Name: הדפסה ביולוגית תלת-ממדית של אסטרוציטים קליפת המוח מורין לרקמה דמוית עצב הנדסית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-07-16T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 57 s
Description: למדו הדפסה ביולוגית תלת-ממדית של אסטרוציטים קליפת מוח מורין ליצירת רקמות דמויות עצב. שיטה זו מאפשרת חקר תפקודי תאי הגליה במערכת העצבים ובמחלות נוירולוגיות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי קרן המחקר של סאו פאולו (FAPESP), מספרי מענקים 2018/23039-3 ו-2018/12605-8; המועצה הלאומית לפיתוח מדעי וטכנולוגי (CNPq), מספרי מענקים 465656/2014-5 ו-309679/2018-4; ותיאום לשיפור כוח האדם להשכלה גבוהה (CAPES), קוד פיננסי 001.

<ol><li>Di, L., Mannelli, C., Cuzzocrea, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Astrocytes%3A+Role+and+functions+in+brain+pathologies%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Astrocytes: Role and functions in brain pathologies.</a> Frontiers in Pharmacology. 10, 1114(2019).</li>
<li>Kimelberg, H. K., Nedergaard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functions+of+astrocytes+and+their+potential+as+therapeutic+targets%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotherapeutics%22%5BJournal%5D)">Functions of astrocytes and their potential as therapeutic targets.</a> Neurotherapeutics. 7 (4), 338-353 (2010).</li>
<li>Giovannoni, F., Quintana, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+astrocytes+in+CNS+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Immunology%22%5BJournal%5D)">The role of astrocytes in CNS inflammation.</a> Trends in Immunology. 41 (9), 805-819 (2020).</li>
<li>Escartin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactive+astrocyte+nomenclature%2C+definitions%2C+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Reactive astrocyte nomenclature, definitions, and future directions.</a> Nature Neuroscience. 24 (3), 312-325 (2021).</li>
<li>Carson, M. J., Thrash, J. C., Walter, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cellular+response+in+neuroinflammation%3A+The+role+of+leukocytes%2C+microglia+and+astrocytes+in+neuronal+death+and+survival%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">The cellular response in neuroinflammation: The role of leukocytes, microglia and astrocytes in neuronal death and survival.</a> Clinical Neuroscience Research. 6 (5), 237-245 (2006).</li>
<li>Liddelow, S. A., Barres, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactive+astrocytes%3A+Production%2C+function%2C+and+therapeutic+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Immunity%22%5BJournal%5D)">Reactive astrocytes: Production, function, and therapeutic potential.</a> Immunity. 46 (6), 957-967 (2017).</li>
<li>Clarke, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normal+aging+induces+A1-like+astrocyte+reactivity%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+Unied+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Normal aging induces A1-like astrocyte reactivity.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the Unied States of America. 115 (8), 1896-1905 (2018).</li>
<li>Schildge, S., Bohrer, C., Beck, K., Schachtrup, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+culture+of+mouse+cortical+astrocytes+isolation+and+culture+of+mouse+cortical+astrocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Isolation and culture of mouse cortical astrocytes isolation and culture of mouse cortical astrocytes.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (71), e50079(2013).</li>
<li>Duval, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+physiological+events+in+2D+vs.+3D+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology%22%5BJournal%5D)">Modeling physiological events in 2D vs. 3D cell culture.</a> Physiology. 32 (4), 266-277 (2017).</li>
<li>Knight, E., Przyborski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+3D+cell+culture+technologies+enabling+tissue-like+structures+to+be+created+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Anatomy%22%5BJournal%5D)">Advances in 3D cell culture technologies enabling tissue-like structures to be created in vitro.</a> Journal of Anatomy. 227 (6), 746-756 (2015).</li>
<li>Zhuang, P., Sun, A. X., An, J., Chua, C. K., Chew, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+neural+tissue+models%3A+From+spheroids+to+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">3D neural tissue models: From spheroids to bioprinting.</a> Biomaterials. 154, 113-133 (2018).</li>
<li>Balasubramanian, S., Packard, J. A., Leach, J. B., Powell, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+environment+sustains+morphological+heterogeneity+and+promotes+phenotypic+progression%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional environment sustains morphological heterogeneity and promotes phenotypic progression.</a> Tissue Engineering. Part A. 22 (11-12), 885-898 (2016).</li>
<li>Watson, P. M. D., Kavanagh, E., Allenby, G., Vassey, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineered+3D+glial+cell+culture+systems+and+applications+for+neurodegeneration+and+neuroinflammation%5BTitle%5D)+AND+%22SLAS+Discovery%22%5BJournal%5D)">Bioengineered 3D glial cell culture systems and applications for neurodegeneration and neuroinflammation.</a> SLAS Discovery. 22 (5), 583-601 (2017).</li>
