Name: Drucken Thermoresponsive Reverse-Formen für die Erstellung von Gemusterte Zweikomponenten-Hydrogele für 3D Zellkultur (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-07-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 49 s
Description: Erfahren Sie die Herstellung gemusterter Zweikomponenten-Hydrogel für 3D-Zellkultur mittels thermoresponsivem Reverse-Molding. Diese Bioprinting-Methode ermöglicht komplexe Architekturen für Gewebeengineering.

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Wir danken Deborah Studer für die Hilfe bei der bioprinter. Die Arbeit wurde von der Europäischen Union Siebten Rahmenprogramms (FP7/2007-2013) unter Finanzhilfevereinbarung Nr. NMP4-SL-2009-229292 finanziert.

1. Vorbereitung des Poloxamer 407 Lösung Falls vorhanden, führen Sie die Vorbereitung des Poloxamers Lösung in einem kalten Raum (4 ° C). Wenn nicht vorhanden, legen Sie eine Glasflasche in einem Becherglas mit eiskaltem Wasser gefüllt. Bei höheren Temperaturen wird die Poloxamers oberhalb des Gels Punkt und wird nicht richtig auflösen. <ol><li> 60 ml eiskaltem PBS Lösung in einer Glasflasche und rühren kräftig mit einem Magnetrührer. </li><li> Wiegen 24,5 Gramm Poloxamer und fügen Sie ihn in kleinen Mengen, um die kalte PBS. Warten Sie, bis das Poloxamer hat teilweise, bevor Sie mehr aufgelöst. </li><li> Rühren Sie die Lösung bis alle Poloxamers aufgelöst hat. </li><li> In kaltem PBS bis zu einer endgültigen Volumen von 100 ml erreicht ist. Die Endkonzentration 24,5% w / v. sein </li><li> Stoppen Sie die Lösung gerührt und ruhen lassen bei 4 ° C bis Blasen und Schaum in der Lösung sind verschwunden. Blasen, die in dem Gel eingeschlossen sind, werden die p übertragen werdenrinter Patrone und wird, um Defekte in der gedruckten Opfer Formen führen. </li><li> Filter (0,22 um-Filter) die Lösung direkt in die Druckkassette, um unerwünschte Partikel, die die Nadel verstopfen könnten, zu entfernen. Die Filterung Schritt sollte in einem kalten Raum durchgeführt werden (oder falls nicht vorhanden mit gekühlten Tipps, Filter usw.), um ein Gelieren des Poloxamers im Filter zu vermeiden. Halten Sie die geladenen Patrone bei 4 ° C bis 30 min vor dem Experiment. </li></ol> 2. Vorbereitung der 3D-Drucker Der 3D-Drucker in dieser Arbeit verwendet wurde, war die &quot;BioFactory&quot; von regenHU. Die Extrusion Teil des Systems besteht aus mehreren Teilen. Eine Patrone unter Druck an der Oberseite ist mit einem Verbinder über eine Luer-Lock-Adapter angeschlossen ist. Der Verbinder überbrückt den Raum zwischen dem Auslass der Kartusche und dem Einlass eines Magnetventils. Am Ausgang des Magnetventils kann Nadeln mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden. Das Material ist auf einer sub extrudiertenStrate das ist an einem beweglichen Bühne von Vakuum gehalten. Die wesentlichen Teile des Systems sind in Abbildung 1 dargestellt. Andere Extrusion basierte Systeme für den Druckvorgang verwendet werden, und die Optimierung muss für jedes System erfolgen. <ol><li> Legen Sie das Magnetventil (Düsendurchmesser 0,3 mm) und die Nadel (Innendurchmesser 0,15 mm) in separaten 1,5 ml Röhrchen mit hochreinem Wasser gefüllt und legen Sie sie in einem beheizten Ultraschallbad für 30 