El presente protocolo describe una técnica para producir esferoides tisulares a gran escala de forma rentable utilizando un dispositivo similar a un sello impreso en 3D.
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Artículo de método
Generación de esferoides de tejido a través de un dispositivo similar a un sello impreso en 3D
En este artículo
Resumen
Resumen
Los avances en el cultivo celular 3D han desarrollado modelos in vitro más relevantes fisiológicamente , como los esferoides de tejidos. Las células cultivadas como esferoides tienen respuestas biológicas más realistas que se asemejan al entorno in vivo . Debido a sus ventajas, los esferoides tisulares representan una tendencia emergente hacia modelos de estudio superiores, más fiables y más predictivos con una amplia gama de aplicabilidad biotecnológica. Sin embargo, las plataformas reproducibles que pueden lograr la producción a gran escala de esferoides tisulares se han convertido en una necesidad insatisfecha para explorar y aumentar completamente su potencial. En este trabajo, se informa de la producción a gran escala de esferoides tisulares homogéneos utilizando una metodología de bajo costo y eficaz en el tiempo. Se desarrolla un dispositivo similar a un sello impreso en 3D para generar hasta 4.716 esferoides por placa de 6 pocillos. El dispositivo se fabrica mediante el método de estereolitografía utilizando una resina fotocurable. El dispositivo final está compuesto por micropines cilíndricos, con una altura de 1,3 mm y un ancho de 650 μm. Este enfoque permite la generación rápida de esferoides homogéneos y esferoides cocultivados con forma y tamaño uniformes y una viabilidad celular del >95%. Además, el dispositivo similar a un sello es ajustable para diferentes tamaños de placas de pocillos y placas de Petri. Se esteriliza fácilmente y se puede reutilizar durante largos períodos. La producción eficiente a gran escala de esferoides de tejidos homogéneos es esencial para aprovechar su traducción en múltiples áreas de la industria, como la ingeniería de tejidos, el desarrollo de fármacos, el modelado de enfermedades y la medicina personalizada bajo demanda.
Introducción
Los esferoides tisulares son microtejidos 3D formados por suspensiones celulares que se autoensamblan sin fuerzas externas1. Estos esferoides han sido ampliamente utilizados en protocolos de biofabricación debido a su semejanza con características clave del sistema fisiológico humano 2,3. Los esferoides tisulares proporcionan un metabolismo, una dinámica del citoesqueleto, una viabilidad celular y una actividad metabólica y de secreción más similares queel cultivo celular monocapa tradicional. Debido a su capacidad de fusión, tam....
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Protocolo
Para el presente estudio se utilizó la línea celular L929, fibroblastos de ratón. El biodispositivo impreso en 3D con forma de sello se obtuvo de una fuente comercial (consulte la tabla de materiales). Se siguieron las buenas prácticas de cultivo celular y las técnicas estériles durante todo el protocolo. El dispositivo fabricado se esterilizó limpiándolo con alcohol al 70% y exponiéndolo a la luz ultravioleta durante 15 minutos. Los medios y soluciones de cultivo celular se calentaron a 37 °C antes de entrar en contacto con las células o los esferoides tisulares. En la Figura 1 se muestr....
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Resultados
Generación de micro resecciones homogéneas utilizando el dispositivo tipo sello impreso en 3D
El dispositivo similar a un sello impreso en 3D se fabricó con éxito mediante el método de estereolitografía12 utilizando una resina fotocurable (Figura 2A). El dispositivo final estaba compuesto por micropines cilíndricos con una altura de 1,3 mm y una anchura de 650 μm (Figura 2A). Su uso como molde maestro para producir mic.......
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Discusión
El presente protocolo describe un método sencillo, rápido y barato para la producción a gran escala de esferoides tisulares. Se utilizó un dispositivo impreso en 3D similar a un sello como molde maestro, que generó hasta 4.716 esferoides por placa de 6 pocillos. Se ha demostrado que las células cultivadas como esferoides tienen respuestas biológicas más realistas que se asemejan mucho al entorno in vivo 1. Debido a sus ventajas, los esferoides tisulares r.......
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Divulgaciones
Los dispositivos impresos en 3D fueron ofrecidos por la startup Bioedtech, en la que Janaína Dernovsek es cofundadora y directora de innovación. Los autores declaran no tener intereses financieros contrapuestos.
Agradecimientos
Este trabajo contó con el apoyo de la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de Río de Janeiro (FAPERJ, Brasil), la Coordinación para el Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior (CAPES, Brasil) y el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Brasil (CNPq, Brasil). Agradecemos a Bioedtech por proporcionar los dispositivos tipo sello utilizados en este estudio y al profesor Bartira Bergmann del Laboratorio de Inmunofarmacología por el uso de sus instalaciones de cultivo celular.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Placa de 6 pocillos | Merck | CLS3516 | |
| Agarose | Promega | V3121 | |
| Biodevice | Bioedtech | ||
| ThermoFisher | |||
| centrífuga | ThermoFisher | ||
| Tubos de centrífuga Corning de 50 mL Merck | CLS430829-500EA | ||
| Matraces de cultivo celular Corning superficie 75 cm2 | Merck | CLS430641 | |
| Draft Resin | FormLabs | FLDRBL01 | |
| Dulbecco′ s Eagle&prime modificado; s Glucosa media - baja | Merck | D6046 | |
| Suero fetal bovino (FBS) | ThermoFisher | ||
| Incubadora Form 2 | de FormLabs | ||
| ThermoFisher | |||
| líneas celulares L929 | establecidas en el laboratorio | ||
| Penicilina y estreptomicina (PS) | ThermoFisher | ||
| Solución salina tamponada con fosfato (PBS) | Merck | 806552 | |
| tripsina con EDTA | Merck | T3924 |
Referencias
- Laschke, M., Menger, M. Life is 3D: Boosting spheroid function for tissue engineering. Trends in Biotechnology. 35 (2), 133-144 (2017).
- Mekhileri, N., et al. Automated 3D bioassembly of micro-tissues for biofabrication of hybrid tiss....
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Reimpresiones y permisos
