium fenyl-2, 4, 6-trimethylbenzoylphosphinate (LAP, 0,5% w/v) i Dulbecco ' s fosfat-bufret saltvann (DPBS) som bioink (10 mL). Filter bioink gjennom et 0,22 μm filter for sterilitet og varme den i et 37 ° c vannbad i 15 min.
- Løsne MDA-MB-231-celler med 3 mL 0,25% Trypsin-0,02% EDTA-løsning i 3 minutter ved 37 ° c. Sentrifuger celler i et 15 mL sentrifugal rør ved 100 x g i 5 min for å få en celle pellet.
- Fjern supernatanten. Bland celle pellet med 1 mL forberedt bioink ved langsomt pipettering det å hindre produksjon av bobler.
- Plasser 1 mL bioink (MDA-MB-231) i en steril 3 mL sprøyte. Fôrer bioink ved kraft av trykkluft (~ 0,5 kPa). Sett sprøyten på lampen.
Merk: utskriftsmiljøet skal være strengt kontrollert ved en temperatur på 30 ° c og fuktighet på 50%. - Slå på høyspennings strømmen og sett spenningen som 0 − 4 kV. Samtidig, slå på 405 NM bølgelengde lys til krysskobling den GelMA dråper i 5 mL av silisium olje.
- Hell det meste av silisium oljen bort ved å decanting Petri parabolen. Overfør forble silisium olje og GelMA mikrosfærer inn i en 15 mL sentrifugal rør ved hjelp av en skje.
- Tilsett 5 mL DPBS og rist blandingen jevnt. Sentrifuger røret ved 100 x g i 5 min og fjern supernatanten væsken.
- Gjenta trinn 2,9 3x.
- Ta ut GelMA mikrosfærer med en skje og kultur dem i DMEM i en Petri parabolen på 37 ° c og 5% CO2 for 3 dager.
- Kast mediet og vask mikrosfærer med DPBS. Fix med 2 mL 4% paraformaldehyde (PFA) i 30 min ved romtemperatur (RT).
- Kast PFA og vask mikrosfærer med DPBS. Permeabilize med 2 mL 0,5% ioniske overflateaktivt middel (dvs. Triton X-100) i 5 min ved RT.
- Kast ioniske overflateaktivt middel og vask mikrosfærer med DPBS. Stain dem med 2 mL tetramethylrhodamine (TRITC) phalloidin i 30 min i mørket på RT.
- Kast TRITC og vask mikrosfærer med DPBS. Stain dem med 2 mL 4-, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) for 10 min i mørket på RT.
- Kast DAPI og vask mikrosfærer med DPBS. Fang opp morfologi med et konfokalmikroskopi fluorescens mikroskop.
3. fabrikasjon av GelMA Fibre
- Klargjør et koaksial munnstykke som vist i figur 2a. Fest et indre munnstykke (25 G, OD = 510 μm, ID = 250 μm) og ytre munnstykke (18 G, OD = 1200 μm, ID = 900 μm) med lodding. Koble et glass rør (lengde = 50 mm, innvendig diameter = 1,2 mm) til enden av koaksial munnstykket.
- Oppløse natrium alginat (na-ALG) pulver som steriliseres under ultrafiolett (UV) lys i 30 minutter i deionisert vann ved 2% (w/v).
- Forbered en steril bioink løsning etter trinn 2,3. Varm opp GelMA-bioink og na-ALG-løsningen i et vannbad på 37 ° c i 15 minutter.
- Løsne BMSCs-cellene med 3 mL 0,25% Trypsin-0,02% EDTA-løsning i 3 minutter ved 37 ° c. Sentrifuger celler i et 15 mL sentrifugal rør ved 100 x g i 5 min for å få en celle pellet.
- Fjern den supernatanten væsken. Bland cellen pellet med 2 mL forberedt GelMA bioink ved langsomt pipettering det å hindre produksjon av bobler.