min reinigen. Spülen Sie die Ventile gereinigt mit Ethanol und trocknen Sie sie mit einem Stickstoff-gun. </li><li> Installieren Sie das Ventil und die Nadel in den Drucker sowie ein leeres, sauberes Patrone. </li><li> Bewerben 3 bar Druck auf das System und ausblasen alle restlichen Flüssigkeiten aus dem Ventil installiert und Nadel mit Druckluft. Für kleine Nadeldurchmesser, ist es empfehlenswert, einen Filter (common Spritzenfilter, 0,45 um Porengröße) am Austritt der Druckluft eingebaut, um den Eintritt von kleinen Teilchen, die die Nadel verstopfen könnten zu vermeiden. </li&gt; <li> Drehen Sie den Druck aus und installieren Sie die Patrone mit dem Poloxamers geladen. Die Patrone sollte aus dem Kühlschrank genommen werden ca. 30 min vor der Montage die Patrone so das Poloxamer Raumtemperatur und Gel erreichen können. </li><li> Anwenden 3 bar Druck auf das System und verzichten Poloxamer, bis er die Nadelspitze erreicht und wird in einem kontinuierlichen Strang extrudiert. </li></ol> 3. Optimierung der Parameter Druck Um eine genaue 3D-Strukturen zu schaffen, hat der Druckvorgang für das ausgewählte Material und Konzentration optimiert werden. Abhängig von der Viskosität und der 3D-Druck-System jedes Material ergibt eine spezifische Abgabe Volumen und Strichstärke für einen festen Satz von Parametern. <ol><li> Mit einer geeigneten CAD-Software (in der Lage, ISO-Dateien aus den Zeichnungen zu erstellen), ziehen eine einzige Zeile über die gleiche Länge wie die Struktur, die Sie drucken möchten. </li><li> Legen Sie ein Mikroskop Objektträger aus Glas 25 mm x 75 mm x 1mm oder andere Substrat in den Drucker einsetzen und mit dem Einschalten des Vakuums. </li><li> In der Druckersoftware, setzen Sie das Magnetventil zu einer hohen Frequenz von 50 Hz und stellen einen hohen Druck von 3 bar. </li><li> Drucken einer Schicht aus einer einzigen Zeile mit einer Phase von 300 mm / min. </li><li> Reduzieren Sie den Druck, bis die gewünschte Linienbreite erreicht ist. Sie können auch die Lautstärke regeln, die extrudierten über die Öffnung des Ventils ist. </li><li> Reduzieren der Frequenz des Ventils, bis keine durchgehende Linie nicht mehr bedruckt werden. Wählen Sie eine Frequenz oberhalb dieses Wertes. </li></ol> Hinweis: Wenn die gewünschte Linienbreite und durchgezogenen Linien erzielt werden, die optimale Phase Geschwindigkeit und Dicke, dh der Hub der Nadel nach einer bedruckten Schicht. <ol start="7"><li> Drucken Sie mehrere Schichten auf der jeweils anderen und sehen, ob die Nadel in der richtigen Position über dem vorherigen Schicht nach mehreren gedruckten Schichten. Stellen Sie die Schichtdicke (Nadelhubsensor), So daß jede Schicht auf der Oberseite des nächsten (3) gedruckt wird. </li><li> Verringern der Drehzahl einer von der Stufe von 300 mm / min stufenweise so dass extrudierten Schichten beginnen und enden an den gleichen Positionen wie die vorherigen (Abbildung 4). Zu hohe Geschwindigkeiten Stadium verursachen die Bühne zu bewegen, bevor das extrudierte Material der vorherigen Schicht berührt hat. </li><li> Für den Druck der Säule Strukturen folgen Schritte 3.1.