Name: Erzeugung von Gewebesphäroiden über ein 3D-gedrucktes stempelähnliches Gerät (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-10-06T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 39 s
Description: Erfahren Sie die Herstellung homogener Gewebesphäroiden mit einem kostengünstigen 3D-gedruckten Stempelgerät für Tissue Engineering und Arzneimittelentwicklung. Diese Methode gewährleistet hohe Zellviabilität und reproduzierbare Qualität.

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<ol><li>Laschke, M., Menger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Life+is+3D%3A+Boosting+spheroid+function+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Life is 3D: Boosting spheroid function for tissue engineering.</a> Trends in Biotechnology. 35 (2), 133-144 (2017).</li>
<li>Mekhileri, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+3D+bioassembly+of+micro-tissues+for+biofabrication+of+hybrid+tissue+engineered+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Automated 3D bioassembly of micro-tissues for biofabrication of hybrid tissue engineered constructs.</a> Biofabrication. 10 (2), 024103(2018).</li>
<li>Itoh, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaffold-free+tubular+tissues+created+by+a+bio-3D+printer+undergo+remodeling+and+endothelialization+when+implanted+in+rat+aortae%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Scaffold-free tubular tissues created by a bio-3D printer undergo remodeling and endothelialization when implanted in rat aortae.</a> PLoS One. 10 (12), 0145971(2015).</li>
<li>Kronemberger, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hypertrophic+cartilage+induction+influences+the+building-block+capacity+of+human+adipose+stem%2Fstromal+cell+spheroids+for+biofabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">The hypertrophic cartilage induction influences the building-block capacity of human adipose stem/stromal cell spheroids for biofabrication.</a> Artificial Organs. 45 (10), 1208-1218 (2021).</li>
<li>Mironov, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organ+printing%3A+Tissue+spheroids+as+building+blocks%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Organ printing: Tissue spheroids as building blocks.</a> Biomaterials. 30 (12), 2164-2174 (2009).</li>
<li>Skardal, A., Shupe, T., Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organoid-on-a-chip+and+body-on-a-chip+systems+for+drug+screening+and+disease+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Discovery+Today%22%5BJournal%5D)">Organoid-on-a-chip and body-on-a-chip systems for drug screening and disease modeling.</a> Drug Discovery Today. 21 (9), 1399-1411 (2016).</li>
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<li>Charelli, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biologically+produced+silver+chloride+nanoparticles+from+B.+megaterium+modulate+interleukin+secretion+by+human+adipose+stem+cell+spheroids%5BTitle%5D)+AND+%22Cytotechnology%22%5BJournal%5D)">Biologically produced silver chloride nanoparticles from B. megaterium modulate interleukin secretion by human adipose stem cell spheroids.</a> Cytotechnology. 70 (6), 1655-1669 (2018).</li>
<li>Cui, X., Hartanto, Y., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+multicellular+spheroids+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Royal+Society+Interface%22%5BJournal%5D)">Advances in multicellular spheroids formation.</a> Journal of the Royal Society Interface. 14 (127), 20160877(2017).</li>
<li>Achilli, T., Meyer, J., Morgan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+the+formation%2C+use+and+understanding+of+multi-cellular+spheroids%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+on+Biological+Therapy%22%5BJournal%5D)">Advances in the formation, use and understanding of multi-cellular spheroids.</a> Expert Opinion on Biological Therapy. 12 (10), 1347-1360 (2012).</li>
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<li>Quan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photo-curing+3D+printing+technique+and+its+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Bioactive+Materials%22%5BJournal%5D)">Photo-curing 3D printing technique and its challenges.</a> Bioactive Materials. 5 (1), 110-115 (2020).</li>
<li>Rodriguez-Salvador, M., Perez-Benitez, B., Padilla-Aguirre, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discovering+the+latest+scientific+pathways+on+tissue+spheroids%3A+Opportunities+to+innovate%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Bioprinting%22%5BJournal%5D)">Discovering the latest scientific pathways on tissue spheroids: Opportunities to innovate.</a> International Journal of Bioprinting. 7 (1), 331(2021).</li>
<li>Baptista, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+stem+cells+spheroids+to+optimize+cell+colonization+in+scaffolds+for+cartilage+and+bone+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Adult stem cells spheroids to optimize cell colonization in scaffolds for cartilage and bone tissue engineering.</a> International Journal of Molecular Sciences. 19 (5), 1285(2018).</li>
<li>Shakeri, A., Khan, S., Didar, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conventional+and+emerging+strategies+for+the+fabrication+and+functionalization+of+PDMS-based+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Conventional and emerging strategies for the fabrication and functionalization of PDMS-based microfluidic devices.</a> Lab on a Chip. 21 (16), 3053-3075 (2021).</li>
<li>vander Valk, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fetal+bovine+serum+%28FBS%29%3A+Past+-+present+-+future%5BTitle%5D)+AND+%22ALTEX%22%5BJournal%5D)">Fetal bovine serum (FBS): Past - present - future.</a> ALTEX. 35 (1), 99-118 (2018).</li>