- Sett 2 mL bioink (BMSCs) inn i en 10 mL sprøyte. Plasser 2 mL na-ALG-løsning i en annen sprøyte (10 mL). Mate dem med to sprøyte pumper, henholdsvis (her, bioink på 50 μm/min og na-ALG løsning på 350 μm/min).
Merk: utskriftsmiljøet skal være strengt kontrollert ved en temperatur på 30 ° c og fuktighet på 50%. - Slå på 405 NM bølgelengde lys til irradiate den gjennomsiktige rør for å krysskobling GelMA fibrene. Bruk en Petri parabol med DPBS å motta fibrene.
- Ta ut GelMA fibre med en skje fra DPBS og kultur dem for 3 dager i forberedt DMEM/F-12 i 37 ° c og 5% CO2.
- Følg trinn 2.12 − 2.16 for å klargjøre GelMA-fibrene for morfologiske observasjon med et konfokalmikroskopi fluorescens mikroskop.
4. fabrikasjon av komplekse 3D GelMA strukturer
Merk: Figur 3A viser fabrikasjon skisse av komplekse 3D GelMA strukturer.
- Tørk av DLP-bioprinter (Figur 3E) med 75% alkohol, og utsett den for UV-bestråling i 30 minutter for sterilitet.
- Oppløse den fryse-tørket GelMA (10% w/v) og LAP (0,5% w/v) i DPBS. Tilsett magenta spiselig pigment i løsningen (3% v/v) for å forbedre utskrifts nøyaktigheten.
- Filter løsningen gjennom et 0,22 μm filter for sterilitet og varme den i et 37 ° c vannbad i 15 minutter.
- Bygg 3D-modeller med dataassistert design (CAD) programvare. Importer modell dokumentene til den øvre programvaren (EFL) for den brukte DLP-bioprinter.
- Tilsett 10 mL forberedt bioink i bunnen av DLP-bioprinter.
- Sett utskriftsparametrene i den øvre programvaren på følgende måte: lys intensitet = 12 mW/cm2, bestråling varighet = 30 s, og Slice height = 100 μm. Begynn å skrive ut.
- Fjern den trykte strukturen fra bioprinter og senk den ned i DPBS i en Petri-tallerken.
- Løsne MDA-MB-231s-cellene med 3 mL 0,25% Trypsin-0,02% EDTA-løsning i 3 minutter ved 37 ° c. Sentrifuger celler ved 100 x g i 5 min i et 15 ml rør for å få en celle pellet.
- Fjern den supernatanten væsken og bland celle pellet med 2 mL DMEM.
- Tilsett 100 μL av celle fjæring på de trykte strukturene. Kultur dem for 3 dager i forberedt DMEM ved 37 ° c og 5% CO2.
- Følg trinn 2.12 − 2.16 for å klargjøre de komplekse 3D-strukturene for morfologiske observasjon med et konfokalmikroskopi fluorescens mikroskop.
5. fabrikasjon av GelMA-baserte mikrovæskebasert chips
Merk: Figur 4A viser fabrikasjon skisse av GelMA-baserte mikrovæskebasert chip.
- Løs opp fryse-tørket GelMA 10% (w/v) og LAP (0,5% w/v) i DPBS. Filtrer GelMA-løsningen gjennom et filter av 0,22 μm for sterilitet.
- Sterilisere gelatin pulver under UV-lys i 30 min og legge det til GelMA-LAP løsning utarbeidet i trinn 5,1 til en endelig konsentrasjon av gelatin på 5% (w/v). Varm opp blandingen i et vannbad på 37 ° c i 15 minutter.
- Design en gruppe av muggsopp (Figur 4B, C) med CAD-programvare og produsere dem med PHOTOPOLYMER harpiks på en DLP-skriver.
- Fyll formene fullt med forberedt bioink.
- Sett formene i en 4 ° c kjøleskap for å krysskobling gelatin i 30 min.
- Fjern formene og demold med et blad den delvis (fysisk) krysskoblet hydrogel ark fra formene.