-3.8., Sondern zeichnen, nicht einen Linie zeichnen einen einzigen Punkt. Die Parameter, die den Schwerpunkt auf die beim Drucken die Säulen sind der Druck (regelt Schichtdicke und Säule Durchmesser Poloxamers), die Öffnungszeit des Ventils (extrudierte Volumen) und die Verweilzeit des Druckkopfes an der Stelle, wo die Säule aufgebracht werden sollten . </li><li> Wenn die Parameter optimiert werden sollte Druck mehrerer Schichten einer Linie in einer festen Wand, oder im Falle der Punkte, eine Säule führen. Speichern Sie die Parameter für die spätere Verwendung. </li></ol> Verwenden Sie die Parameter bei der Optimierung Prozedur ab diesem Zeitpunkt gefunden. <ol><li> Drucken Sie die innere Struktur (hier ist eine Säule Array) auf einem Glas-Objektträger und lassen Sie es über Nacht trocknen. Diese a) reduziert die Größe und die Dicke der Strukturen und b) eine bessere Haftung zwischen der Struktur und dem Substrat, so dass ein Abheben beim Verfüllen vermieden werden. </li><li> Mit der CAD-Software, ziehen Sie eine Struktur, die aus einer äußeren Mauer, die die Struktur, die Sie wollen weg eluiert haben und füllte besteht. Drucken Sie die Struktur mit Poloxamers. Der Druck von der Wand dauert 6 min. </li></ol> Achtung: Die Wand hat, die gedruckt mindestens 3,5 mm werden von der inneren Struktur aufgrund der Abmessungen der Nadel. Andernfalls wird der Druck von der äußeren Wand zur Zerstörung der inneren Struktur <ol start="3"><li> Bereiten Sie die Lösung, die Sie wollen Ihre sacr verfüllenificial Form mit (hier 1% Agarose in entionisiertem Wasser). Die Agarose-Lösung sollte eine Temperatur zwischen 35 ° C und 45 ° C. Unterhalb dieser Temperatur wird die Agarose zu schnell verfestigen; oberhalb dieser Temperatur, könnte es die gedruckten Säulen zu zerstören, weil die Struktur Poloxamers erweichen. </li><li> Langsam füllen die Opfer-Form mit der Verfüllung Lösung mit einer Pipette. Dies sollte langsam erfolgen, um Zerstörung der Struktur in der Wand zu vermeiden. </li><li> Lassen Sie die Lösung verfüllten Gel oder vernetzen sie in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymer. Im Falle von Agarose die Verfestigung erfolgte bei 4 ° C für 10 min. </li><li> Setzen Sie den verfüllten Opfer Form in einem Eisbad für 10 min, um die Struktur Poloxamers eluieren. </li><li> Tupfen Sie die verfüllten Struktur mit einem Papiertuch und legen Sie es auf eine neue Glasobjektträger. Drücken Sie die Struktur vorsichtig auf den Objektträger, um eine Leckage des dritten Hydrogel aus dem Hohlraum in den Raum zwischen vermeidendie verfüllten Struktur und das Glas Objektträger. </li></ol> 5. Füllung der Hohlräume <ol><li> Um die Hohlräume von der eluierten Poloxamer zu füllen, Füllen der beabsichtigten Polymer-Lösung in eine Spritze mit einer 30 G Nadel ausgestattet. In diesem Beispiel wurde eine 1% ige Alginatlösung Methacrylat in 0,15 M NaCl-Lösung mit Zusatz von 0,05% w / v Lithium phenyl-2 ,4,6-trimethylbenzoylphosphinate (LAP) und 2,5% v / v von Alexa-488 konjugiert Fibrinogen . Der Alexa-488-konjugierten Fibrinogen wurde zur Visualisierung hinzugefügt. </li><li> Photopolymerisation das Polymer mit einer hohen Intensität UV-Lampe (100 Watt, 365 nm, Entfernung vom Substrat war 3,5 cm) für 5 min und Bild das Konstrukt unter Verwendung eines Epi-Fluoreszenz oder konfokalen Mikroskop. </li></ol>