<li>vander Valk, J., Brunner, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+chemically+defined+cell+culture+media+-+Replacing+fetal+bovine+serum+in+mammalian+in+vitro+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+in+Vitro%22%5BJournal%5D)">Optimization of chemically defined cell culture media - Replacing fetal bovine serum in mammalian in vitro methods.</a> Toxicology in Vitro. 24 (4), 1053-1063 (2010).</li>
<li>Smyrek, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((microtubules+and+FAK+dominate+different+spheroid+formation+phases+and+important+elements+of+tissue+integrity%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+Open%22%5BJournal%5D)">microtubules and FAK dominate different spheroid formation phases and important elements of tissue integrity.</a> Biology Open. 8 (1), 037051(2018).</li>
<li>McMillen, P., Holley, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integration+of+cell-cell+and+cell-ECM+adhesion+in+vertebrate+morphogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Integration of cell-cell and cell-ECM adhesion in vertebrate morphogenesis.</a> Current Opinion in Cell Biology. 36, 48-53 (2015).</li>
<li>Tung, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+3D+spheroid+culture+and+drug+testing+using+a+384+hanging+drop+array%5BTitle%5D)+AND+%22The+Analyst%22%5BJournal%5D)">High-throughput 3D spheroid culture and drug testing using a 384 hanging drop array.</a> The Analyst. 136 (3), 473-478 (2011).</li>
<li>Guo, X., Li, S., Ji, Q., Lian, R., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+viability+and+neural+differential+potential+in+poor+post-thaw+hADSCs+by+agarose+multi-well+dishes+and+spheroid+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Cell%22%5BJournal%5D)">Enhanced viability and neural differential potential in poor post-thaw hADSCs by agarose multi-well dishes and spheroid culture.</a> Human Cell. 28 (4), 175-189 (2015).</li>
<li>Andréa Dernowsek, J., Rezende, R., Lopes daSilva, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+information+technology+in+the+future+of+3D+biofabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+3D+Printing+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">The role of information technology in the future of 3D biofabrication.</a> Journal of 3D Printing in Medicine. 1 (1), 63-74 (2017).</li>
<li>Garcez, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zika+virus+impairs+growth+in+human+neurospheres+and+brain+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Zika virus impairs growth in human neurospheres and brain organoids.</a> Science. 352 (6287), 816-818 (2016).</li>
<li>Skardal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-tissue+interactions+in+an+integrated+three-tissue+organ-on-a-chip+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Multi-tissue interactions in an integrated three-tissue organ-on-a-chip platform.</a> Scientific Reports. 7, 8837(2017).</li>
<li>Armoiry, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autologous+chondrocyte+implantation+with+chondrosphere+for+treating+articular+cartilage+defects+in+the+knee%3A+An+evidence+review+group+perspective+of+a+NICE+single+technology+appraisal%5BTitle%5D)+AND+%22PharmacoEconomics%22%5BJournal%5D)">Autologous chondrocyte implantation with chondrosphere for treating articular cartilage defects in the knee: An evidence review group perspective of a NICE single technology appraisal.</a> PharmacoEconomics. 37 (7), 879-886 (2018).</li>
<li>Nakamura, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bio-3D+printing+iPSC-derived+human+chondrocytes+for+articular+cartilage+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Bio-3D printing iPSC-derived human chondrocytes for articular cartilage regeneration.</a> Biofabrication. 13 (4), 044103(2021).</li>
<li>Mesquita, C., Charelli, L., Baptista, L., Naveira-Cotta, C., Balbino, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous-mode+encapsulation+of+human+stem+cell+spheroids+using+droplet-based+glass-capillary+microfluidic+device+for+3D+bioprinting+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Continuous-mode encapsulation of human stem cell spheroids using droplet-based glass-capillary microfluidic device for 3D bioprinting technology.</a> Biochemical Engineering Journal. 174, 108122(2021).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>6-Well-Platte</td><td>Merck</td><td>CLS3516</td><td></td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Promega</td><td>V3121</td><td></td></tr><tr><td>Biodevice&nbsp;</td><td>Bioedtech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biologische Sicherheitswerkbank</td><td>ThermoFisher&nbsp;</td><td></td><td></td>51029701</tr><tr><td>Zentrifugue</td><td>ThermoFisher&nbsp;</td><td></td><td></td>75004031</tr><tr><td>Corning 50 mL Zentrifugenröhrchen</td><td>Merck</td><td>CLS430829-500EA</td><td></td></tr><tr><td>Corning Zellkulturkolben Oberfläche 75 cm2</td><td>Merck</td><td>CLS430641</td><td></td></tr><tr><td>Draft Resin&nbsp;</td><td>FormLabs</td><td>FLDRBL01</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&prime; s modifizierter Eagle&prime; s Medium - Low Glucose</td><td>Merck</td><td>D6046</td><td></td></tr><tr><td>Fötales Rinderserum (FBS)</td><td>ThermoFisher&nbsp;</td><td></td><td></td>16000044</tr><tr><td>Form 2</td><td>FormLabs</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Inkubator</td><td>ThermoFisher&nbsp;</td><td></td><td></td>51033782</tr><tr><td>L929-Zelllinien</td><td>Im Labor etabliert</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Penicillin und Streptomycin (PS)</td><td>ThermoFisher&nbsp;</td><td></td><td></td>15140122</tr><tr><td>Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS)</td><td>Merck</td><td>806552</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin mit EDTA</td><td>Merck</td><td>T3924</td><td></td></tr></tbody></table>