- Kombiner de to demolded hydrogel ark og obligasjons dem med hjelp av GelMA ved irradiirujushhaja ved 405 NM i 1 min.
- Løsne HUVECs-cellene med 3 mL 0,25% Trypsin-0,02% EDTA-løsning i 3 minutter ved 37 ° c. Sentrifuger celler i en 15 mL sentrifugal rør for å få en celle pellet på 100 x g i 5 min.
- Fjern den supernatanten væsken og bland celle pellet med 2 mL DMEM.
- Fyll MicroChannel helt ved å injisere celle fjæringen med en dyse og sprøyte.
- Vend chip opp ned hver 15 min i løpet av de neste 3 h for å oppnå ensartet og komplett celle seeding. Kultur sjetongene i Petri parabolen i 3 dager i forberedt DMEM ved 37 ° c og 5% CO2.
- Følg trinn 2.12 − 2.16 for å forberede mikrovæskebasert chips for morfologiske observasjon med et konfokalmikroskopi fluorescens mikroskop.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Under fabrikasjon av GelMA mikrosfærer, GelMA dråpene ble separert av den eksterne elektriske feltet kraft. Når dråpene falt i mottaks silisium olje, forble de standard spheroid form uten haler. Dette er fordi GelMA dråpene var i en vandig fase, mens silisium olje var i en olje fase. Overflaten spenning som dannes mellom de to fasene forårsaket GelMA dråpene å opprettholde en standard spheroid form. I forhold til celle-Laden mikrosfærer, celler opplevde høy spenning elektrisk felt kraft i denne prosessen. Fra morfologi av beiset MDA-MB-231s (figur 1B-E), ble det funnet at innkapslet MDA-MB-231s opprettholdt sin spredning evne, verifisere biokompatibilitet av denne electroassisted fabrikasjon metoden.
I forhold til GelMA fibre, GelMA og natrium alginat løsning strømmet i den indre og ytre dyser av koaksial munnstykket, henholdsvis. Som natrium alginat hadde høyere viskositet enn GelMA, GelMA ble begrenset i natrium alginat løsning og opprettholdt en linje form. Den bestråling av lys (405 NM bølgelengde) forårsaket den indre GelMA å bli krysskoblet, danner GelMA fibre (figur 2B). Foruten, BMSCs var innkapslet i GelMA fibre (figur 2C, D). Som vist, den innkapslet BMSCs opprettholdt spredning evne i GelMA hydrogel nettverk etter fabrikasjon prosessen (figur 2E).
En DLP-bioprinter ble valgt for å dikte opp GelMA strukturer med mer komplekse former. Som vist i Figur 3B – Dble strukturene av "nese", "øre" og "multichamber" opprettet. På overflaten av krysskoblet GelMA strukturer, seeded HUVECs festet til GelMA materialer og spredning (Figur 3F). Dette demonstrerte muligheten for at etableringen av GelMA komplekse 3D strukturer ved hjelp av en DLP bioprinter har stort potensial i applikasjoner innen vev engineering.
I motsetning til den tradisjonelle mikrovæskebasert chip som er basert på materialer uten biologisk nedbrytning egenskaper16,17,18,20 (dvs. harpiks, glass, Polydimethylsiloxan [PDMS], og polymetylmetakrylat akrylat [PMMA]), en GelMA-basert mikrovæskebasert chip ble fabrikkert her ved hjelp av en to ganger Cross-Linking strategi. To komponenter i bioink var krysskoblet suksessivt. Chips med ulike microchannels ble bygget ved å designe ulike former på forespørsel (Figur 4B, C). Dessuten ble det bekreftet at HUVECs ble sådd i kanalene og festet til kanalen veggen, danner makroskopisk fartøyet form (Figur 4D, E).