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<li>D'Arrigo, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyaluronic+acid+methacrylate+derivatives+and+calcium+alginate+interpenetrated+hydrogel+networks+for+biomedical+applications%3A+physico-chemical+characterization+and+protein+release%5BTitle%5D)+AND+%22Colloid+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Hyaluronic acid methacrylate derivatives and calcium alginate interpenetrated hydrogel networks for biomedical applications: physico-chemical characterization and protein release.</a> Colloid Polym. Sci. 290, 1575-1582 (2012).</li>
<li>Pescosolido, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyaluronic+Acid+and+Dextran-Based+Semi-IPN+Hydrogels+as+Biomaterials+for+Bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Hyaluronic Acid and Dextran-Based Semi-IPN Hydrogels as Biomaterials for Bioprinting.</a> Biomacromolecules. 12, 1831-1838 (2011).</li>
<li>Guo, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogels+of+collagen%2Fchondroitin+sulfate%2Fhyaluronan+interpenetrating+polymer+network+for+cartilage+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci-Mater.+M%22%5BJournal%5D)">Hydrogels of collagen/chondroitin sulfate/hyaluronan interpenetrating polymer network for cartilage tissue engineering.</a> J. Mater. Sci-Mater. M. 23, 2267-2279 (2012).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts zu verzollen.