<li>Li, Y. E., Jodat, Y. A., Samanipour, R., Zorzi, G., Zhu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+a+neurospheroid+niche+model%3A+optimizing+embedded+3D+bioprinting+for+fabrication+of+neurospheroid+brain-like+co-culture+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Toward a neurospheroid niche model: optimizing embedded 3D bioprinting for fabrication of neurospheroid brain-like co-culture constructs.</a> Biofabrication. , (2020).</li>
<li>Zhou, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional-bioprinted+dopamine-based+matrix+for+promoting+neural+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional-bioprinted dopamine-based matrix for promoting neural regeneration.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 10 (10), 8993-9001 (2018).</li>
<li>de la Vega, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+human+induced+pluripotent+stem+cell-derived+neural+tissues+using+a+novel+lab-on-a-printer+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Sciences%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting human induced pluripotent stem cell-derived neural tissues using a novel lab-on-a-printer technology.</a> Applied Sciences. 8 (12), 2414(2018).</li>
<li>Scheraga, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+thrombin-fibrinogen+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">The thrombin-fibrinogen interaction.</a> Biophysical Chemistry. 112 (2-3), 117-130 (2004).</li>
<li>Ariens, R. A. S., Lai, T., Weisel, J. W., Greenberg, C. S., Grant, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+factor+XIII+in+fibrin+clot+formation+and+effects+of+genetic+polymorphisms%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Role of factor XIII in fibrin clot formation and effects of genetic polymorphisms.</a> Blood. 100 (3), 743-754 (2002).</li>
<li>Yue, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis%2C+properties%2C+and+biomedical+applications+of+Gelatin+Methacryloyl+%28GelMA%29+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Synthesis, properties, and biomedical applications of Gelatin Methacryloyl (GelMA) hydrogels.</a> Biomaterials. 73, 254-271 (2015).</li>
<li>de Melo, B. A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+to+use+fibrinogen+as+bioink+for+3D+bioprinting+fibrin-based+soft+and+hard+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Strategies to use fibrinogen as bioink for 3D bioprinting fibrin-based soft and hard tissues.</a> Acta Biomaterialia. 117, 60-76 (2020).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelatin-based+hydrogels+for+organ+3D+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Polymers+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Gelatin-based hydrogels for organ 3D bioprinting.</a> Polymers (Basel). 9 (9), 401(2017).</li>
<li>Murphy, S. V., Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+of+tissues+and+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Naure.+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting of tissues and organs.</a> Naure. Biotechnology. 32 (8), 773-785 (2014).</li>
<li>de la Vega, L., Lee, C., Sharma, R., Amereh, M., Willerth, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+models+of+neural+tissues%3A+The+current+state+of+the+field+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting models of neural tissues: The current state of the field and future directions.</a> Brain Research Bulletin. 150, 240-249 (2019).</li>
<li>Clavreul, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+astrocytes+develop+in+a+plastic+manner+at+both+clonal+and+cellular+levels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Cortical astrocytes develop in a plastic manner at both clonal and cellular levels.</a> Nature Communications. 10 (1), 4884(2019).</li>
<li>Hanu, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monocarboxylic+acid+transporters%2C+MCT1+and+MCT2%2C+in+cortical+astrocytes+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Cell+Physiology%22%5BJournal%5D)">Monocarboxylic acid transporters, MCT1 and MCT2, in cortical astrocytes in vitro and in vivo.</a> American Journal of Physiology. Cell Physiology. 278 (5), 921-930 (2000).</li>
<li>Liu, R., Wang, Z. h, Gou, L., Xu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cortical+astrocyte+subpopulation+inhibits+axon+growth+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Medicine+Reports%22%5BJournal%5D)">A cortical astrocyte subpopulation inhibits axon growth in vitro and in vivo.</a> Molecular Medicine Reports. 12 (2), 2598-2606 (2015).</li>
<li>Winter, C. C., Cullen, D. K., Donnell, J. C. O., Song, Y. J., Hernandez, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+tissue+engineered+aligned+astrocyte+networks+to+recapitulate+developmental+mechanisms+and+facilitate+nervous+system+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional tissue engineered aligned astrocyte networks to recapitulate developmental mechanisms and facilitate nervous system regeneration.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (131), e55848(2018).</li>
<li>East, E., Golding, J. P., Phillips, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+versatile+3D+culture+model+facilitates+monitoring+of+astrocytes+undergoing+reactive+gliosis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Tissue+Engineering+and+Regenerative+Medicine%22%5BJournal%5D)">A versatile 3D culture model facilitates monitoring of astrocytes undergoing reactive gliosis.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 3 (8), 634-646 (2009).</li>