Figur 1: GelMA-mikrosfærer. (A) fabrikasjon skisse av GelMA mikrosfærer. (B) optisk mikroskop bilde av GelMA mikrosfærer. (C) optisk mikroskop bilde av MDA-MB-231S i GelMA. (D) 2D-visning av F-utgangen og kjernen i Encapsulated MDA-MB-231s. (E) 3D-visning av F-utgangen og kjernen i Encapsulated MDA-MB-231s. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: GelMA fibre. (A) fabrikasjon skisse av GelMA fibre. (B) optisk mikroskop bilde av GelMA fibre (med blått blekk). (C) konfokalmikroskopi fluorescens mikroskop bilde av GelMA fibre (med grønne fluorescens partikler). (D) optisk mikroskop bilde av BMSCs i GelMA fibre. (E) F-utgangen og kjernen i den innkapslet BMSCs. please Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: GelMA komplekse 3D-strukturer. (A) fabrikasjon skisse av komplekse GelMA 3D strukturer. (B) optisk mikroskop bilde av GelMA "nese". (C) optisk mikroskop bilde av GelMA "øret". (D) optisk mikroskop bilde av GelMA "multichamber". (E) den anvendte DLP-bioprinter. (F) f-utgangen og kjernen av seeded MDA-MB-231s. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4: GelMA-basert mikrovæskebasert chip. (A) fabrikasjon skisse av GelMA-baserte mikrovæskebasert chip. (B,C) Optiske mikroskop bilder av den GelMA-baserte mikrovæskebasert chip. (D) optisk mikroskop bilde av seeded HUVECs på kanalen veggen. (E) F-utgangen og kjernen av seeded HUVECs på kanalen veggen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne artikkelen beskriver flere strategier for å dikte GelMA 3D strukturer, nemlig GelMA mikrosfærer, GelMA fibre, GelMA komplekse strukturer, og GelMA-baserte mikrovæskebasert chips. GelMA har lovende biokompatibilitet og formasjon evne og er mye brukt på området biofabrication. Mikrosfære strukturer er egnet for kontrollerte stoffet utgivelse, vev dyrking, og injeksjon i organismer for videre terapi21,22,23,24,25. Fordi viskositet av GelMA løsningen er lav, er dens dannelse utfordrende. Således, under fabrikasjon av GelMA mikrosfærer, det electrohydrodynamic (EHD) prinsippet var valgt å oppklare denne problem. Den brukte spenningen var relativt lav, og microdroplets ble generert en etter en. Å dikte mikrosfærer av en mindre størrelse, anvendt spenning kan økes, og væsken ville være i en annen stat med Taylor kjegle26.
På grunn av Coulomb eksplosjon fenomenet ble slippe dråper ytterligere adskilt av deres overdreven elektrisk tetthet, noe som resulterer i mindre GelMA mikrosfærer. Videre monokomponent GelMA fibre ble fabrikkert ved hjelp av en koaksial dyse og natrium alginat løsning. En koaksial dyse ble brukt her. Som nevnt ovenfor, på grunn av lav viskositet av GelMA, natrium alginat gitt motstand for å opprettholde formen på fiber. Hydrogel fiber konstruksjoner er egnet for å etterligne den fiber-formede vev in vivo (dvs. muskler, fartøy, etc.27,28,29,30,31,32). For GelMA fibre med mer kompliserte komponenter, kan den anvendte bioprinting munnstykket bli ytterligere endret. For eksempel kan en tre-lags koaksial dyse monteres for å generere flerlags GelMA fibre.