Hier stellen wir zum ersten Mal die Verwendung eines thermosensitiven Polymeren nach einem Opfer-Form, die sich schnell in kaltem Wasser kann durch die Gel-Sol-Übergang von Poloxamer von ~ 20 ° C eluiert Die Geschwindigkeit des gesamten Prozesses macht Poloxamers interessant für die schnelle Erstellung von Biopolymer Strukturen, die nicht mit ausreichender Auflösung gedruckt werden kann. Die hier beschriebene Technik kann zur Strukturierung eines Hydrogels in einem anderen Hydrogel oder für die Erstellung von mikrofluid...

Tissue Engineering Ansätze haben große Fortschritte in den letzten Jahren in Bezug auf Regeneration von menschlichen Geweben und Organen 19,20. Doch bis jetzt hat sich der Schwerpunkt des Tissue Engineering wurden oft zu den Geweben, die eine einfache Struktur oder kleinen Abmessungen wie die Blase 21,22 oder der Haut haben 23-25 ​​begrenzt. Der menschliche Körper enthält jedoch viele komplexe dreidimensionale Gewebe, wo Zellen und der extrazellulären Matrix in einem räumlich definierten Weise angeordnet sind. Um diese Gewebe herzustellen, ist eine Technik erforderlich, die Zellen und der extrazellulären Matrix Gerüst in einer dreidimensionalen Konstrukt an bestimmten Stellen zu platzieren. Bioprinting hat das Potential, ein solches Verfahren, bei dem die Vision Herstellung komplexer dreidimensionaler Gewebe 10,11,26-28 realisiert werden kann. Bioprinting wird als &quot;der Verwendung von Material Transfer-Prozesse zur Strukturierung definiert und Montage biologisch relvanten Materialien - Moleküle, Zellen, Gewebe und biologisch abbaubaren Biomaterialien -. einem vorgeschriebenen Organisation an einen oder mehrere biologische Funktionen &quot;4 erreichen Sie umfasst verschiedene Techniken, die Arbeit in verschiedenen Auflösungen und Längenskalen, von der Sub-Mikrometer-Auflösung von zwei -Photonen-Polymerisation 29 mit einer Auflösung von 150 bis 420 um für die Extrusion Druck 1,12,30. Nicht ein einziges Material oder Material-Kombination wird den Anforderungen der jeweiligen Methode 31 zu erfüllen. Für Extrusion Druck, sind die wichtigsten Parameter Viskosität und Gelierdauer 32, wo eine hohe Viskosität und eine schnelle Gelierung wünschenswert. 3D-Druck ist eine Technik, die die einfache Erstellung von Opfer-Formen für die Erstellung von komplexen Geometrien erlaubt 30,33,34. Dieses Verfahren beruht auf der Konstruktion einer Form unter Verwendung einer Rapid Prototyping Technik, wie eine Extrusion bioprinter basiert. Die erstellte Opfer Form verwendet wird, komplexe Strukturen aus Materialien, die schwer zu aufgrund ihrer niedrigen Viskosität und Gelierzeit langsam gedruckt sind bilden. Das hier vorgestellte Verfahren betrifft die Schaffung eines Opfer-Form, die aus einem Material, das schnell löst bei niedriger Temperatur und extrudiert werden kann, genau. Das Block-Copolymer Poly (ethylenglycol) 99-Poly (Propylenglykol) 67-Poly (ethylenglykol) 99 (auch als Pluronic F127 oder Poloxamer 407 bekannt) erfüllt diese Anforderungen. Es wurde bereits in einer modifizierten Version der Extrusion Druck 1 verwendet worden, aber nach unserem Wissen, hat noch nie für den Druck in ihrer unmodifizierten Fassung aufgrund seiner Instabilität in flüssigen Umgebungen eingesetzt. Poloxamer 407 zeigt ebenfalls eine inverse thermische Ansprechverhalten 18 also Änderungen von einem Gel zu einem Sol nach dem Abkühlen. Vor allem aber können sie in komplexe beliebig gekrümmte Strukturen mit sehr hoher Genauigkeit gedruckt werden. Dies ermöglicht die Schaffung eines strukturierten Hydrogel aus einemMaterialien mit niedriger Viskosität in diesem Fall langsam gelierende Agarose durch Pipettieren der Lösung in der gedruckten Form Opferschicht. Die Kombination aus dem Drucken des Opfer-Form mit hoher Wiedergabetreue und ihre praktischen Elution aus dem gegossenen strukturierten Hydrogels ermöglicht eine schnelle und flexible Verfahren zur Herstellung von Formen mit unterschiedlichen Geometrien ohne die Verwendung einer Maske oder eines Stempels, wie es oft in lithographischen Verfahren erforderlich erstellen. Die gegossenen strukturierten Hydrogel weiter mit einem anderen Material, das nicht für die Extrusion geeignet Druck aufgrund seiner niedrigen Viskosität gefüllt werden. Dies ist in unserem Fall eine niedrige Viskosität Alginat Methacrylat Lösung. Hier präsentieren wir die Methode des Reverse thermoresponsive Opfer Formen für Hydrogel Strukturierung am Beispiel einer Säule Array.

<table><tbody><tr><td colspan="4">REAGENTS</td></tr><tr><td>Poloxamer (Pluronic F127)</td><td>Sigma</td><td>P2443</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Invitrogen</td><td><a href="http://products.invitrogen.com/ivgn/en/US/adirect/invitrogen?cmd=catProductDetail&amp; productID=10010015" target="_blank">10010-015</a>CAD-Software</td><td></td></tr> <tr><td></td><td>regenHU</td><td>BioCAD</td><td></td></tr><tr><td>Alginatmethacrylat</td><td>Innovent e.V Technologieentwicklung Jena</td><td></td><td>Synthetisiert von Innovent für das FP7 Projekt Nr NMP4-SL-2009-229292</td></tr><tr><td>Fibrinogen aus menschlichem Plasma, Alexa Fluor 488 Konjugat</td><td>Invitrogen</td><td>F13191</td><td></td></tr><tr><td>Lithiumphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinat (LAP)</td><td>Innovent e.V Technologieentwicklung Jena</td><td></td><td>Synthetisiert von Innovent für das FP7 Projekt Nr NMP4-SL-2009-229292</td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Lonza</td><td>50004</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">EQUIPMENT</td></tr><tr><td>Bioprinter</td><td>regenHU</td><td>Biofactory</td><td></td></tr><tr><td>Ventil</td><td>regenHU</td><td>300 &#956; m Nozzel Durchmesser</td><td></td></tr><tr><td>Nadel</td><td>regenHU</td><td>150 &#956; m Innendurchmesser</td><td></td></tr><tr><td>Zeiss Axioobserver mit ApoTome</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UV-Lichtquelle</td><td>UVP</td><td>Blak-Ray B-100AP High Intensity UV-Lampe</td><td>100 W</td></tr></tbody></table>

drucken thermoresponsive reverse-formen für die erstellung von gemusterte zweikomponenten-hydrogele für 3d zellkultur

