הדפסה תלת-ממדית של מיקרוקארים הידרוג'ל במבחנה על ידי סילון כוח צמיג-אינרציאלי לסירוגין

אנו מציעים תהליך ביו-הדפסה מתון להכנת מיקרוקריירים עם שליטה טובה ותאימות ביולוגית. לאחר אנקפסולציה על ידי תאים, נשאים יכולים לשמש גם בהרחבת תאים במבחנה ובניית microtissue פונקציונלי. עקירה מוגבלת, ולא כוחות חמורים בתנאים דומים פועלים על הזרבובית במהלך תהליך ההדפסה, תוך שמירה על התכונות הפיזיקליות/כימיות המקוריות של הביו-דיו במידה המרבית.

בנוסף מיקרוקארים קונבנציונליים, יחידות עם הפצת תאים פנימיים או מבני כמוסה tritosin-encapsulated ניתן לבנות וליישם על הרכבה של מבני רקמות שונים. להכנת הזרבובית, לטעון micropipettes זכוכית על המושך על פי הוראות היצרן ולהגדיר את הפרמטרים משיכה עבור מושך. השתמש microforge כדי לחתוך את הזרבובית בקוטר המיועד כדי לקבל את קוטר הקצה הספציפי לניסוי, ולחטא את הזרבובית באלכוהול במשך חמש דקות.

לאחר מכן, לשטוף את הזרבובית שלוש פעמים עם מים סטריליים כדי להסיר כל אלכוהול שיורית. כדי להכין את הידרוג'ל ביו-דיו, לדלל מעוקר 4% פתרון מלאי נתרן אלגינט ב 0.9% נתרן כלורי ב 0.5, 1, 1.5, ו 2% ריכוזי משקל אחר נפח. להיווצרות מיקרו-טיפת, טענו חמישה מיליליטר של ביו-דיו למזרק סטרילי חד פעמי והניחו את המזרק על משאבת מזרק.

באמצעות צינור בקוטר פנימי של מילימטר אחד, חברו את המזרק ואת זרבובית ההדפסה. הדקו את בורג ההידוק כדי לאבטח את הזרבובית למקומה ולדכא במהירות את משאבת המזרק כדי לטעון את הביו-דיו לתוך הזרבובית. הגדר את הפרמטרים של מחולל האותות וקבע מראש את נתיב התנועה ואת מצב ההדק של הרטט כך שיורד לפי דרישה.

לאחר מכן הדפס את הטיפות בהתאם לתבניות שעוצבו מראש. להיווצרות מיקרו-מכוניות, הוסיפו חמישה מיליליטרים של תמיסת crosslinking לצלחת פטרי, והניחו את המנה מתחת לזרבובית ההדפסה כמצע. לאחר ההדפסה, תצליבו את המיקרו-מכוניות במשך שלוש דקות לפני העברת ההשעיה של המיקרו-קרויר לצינור צנטריפוגה.

לאחר מכן, להעשיר את microcarriers על ידי צנטריפוגה ו resuspened אותם במדיום תרבות מתאים בכ 600 מיקרוקארים למיליליטר. לפני החיסון שלהם, להחליף את supernatant של תרבית תאים A549 עם חמישה מיליליטר של מדיום ללא סרום בתוספת עם 10 מיקרומולרי גשש תאים ירוק CMFDA צבע עבור דגירה של 30 דקות בחממה תרבית התא. בסוף הדגירה, להחליף את פתרון הצבע עם בינוני טרי resuspend התאים בצפיפות של 1.6 פעמים 10 כדי שישה תאים למיליליטר של בינוני.

הוסף מיליליטר אחד של השעיית מיקרוקרייר לתאים ומיליליטר אחד של תאי A549 לכל באר של צלחת תרבית בעלת שש בארות בעלת דבקות נמוכה. מניחים את הצלחת על שייקר בחממה תרבית התא ב 30 סיבובים לדקה. בסוף הדגירה, הסר את הצלחת מן השייקר ולאפשר microcarriers להסתפק במשך 30 דקות לפני התבוננות ומדידת זרבובית ההדפסה, צלחות פטרי, ותאים מחוסנים microcarrier על ידי מיקרוסקופיה פלואורסצנטית שדה בהיר קונפוקלי.

באמצעות זרבובית קצה 30 מיקרומטר, סוגים רבים של ביו-דיו, כולל PBS, 1.5%alginate, ו 1.5% ג'לטין ניתן להדפיס ביציבות על צלחות פטרי. ככל שהדיו גדל בצמיגות, תהליך ההדפסה הופך לקשה יותר ויותר ויש צורך בכוחות מניעים גדולים יותר כדי להשיג טיפות גדולות יותר. ניתן להגדיר את פרמטרי ההדפסה כך שידפיסו את הטיפות בסידורים דו-ממדיים ספציפיים, כפי שנצפה בניסוי הדפסה זה.

הקוטר של קצה הזרבובית יש השפעה ישירה של גודל של microcarrier שניתן להדפיס. כפי שניתן לראות בתמונות שדה בהירות וקונפוקליות אלה, תאי A549 נצמדים למיקרו-קרטרים של קולגן אלגינט לאחר יומיים של תרבות. לאחר שישה ימים, תאי A549 מכסים כמעט באופן מלא את משטחי המיקרו-קרויר.

בעקבות הליך זה, יש לנו מצופה את פני השטח microcarrier עם chitosan, והשתמש גלוקונאט כדי להמיס את ג'ל אלגינט כדי ליצור מבנה ציסטי שניתן ליישם לבניית מבנים חלולים כגון alveoli. תהליך ההדפסה להכנת מיקרו-מכוניות הוא עדין למדי, ולכן, שיטה זו יכולה להיות בשימוש נרחב להדפסת מיקרו-מכוניות המכילות תאים.