erzeugung von gewebesphäroiden über ein 3d-gedrucktes stempelähnliches gerät

Generation of Tissue Spheroids via a 3D Printed Stamp-Like Device

Erzeugung von homogenen Mikroresektionen mit dem 3D-gedruckten stempelähnlichen Gerät Das 3D-gedruckte stempelähnliche Gerät wurde erfolgreich durch das Stereolithographie-Verfahren12 unter Verwendung eines lichthärtenden Harzes hergestellt (Abbildung 2A). Das endgültige Gerät bestand aus zylindrischen Mikropins mit einer Höhe von 1,3 mm und einer Breite von 650 μm (Abbildung 2A). Seine Verwendung als Urform zur Herste...

Erzeugung von Gewebesphäroiden über ein 3D-gedrucktes stempelähnliches Gerät

Advances in 3D cell culture have developed more physiologically relevant in vitro models, such as tissue spheroids. Cells cultivated as spheroids have ...

generation-of-tissue-spheroids-via-a-3d-printed-stamp-like-device

Research

Forschung

JoVE Journal

Biochemistry

Biochemie

Wir beschreiben eine einfache, schnelle Methode zur Erzeugung von 3D-Gewebe-like Sphäroide und ihre mögliche Anwendung auf Unterschiede in der Zell-Zell-Interaktionen zu quantifizieren.

A Simple hängenden Tropfen Cell Culture Protokoll zur Generierung von 3D-Sphäroide

Sphäroide sind eine Art von 3D-Zellkulturmodell, das verwendet wird, um die Umgebung einer Zelle im Vergleich zu 2D-Zellkultur-Monolayer-Modellen genauer darzustellen. Im Beispielprotokoll werden wir sehen, wie Wissenschaftler Sphäroide aus einer Darmkrebszelllinie erzeugen und Lebendzell-Imaging anwenden, um das Wachstum der Sphäroide zu verfolgen.

Sphäroiderzeugung aus Zelllinien: Eine dreidimensionale (3D) Zellkulturmethode

Dieses Video zeigt die Umwandlung von humanen pluripotenten Stammzellen (hPSCs) in kugelförmige Hirnorganoide. Durch die Verwendung spezifischer Inhibitoren werden die hPSCs dazu geführt, sich in Richtung einer neuronalen Linie zu differenzieren und neuroektodermale Kolonien zu bilden. Anschließend werden spezielle Wachstumsfaktoren eingebracht, die die Selbstorganisation und Vermehrung der Kolonien fördern und schließlich zur Bildung von kugelförmigen Hirnorganoiden führen.