Printing Thermoresponsive Reverse Molds for the Creation of Patterned Two-component Hydrogels for 3D Cell Culture

Bioprinting ist eine neue Technologie, die ihre Ursprünge in der Rapid-Prototyping-Branche hat. Die verschiedenen Druckverfahren in Kontakt Bioprinting 1-4 (Extrusion, Dip-Pen und weiche Lithographie), kontaktlose Bioprinting 5-7 (Vorwärtstransfer Laser-, Tintenstrahl-Abscheidung) und Laser-basierte Techniken wie Zwei-Photonen Photopolymerisation 8 aufgeteilt werden. Es kann für viele Anwendungen wie Tissue Engineering 9-13, 14-16 und Biosensor microfabrication als Instrument genutzt werden, um grundlegende biologische Fragen, wie Einflüsse von Co-Kultivierung verschiedener Zelltypen 17 beantworten. Anders als bei herkömmlichen Photolithographie oder Soft-lithographischen Methoden, hat Extrusion Bioprinting den Vorteil, dass es nicht erforderlich, eine separate Maske oder Stempel. CAD-Software verwenden, kann das Design der Struktur schnell verändert und entsprechend den Anforderungen des Betreibers eingestellt werden kann. Dies macht Bioprinting flexibler als Lithographie-basiertenAnsätze. Hier zeigen wir, das Drucken eines Opfer-Form, um ein Multi-Material-3D-Struktur mit einer Reihe von Säulen in einem Hydrogel als Beispiel zu erstellen. Diese Säulen konnte hohlen Strukturen für eine vaskuläre Netzwerk oder die Rohre innerhalb eines Nervenleitschiene Leitung zu vertreten. Das Material für die Opferschicht Form gewählt wurde, Poloxamer 407, ein thermoresponsive Polymer mit hervorragenden Druckeigenschaften, die flüssig ist bei 4 ° C und eine feste oberhalb ihrer Geliertemperatur ~ 20 ° C 24,5% w / v Lösung 18. Diese Eigenschaft ermöglicht die Poloxamer-basierte Opferschicht Form auf Verlangen eluiert und hat Vorteile gegenüber der langsamen Auflösung eines festen Materials besonders bei schmalen Geometrien. Poloxamer wurde am Mikroskop Glasträger gedruckt, um die Opfer-Form zu erstellen. Agarose wurde in die Form pipettiert und abgekühlt, bis die Gelierung. Nach der Elution der Poloxamer in eiskaltem Wasser wurden die Hohlräume in der Form mit Alginat Agarose Methacrylat sp gefülltiked mit FITC markiertes Fibrinogen. Die gefüllten Hohlräume wurden dann mit UV-vernetzt und das Konstrukt wurde mit einem Auflicht-Fluoreszenz-Mikroskop abgebildet.

Die repräsentativen Ergebnisse zeigen, dass die Rückform Technik (dargestellt in Abbildung 2) wird eine strukturierte Gel, das mit einem zweiten Material gefüllt werden können. Zu Beginn eines jeden Druckvorgang die Druckparameter werden zunächst optimiert. Stufenweise Anpassung der Parameter werden in gedruckter vielschichtigen Konstrukte in Abbildung 3 und Abbildung 4, wenn einzelne Zeilen gedruckt dargestellt führen. Wenn die Schichtdicke (die Nadelhub nach einer bed...

Ein bioprinter wurde verwendet, um strukturierte Hydrogele auf einem Opfer-Form zu erstellen. Das Poloxamer Form wurde mit einem zweiten Hydrogel verfüllt und dann eluiert, so dass Hohlräume, die mit einem dritten Hydrogel gefüllt wurden. Diese Methode verwendet schnelle Elution und gute Bedruckbarkeit von Poloxamers zu komplexen Architekturen aus Biopolymeren zu generieren.