I etableringen av komplekse GelMA 3D strukturer, ble det funnet at DLP bioprinter bryter gjennom utskrift hinderet forårsaket av lav viskositet av GelMA. Med hjelp av CAD-programvare, ble GelMA 3D-strukturer fabrikkert på forespørsel. Til slutt, en ny GelMA fabrikasjon metoden, det to ganger krysset-sammenkobler strategi, var bevist og henvendte til kombinasjonen av GelMA og en tradisjonell mikrovæskebasert flis. Hydrogeler har høyere biokompatibilitet, og forskere kan kapsler inn celler inne i chip kroppen. Den foreslåtte GelMA-baserte mikrovæskebasert chip kan ytterligere forbedres ved innkapsle celler i sjetonger for å tjene som egnede modeller in vitro for narkotika screening, cellulære interaksjonsstudier, etc. Vi tror at metodene for fabrikasjon av GelMA beskrevet her vil øke frekvensen av utviklingen på dette området og kan brukes i videre biomedisinsk forskning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble sponset av det nasjonale nøkkel forsknings-og utviklingsprogrammet i Kina (2018YFA0703000), National Nature Science Foundation of China (no. U1609207, 81827804), vitenskaps fondet for Creative Research Groups of the National Natural Science Grunnleggelsen av Kina (nr. 51821093).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.22 μm filter membrane | Millipore | ||
| 2-(4-amidinophenyl)-6-indolecarbamidine dihydrochloride (DAPI) | Yeasen Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, China | ||
| 3D bioprinter | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| 405nm wavelength light | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| co-axial nozzle | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| confocal fluorescence microscope | OLYMPUS FV3000 | ||
| digital light processing (DLP) bioprinter | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| DLP printer | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (DPBS) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| Dulbecco's Modified Eagle Medium with L-glutamine (DMEM/F-12) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| EFL Software | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| fetal bovine serum (FBS) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| gelatin | Sigma-Aldrich, Shanghai, China | ||
| gelatin methacryloyl (GelMA) | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| high voltage power | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| lithium phenyl-2, 4, 6-trimethylbenzoylphosphinate (LAP) | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| paraformaldehyde | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| penicillin/streptomycin | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| sodium alginate (Na-Alg) | Sigma-Aldrich, Shanghai, China | ||
| TRITC phalloidin | Yeasen Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, China | ||
| Triton X-100 | Solarbio Co., Ltd., Shanghai, China |
References
- Ahmed, E. M. Hydrogel: Preparation, characterization, and applications: A review. Journal of Advanced Research. 6 (2), 105-121 (2015).
- Ashton, R. S., Banerjee, A., Punyani, S., Schaffer, D. V., Kane, R. S. Scaffolds based on degradable alginate hydrogels and poly(lactide-co-glycolide) microspheres for stem cell culture. Biomaterials. 28 (36), 5518-5525 (2007).
- Billiet, T., Vandenhaute, M., Schelfhout, J., Van Vlierberghe, S., Dubruel, P. A review of trends and limitations in hydrogel-rapid prototyping for tissue engineering. Biomaterials. 33 (26), 6020-6041 (2012).
- Saroia, J., et al. A review on biocompatibility nature of hydrogels with 3D printing techniques, tissue engineering application and its future prospective. Bio-Design and Manufacturing. 1 (4), 265-279 (2018).
- Van Den Bulcke, A. I., et al. Structural and Rheological Properties of Methacrylamide Modified Gelatin Hydrogels. Biomacromolecules. 1 (1), 31-38 (2000).
- Sun, M., et al. Synthesis and Properties of Gelatin Methacryloyl (GelMA) Hydrogels and Their Recent Applications in Load-Bearing Tissue. Polymers. 10 (11), 1290 (2018).
- Gao, Q., et al. 3D printing of complex GelMA-based scaffolds with nanoclay. Biofabrication. 11 (3), 035006 (2019).
- Hassanzadeh, P., et al. Ultrastrong and flexible hybrid hydrogels based on solution self-assembly of chitin nanofibers in gelatin methacryloyl (GelMA). Journal of Materials Chemistry B. 4 (15), 2539-2543 (2016).
- McBeth, C., et al. 3D bioprinting of GelMA scaffolds triggers mineral deposition by primary human osteoblasts. Biofabrication. 9 (1), 015009 (2017).
- Nie, J., et al.
- Shao, L., et al. Bioprinting of Cell-Laden Microfiber: Can It Become a Standard Product. Advanced Healthcare Materials. 8 (9), 1900014 (2019).
- Shao, L., et al. Fiber-Based Mini Tissue with Morphology-Controllable GelMA Microfibers. Small. 14 (44), 1802187 (2018).
- Xie, M., et al. Electro-Assisted Bioprinting of Low-Concentration GelMA Microdroplets. Small. 15 (4), 1804216 (2019).