Erzeugung von Sphäroiden aus humanen pluripotenten Stammzellen

Dieses Protokoll beschreibt das 3D-Bioprinting von Herzgewebe ohne den Einsatz von Biomaterialien. 3D-Bioprints-Herz-Patches zeigen mechanische Integration von Komponenten-Sphäroiden und sind vielversprechend bei der Herz-Gewebe-Regeneration und als 3D-Modelle von Herzerkrankungen.

Schaffung von Herzgewebe, die mechanische Integration von Sphäroiden mit 3D-Bioprinting ermöglicht

Wir präsentieren ein motorbetriebenes zentrifugales mikrofluidisches Gerät, das Zellsphäride kultivieren kann. Mit diesem Gerät können Sphäroide von einzelnen oder mehreren Zelltypen leicht unter hohen Schwerkraftbedingungen kokultiviert werden.

Lab-on-a-CD-Plattform zur Generierung mehrzelliger dreidimensionaler Sphäriden

Das Protokoll beschreibt die Hochdurchsatz-Sphäroiderzeugung für Bioprinting unter Verwendung der multiparametrischen Analyse ihrer Oxygenierung und ihres Zelltods auf einem Standardfluoreszenzmikroskop. Dieser Ansatz kann angewendet werden, um die Lebensfähigkeit der Sphäroide zu kontrollieren und eine Standardisierung durchzuführen, die für die Modellierung von 3D-Gewebe, Tumormikroumgebung und erfolgreicher (Mikro-) Gewebebiofabrikation wichtig ist.

Erschwingliche Sauerstoffmikroskopie-unterstützte Biofabrikation von mehrzelligen Sphäroiden

Hier beschreiben wir die großtechnische Produktion von aus Fett gewonnenen Stroma-/Stammzell-Sphäroiden (ASC) unter Verwendung eines automatisierten Pipettiersystems zur Aussaat der Zellsuspension, wodurch die Homogenität der Sphäroidgröße und -form sichergestellt wird. Diese ASC-Sphäroide können als Bausteine für 3D-Bioprinting-Ansätze verwendet werden.

Großflächige, automatisierte Produktion von aus Fett gewonnenen Stammzellsphäroiden für den 3D-Bioprinting

Dieser Artikel demonstriert eine standardisierte Methode zur Konstruktion dreidimensionaler Tumorsphäroide. Eine Strategie zur Sphäroidbeobachtung und bildbasierten Deep-Learning-Analyse unter Verwendung eines automatisierten Bildgebungssystems wird ebenfalls beschrieben.

Generierung von 3D-Tumorsphäroiden für Wirkstoffevaluierungsstudien

In dieser Studie wird eine kostengünstige und effiziente Methodik zur Generierung von 3D-Zellstrukturen unter Verwendung eines stempelbasierten Systems zur Erstellung von Mikrovertiefungen in Agaroseformen vorgestellt. Das System fördert die Bildung einheitlicher Sphäroide/Organoide und verbessert so die Zellinteraktionen. Dieser Ansatz reduziert die experimentelle Variabilität und unterstützt Anwendungen in der Wirkstoffdiagnostik und im Tissue Engineering.

Erzeugung von dreidimensionalen Sphäroiden/Organoiden aus zweidimensionalen Zellkulturen mit Hilfe eines neuartigen Stempelgeräts

Prolin-Prolin-Endopeptidase-1 (PPEP-1) ist eine sezernierte Metalloprotease und ein vielversprechendes Wirkstoffziel aus dem humanpathogenen Clostridium difficile. Hier beschreiben wir alle Methoden, die für die Herstellung und Strukturbestimmung dieses Proteins notwendig sind.

Produktion, Kristallisation und Strukturbestimmung<em&gt; C. difficile</em&gt; PPEP-1 über Microseeding und Zink-SAD

Erfahren Sie die Herstellung homogener Gewebesphäroiden mit einem kostengünstigen 3D-gedruckten Stempelgerät für Tissue Engineering und Arzneimittelentwicklung. Diese Methode gewährleistet hohe Zellviabilität und reproduzierbare Qualität.

Erzeugung von Gewebesphäroiden über ein 3D-gedrucktes stempelähnliches Gerät

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