Drucken Thermoresponsive Reverse-Formen für die Erstellung von Gemusterte Zweikomponenten-Hydrogele für 3D Zellkultur

Bioprinting is an emerging technology that has its origins in the rapid prototyping industry. The different printing processes can be divided into contact ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, eine Negativform zu drucken, um gemusterte zweikomponentige Hydrogele für die 3D-Zellkultur herzustellen. Dies wird erreicht, indem zunächst eine Negativform aus einem thermoreversiblen Polymer gedruckt wird, das bei vier Grad Celsius flüssig, aber bei Raumtemperatur ein weiches Gel ist. Diese Negativform kann später aufgelöst werden.Der zweite Schritt besteht darin, die Negativform mit einem beliebigen Biopolymer zu füllen. Hier verwendeten wir Aros. Das Biopolymer kann entweder durch enzymatische, UV- oder Temperatur-Vernetzung vernetzt werden.Anschließend wird die negative Form hergestellt, indem die Form in kaltes Wasser getaucht wird. Danach ist die resultierende AROS-Form für die weitere Verarbeitung bereit. Der letzte Schritt besteht darin, die Hohlräume mit einem zweiten Biopolymer zu füllen, das Zellen enthalten kann und mittels Enzyme, UV-Licht oder Temperatur vernetzt werden kann.Schließlich haben wir eine reproduzierbare Methode zur Herstellung räumlich geordneter D-Zell-Kulturgerüste etabliert. Auf die Idee zu dieser Methode kamen wir, als ein Kollege vorschlug, die thermoresponsiven Eigenschaften von Oxr auszunut

printing-thermoresponsive-reverse-molds-for-creation-patterned-two

Research

Forschung

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologie und Infektion

In diesem Protokoll, zeigen wir die Herstellung eines Mikroaktor Reihe von vertikal versetzt zum Thema, die die Technologie basiert, und wie diese Basistechnologie können modifiziert werden, um High-Throughput-mechanisch dynamischen Zellkultur in beiden zweidimensionalen und dreidimensionalen Kultur durchzuführen Paradigmen.

Mikrofabrizierten Plattformen für Mechanisch Dynamische Cell Culture

Einfache Techniken für die schnelle Herstellung von mikrostrukturierten neuronalen Kultur-Systeme mit Hilfe eines digitalen Mikrospiegel für die dynamische Maske Projektion Lithographie auf regelmäßige Zellkultursubstraten beschrieben. Diese Kultur-Systeme können mehr Vertreter des natürlichen biologischen Architektur, und die beschriebenen Techniken könnten für zahlreiche Anwendungen angepasst werden.

Herstellung von mikrostrukturierten Hydrogele für Neural Kultur-Systeme mit Dynamic Mask Projektion Photolithographie

Wir beschreiben die Herstellung von mikrostrukturierten Hydrogelplatten mit einem einfachen Prozess, der in einer freistehenden Form zusammengesetzt und manipuliert werden kann. Unter Verwendung dieser modularen Hydrogel-Platten kann ein einfaches makroskaliertes 3D-Zellkultursystem mit einer kontrollierten zellulären Mikroumgebung erzeugt werden.

Bau von Modular Hydrogel Blätter für mikrostrukturierten Makro skaliert 3D Cellular Architektur

Förster-Resonanzenergietransfer (FRET) Bildgebung ist ein leistungsfähiges Werkzeug für die Echtzeit Zellbiologie Studien. Hier wird ein Verfahren für FRET Abbildungszellen in physiologischen dreidimensionalen (3D) Hydrogel-Mikroumgebungen herkömmlichen Epifluoreszenzmikroskopie verwendet wird präsentiert. Eine Analyse für ratiometrisches FRET-Sonden, die lineare Verhältnisse über den Aktivierungsbereich ergibt beschrieben.