- Yue, K., et al. Synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels. Biomaterials. 73, 254-271 (2015).
- Schuurman, W., et al. Gelatin-Methacrylamide Hydrogels as Potential Biomaterials for Fabrication of Tissue-Engineered Cartilage Constructs. Macromolecular Bioscience. 13 (5), 551-561 (2013).
- Barbot, A., Decanini, D., Hwang, G. On-chip Microfluidic Multimodal Swimmer toward 3D Navigation. Scientific Reports. 6, 19041 (2016).
- Esmaeilsabzali, H., et al. An integrated microfluidic chip for immunomagnetic detection and isolation of rare prostate cancer cells from blood. Biomedical Microdevices. 18 (1), 22 (2016).
- Lee, J. M., Zhang, M., Yeong, W. Y. Characterization and evaluation of 3D printed microfluidic chip for cell processing. Microfluidics and Nanofluidics. 20 (1), 5 (2016).
- Picot, J., et al. A biomimetic microfluidic chip to study the circulation and mechanical retention of red blood cells in the spleen. American Journal of Hematology. 90 (4), 339-345 (2015).
- Ren, K., Zhou, J., Wu, H. Materials for Microfluidic Chip Fabrication. Accounts of Chemical Research. 46 (11), 2396-2406 (2013).
- Chen, H., et al. Covalently antibacterial alginate-chitosan hydrogel dressing integrated gelatin microspheres containing tetracycline hydrochloride for wound healing. Materials Science and Engineering: C. 70, 287-295 (2017).
- Fan, M., et al. Covalent and injectable chitosan-chondroitin sulfate hydrogels embedded with chitosan microspheres for drug delivery and tissue engineering. Materials Science and Engineering: C. 71, 67-74 (2017).
- Feng, J., et al. Preparation of black-pearl reduced graphene oxide-sodium alginate hydrogel microspheres for adsorbing organic pollutants. Journal of Colloid and Interface Science. 508, 387-395 (2017).
- Park, K. S., Kim, C., Nam, J. O., Kang, S. M., Lee, C. S. Synthesis and characterization of thermosensitive gelatin hydrogel microspheres in a microfluidic system. Macromolecular Research. 24 (6), 529-536 (2016).
- Zheng, Y., et al. Injectable Hydrogel-Microsphere Construct with Sequential Degradation for Locally Synergistic Chemotherapy. ACS Applied Materials, Interfaces. 9 (4), 3487-3496 (2017).
- Fernández de la Mora, J. The Fluid Dynamics of Taylor Cones. Annual Review of Fluid Mechanics. 39 (1), 217-243 (2006).
- Hsiao, A. Y., et al. Smooth muscle-like tissue constructs with circumferentially oriented cells formed by the cell fiber technology. PLoS ONE. 10, 0119010 (2015).
- Meng, Z. J., et al. Microfluidic generation of hollow Ca-alginate microfibers. Lab on a Chip. 16 (14), 2673-2681 (2016).
- Peng, L., Liu, Y., Gong, J., Zhang, K., Ma, J. Continuous fabrication of multi-stimuli responsive graphene oxide composite hydrogel fibres by microfluidics. RSC Advances. 7 (31), 19243-19249 (2017).
- Sugimoto, M., et al. Micropassage-embedding composite hydrogel fibers enable quantitative evaluation of cancer cell invasion under 3D coculture conditions. Lab on a Chip. 18 (9), 1378-1387 (2018).
- Yamada, M., Sugaya, S., Naganuma, Y., Seki, M. Microfluidic synthesis of chemically and physically anisotropic hydrogel microfibers for guided cell growth and networking. Soft Matter. 8 (11), 3122-3130 (2012).
- Gao, G., et al. Tissue engineered bio-blood-vessels constructed using a tissue-specific bioink and 3D coaxial cell printing technique: a novel therapy for ischemic disease. Advanced Functional Materials. 27 (33), 1700798 (2017).
