Novedoso proceso para la impresión 3D Decellularized Matrices

Stacey M. S. Gruber; Paulomi Ghosh; Karl Wilhelm Mueller; Patrick W. Whitlock; Chia-Ying Lin

doi:10.3791/58720

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Artículo de método

Novedoso proceso para la impresión 3D Decellularized Matrices

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DOI:

10.3791/58720

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7 de enero de 2019

Stacey M. S. Gruber¹ , Paulomi Ghosh² , Karl Wilhelm Mueller² , Patrick W. Whitlock¹^,²^,³ , Chia-Ying Lin¹^,³

¹Department of Biomedical Engineering, University of Cincinnati, ²Division of Orthopaedic Surgery, Cincinnati Children's Hospital Medical Center, ³Department of Orthopaedic Surgery, University of Cincinnati

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe la producción de filamento de policaprolactona (PCL) con microesferas de ácido (PLA) de poliláctico incrustados que contienen matrices decellularized (DM) para la impresión 3D de ingeniería construcciones de tejidos estructurales.

Resumen

Bioprinting 3D pretende crear andamios personalizados que son biológicamente activos y acomodar el tamaño y la geometría. Una red troncal de termoplástica puede proporcionar estabilidad mecánica similar al tejido nativo mientras que agentes biológicos ofrecen composición señales a las células progenitoras, llevando a su migración, proliferación y diferenciación para reconstituir los tejidos originales / órganos¹^,². Desafortunadamente, muchos compatible con impresión 3D, polímeros bioabsorbibles (como el ácido poliláctico, PLA) son impresos en las temperaturas de 210 ° C o superior - temperaturas que son perjudiciales para los productos biológicos. Por otro lado, la policaprolactona (PCL), un tipo diferente de poliester, es un biorreabsorbibles, 3D material imprimible que tiene una temperatura más suave de impresión de 65 ° C. Por lo tanto, se planteó la hipótesis eso matriz extracelular decellularized (DM) contenida dentro de una barrera térmica protectora del PLA puede ser impreso en filamento PCL y permanecer en su conformación funcional. En este trabajo, osteocondrales reparación fue la aplicación para que la hipótesis fue probada. Como tal, cartílago porcino era decellularized y encapsulado en microesferas ácidas sobre poliláctico (PLA) que luego fueron sacadas con policaprolactona (PCL) en filamento para producir construcciones 3D mediante fundido deposición modelado. Las construcciones con o sin las microesferas (PLA-DM/PCL y PCL(-), respectivamente) se evaluaron las diferencias en características superficiales.

Introducción

Actuales técnicas de ingeniería de tejidos para aplicaciones clínicas como la reconstrucción de hueso, cartílago, tendón y ligamento usan auto y aloinjertos para reparar el tejido dañado. Cada una de estas técnicas se realiza habitualmente como un "gold standard" en la práctica clínica primera cosecha el tejido donante de la paciente o de un partido cadavérico, y luego colocando el tejido del donante en el sitio de defecto². Sin embargo, estas estrategias están limitadas por la morbosidad del sitio donante, escasez de sitio donante para defectos grandes, riesgo de infección y dificultad para encontrar los injertos que coincidan con la geometría....