FRET-Imaging im dreidimensionalen Hydrogelen

Wir beschreiben einen sequentiellen Prozess zur lichtvermittelten Bildung und anschließenden biochemischen Strukturierung von synthetischen Hydrogelmatrizen für dreidimensionale Zellkulturanwendungen. Die Konstruktion und Modifikation von Hydrogelen mit zytokompatibler Photoclick-Chemie wird demonstriert. Darüber hinaus werden einfache Techniken zur Quantifizierung und Beobachtung von Mustern und zur Bestimmung der Zellviabilität innerhalb dieser Hydrogele vorgestellt.

Licht-vermittelte Bildung und Musterung von Hydrogelen für Zellkulturanwendungen

Dieses Protokoll beschreibt eine Plattform für die Herstellung von selbst-zusammengebauten Gewebe Ringe in variablen Größen mit einer angepassten 3D-gedruckten Kunststoff-Formenbau. PDMS-negative sind in der Form 3D-gedruckten geheilt; dann wird Agarose in die ausgehärtete PDMS negative gegossen. Zellen sind in die resultierende Agarose-Brunnen gesät, wo sie ins Gewebe Ringe aggregieren.

Herstellung von benutzerdefinierten Agarose Brunnen für die Aussaat von Zelle und Gewebe Ring Selbstmontage mit 3D-Druck Formen

Wir präsentieren Ihnen ein Verfahren zur Steuerung der erste Zellform der Cluster in einer 3D extrazelluläre Matrix, eine wiederholbare Musterbildung zu erhalten. Eine kubische Gerät mit zwei verschiedenen Hydrogele wird eingesetzt, um Multi-direktionalen Imaging für Gewebebildung Muster zu erreichen.

Erste 3D Cluster Zellkontrolle in einem Hybrid Gel Cube Gerät für wiederholbare Muster Formationen

Wir beschreiben eine Methode, um Geräte für die 3D-Kultur zu konstruieren und mit Zellen und multikellulären Organoiden zu experimentieren. Dieses Gerät ermöglicht die Analyse von zellulären Reaktionen auf lösliche Signale in 3D-Mikroumgebungen mit definierten Chemoattractged-Steigungen. Organoide sind besser als einzelne Zellen, wenn es um die Erkennung schwacher lauter Eingänge geht.

3D-Analyse von multizellulären Reaktionen auf tschoattraktive Verläufe

Präsentiert hier ist eine Methode für den 3D-Bioprinting von Gelatine Methacryloyl.

Protokolle des 3D-Bioprintings von Gelatine Methacryloyl Hydrogel-basierten Bioinks

Die Scherverarbeitung während der Hydrogelbildung führt zur Herstellung von Mikrogelsuspensionen, die scherdünn sind, sich aber nach Beseitigung der Scherkräfte schnell restrukturieren. Solche Materialien wurden als Stützmatrix für das Bioprinting komplexer, zellbeladener Strukturen verwendet. Hier werden Verfahren zur Herstellung des Stützbettes und kompatibler Biotinten beschrieben.

Agarose-Flüssiggele, die durch Scherverarbeitung während der Gelierung für suspendierten 3D-Biodruck gebildet werden

In diesem Artikel wird beschrieben, wie phototunbare Hydrogele in 3D biogedruckt werden, um die Versteifung der extrazellulären Matrix und die Aktivierung von Fibroblasten zu untersuchen.

3D-Bioprinting von phototunbaren Hydrogelen zur Untersuchung der Fibroblastenaktivierung

Erfahren Sie die Herstellung gemusterter Zweikomponenten-Hydrogel für 3D-Zellkultur mittels thermoresponsivem Reverse-Molding. Diese Bioprinting-Methode ermöglicht komplexe Architekturen für Gewebeengineering.

Drucken Thermoresponsive Reverse-Formen für die Erstellung von Gemusterte Zweikomponenten-Hydrogele für 3D Zellkultur

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