توليد الأنسجة الكروية عبر جهاز يشبه الطوابع المطبوعة ثلاثية الأبعاد

يصف البروتوكول الحالي تقنية لإنتاج كرويات الأنسجة على نطاق واسع وفعالة من حيث التكلفة باستخدام جهاز يشبه الطوابع المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

بروتوكولنا مهم لأنه يتيح الإنتاج الفعال على نطاق واسع لمركبات الأنسجة المتجانسة ، والتي تعتبر ضرورية لهندسة الأنسجة المتقدمة وتطوير الأدوية وتطبيقات نمذجة الأمراض. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي قدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الأنسجة الكروية الموحدة بسرعة وفعالية من حيث التكلفة ، وتضمن صلاحية الخلية العالية ، والجودة الكروية المكونة ، وهو أمر بالغ الأهمية في تطبيقاتنا الطبية الحيوية المختلفة من خلال إنتاج المنشطات الخاصة بالمريض ، تقدم هذه التقنية نموذجا دقيقا من الناحية الفسيولوجية ، مما يتيح نمذجة دقيقة للمرض ، وفهم الآليات الجزيئية والسلوكية ، بما في ذلك السرطان. يمكن أن توفر هذه الطريقة رؤى حول أبحاث السرطان والأمراض التنكسية العصبية وهندسة الأنسجة ، ويمكن تطبيقها على تطوير الأدوية والطب الشخصي ، مما يعزز فهمنا للأنظمة البيولوجية المختلفة.

يعد عرض رؤيتنا أمرا بالغ الأهمية لأنه يوضح بوضوح الخطوات المعقدة ، مثل إدخال الجهاز وبذر الخلايا ، مما يساعد على منع الأخطاء الشائعة ، وضمان أن التقنية المناسبة هي وسادة للحصول على نتائج متسقة. ابدأ بإضافة مسحوق الاغاروز إلى واحد × PBS لتحضير 2٪ جل agarose في وعاء زجاجي. تجانس التعليق بحركات دائرية.

ضع الوعاء الزجاجي في فرن الميكروويف واضبط الوقت على 30 ثانية. أوقف الميكروويف كل خمس ثوان ، وأزل الزجاجة ، وقم بتجانس المحلول يدويا بحركات دائرية. قم بإجراء عملية التسخين ، حتى يصل المحلول إلى حالة شفافة سائلة.

بعد ذلك ، أضف ستة ملليلتر من محلول الاغاروز إلى كل بئر من صفيحة مكونة من ستة آبار وانتظر لمدة 15 دقيقة أو حتى يتجمد الاغاروز. ثم أدخل الجهاز الحيوي المطبوع ثلاثي الأبعاد برفق فوق سائل الاغاروز وانتظر لمدة 30 دقيقة أو حتى يتجمد الاغاروز. ثم قم بإزالة الجهاز برفق من الاغاروز وأضف ملليلترين من وسائط DMEM.

انتظر لمدة 10 دقائق قبل التخلص من الوسائط واستبدالها ب DMEM جديد. كرر الغسيل ثلاث مرات. بمجرد الانتهاء من ذلك ، أضف ملليلترين من DMEM وضع الصفيحة المكونة من ستة آبار لبذر الخلايا عند 37 درجة مئوية في حاضنة بها 5٪ ثاني أكسيد الكربون و 80٪ رطوبة.

قم بزراعة خلايا الخلايا الليفية للفأر في قوارير زراعة الخلايا وحافظ عليها عند 37 درجة مئوية في حاضنة بها 5٪ ثاني أكسيد الكربون ، حتى يتم تحقيق التقاء 80٪. ثم اغسل الخلايا ب x PBS وأضف إنزيم التفكك. احتضان الخلايا لمدة دقيقتين إلى خمس دقائق عند 37 درجة مئوية في 5٪ ثاني أكسيد الكربون و 80٪ رطوبة.

بمجرد فصل الخلايا عن قارورة زراعة الخلية ، أضف وسيط نمو لتحييد إنزيم تفكك الخلية. الطرد المركزي لتعليق الخلية عند 400 جم لمدة خمس دقائق في درجة حرارة الغرفة وعد الخلايا. إلى 50 في 10 أس خمس خلايا مأخوذة في أنبوب ، أضف خمسة ملليلتر من واحد × PBS.

بعد ذلك ، قم بالطرد المركزي لتعليق الخلية عند 400 جم لمدة خمس دقائق في درجة حرارة الغرفة. قم بإزالة المادة الطافية باستخدام ماصة قبل إضافة مليلتر واحد من وسط زراعة الخلية وتجانس المحلول. من اللوحة المكونة من ستة آبار المعدة مسبقا ، قم بإزالة ملليلترين من الوسط وأضف ملليلترا واحدا من تعليق الخلية إلى مركز قالب الاغاروز الذي يتكون منه الجهاز الحيوي المطبوع ثلاثي الأبعاد.

انتظر من 20 إلى 30 دقيقة حتى تترسب الخلايا في الاستئصال الدقيق قبل إضافة مليلتر واحد من وسط زراعة الخلايا في البئر. ضع الصفيحة المكونة من ستة آبار في الحاضنة على حرارة 37 درجة مئوية لمدة 24 إلى 48 ساعة تقريبا لتكوين الأنسجة الكروية. تم تصنيع الجهاز الشبيه بالطوابع المطبوعة ثلاثية الأبعاد والمكون من دبابيس صغيرة أسطوانية بنجاح بطريقة الطباعة الحجرية المجسمة باستخدام راتنج قابل للعلاج بالصور.

كان الجهاز بسيطا وسهل التعقيم وقابل لإعادة الاستخدام وقابل للضبط لأحجام مختلفة من أطباق الآبار وأطباق بتري. أنتجت 750 عملية استئصال دقيقة متجانسة أو 4،716 لكل ألواح من ستة آبار. أدى الانسحاب المبكر للجهاز من اللوحة إلى تعطيل القالب غير الملتصق وتشويه هندسة الاستئصال الدقيق.

ترسبت الخلايا المزروعة على قوالب الاغاروز غير الملتصقة وشكلت الأنسجة الكروية بعد 24 ساعة تقريبا. أظهرت هذه المنهجية بنجاح الإنتاج على نطاق واسع من الفيريات من خلال الحفاظ على شكلها, حجم, وقابلية للحياة, ودعمت ثقافة الستيرويد لعدة أشهر. أهم شيء يجب تذكره عندما أفكر في هذا الإجراء هو إدخال الجهاز بعناية لمنع فقاعات الهواء وإضافة وسيط الثقافة برفق لتجنب إزعاج الخلايا.

بعد هذا الإجراء ، يمكن إجراء اختبار الأدوية وتحليل التعبير الجيني. الإجابة على أسئلة حول فعالية الدواء والاستجابة اللذيذة والوراثية للعلاجات. ستمكن هذه التقنية من إجراء أبحاث جديدة في هندسة الأنسجة والطب التجديدي من خلال السماح بإنتاج كروي واسع النطاق وعالي الجودة وهو أمر بالغ الأهمية للطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد ، وتعزيز جودة الخلايا ، وكمية اختبار السمية الصيدلانية والتجميلية.