<li>Hawkinsn, B. T., Grego, S., Sellgren, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+culture+conditions+differentially+affect+astrocyte+modulation+of+brain+endothelial+barrier+function+in+response+to+transforming+growth+factor+B1%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional culture conditions differentially affect astrocyte modulation of brain endothelial barrier function in response to transforming growth factor B1.</a> Brain Research. 1608, 167-176 (2015).</li>
<li>Abelseth, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+neural+tissues+derived+from+human+induced+pluripotent+stem+cells+using+a+fibrin-based+bioink%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomaterials+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">3D printing of neural tissues derived from human induced pluripotent stem cells using a fibrin-based bioink.</a> ACS Biomaterials Science and Engineering. 5 (1), 234-243 (2019).</li>
<li>Filippo, T. R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CXCL12+N-terminal+end+is+sufficient+to+induce+chemotaxis+and+proliferation+of+neural+stem%2Fprogenitor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">CXCL12 N-terminal end is sufficient to induce chemotaxis and proliferation of neural stem/progenitor cells.</a> Stem Cell Research. 11 (2), 913-925 (2013).</li>
<li>Galindo, L. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chondroitin+sulfate+impairs+neural+stem+cell+migration+through+ROCK+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Chondroitin sulfate impairs neural stem cell migration through ROCK activation.</a> Molecular Neurobiology. 55 (4), 3185-3195 (2018).</li>
<li>Groll, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+definition+of+bioinks+and+their+distinction+from+biomaterial+inks%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">A definition of bioinks and their distinction from biomaterial inks.</a> Biofabrication. 11 (1), 03001(2018).</li>
<li>Kyle, S., Jessop, Z. M., Al-sabah, A., Whitaker, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Printability+of+candidate+biomaterials+for+extrusion-based+3D+printing%3A+state-of-the-art%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Printability of candidate biomaterials for extrusion-based 3D printing: state-of-the-art.</a> Advanced Healthcare Materials. 6 (16), (2017).</li>
<li>Blaeser, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+shear+stress+in+3D+bioprinting+is+a+key+factor+to+balance+printing+resolution+and+stem+cell+integrity%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Controlling shear stress in 3D bioprinting is a key factor to balance printing resolution and stem cell integrity.</a> Advanced Healthcare Materials. 5 (3), 326-333 (2016).</li>
<li>Miyawaki, O., Omote, C., Matsuhira, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamic+analysis+of+sol-gel+transition+of+gelatin+in+terms+of+water+activity+in+various+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Biopolymers%22%5BJournal%5D)">Thermodynamic analysis of sol-gel transition of gelatin in terms of water activity in various solutions.</a> Biopolymers. 103 (12), 685-691 (2015).</li>
<li>Shirahama, H., Lee, B. H., Tan, L. P., Cho, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precise+tuning+of+facile+one-pot+Gelatin+Methacryloyl+%28GelMA%29+synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Reports%22%5BJournal%5D)">Precise tuning of facile one-pot Gelatin Methacryloyl (GelMA) synthesis.</a> Science Reports. 6, 31036(2016).</li>
<li>Antonovaite, N., Beekmans, S. V., Hol, E. M., Wadman, W. J., Iannuzzi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+variations+in+stiffness+in+live+mouse+brain+tissue+determined+by+depth-controlled+indentation+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Reports%22%5BJournal%5D)">Regional variations in stiffness in live mouse brain tissue determined by depth-controlled indentation mapping.</a> Science Reports. 8 (1), 12517(2018).</li>
<li>Iwashita, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+analysis+of+brain+stiffness+among+amniotes+using+glyoxal+fixation+and+atomic+force+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cell+and+Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Comparative analysis of brain stiffness among amniotes using glyoxal fixation and atomic force microscopy.</a> Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 574619(2020).</li>
<li>Guimarães, C. F., Gasperini, L., Marques, A. P., Reis, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+stiffness+of+living+tissues+and+its+implications+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews%22%5BJournal%5D)">The stiffness of living tissues and its implications for tissue engineering.</a> Nature Reviews. 5, 351-370 (2010).</li>
<li>Ye, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+gelatin+methacrylate-based+nerve+guidance+conduits+with+multiple+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+and+Design%22%5BJournal%5D)">3D printing of gelatin methacrylate-based nerve guidance conduits with multiple channels.</a> Materials and Design. 192, 108757(2020).</li>
<li>Wu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+the+stiffness+of+GelMA+substrate+on+the+outgrowth+of+PC12+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Bioscience+Reports%22%5BJournal%5D)">The influence of the stiffness of GelMA substrate on the outgrowth of PC12 cells.</a> Bioscience Reports. 39 (1), 1-9 (2019).</li>
<li>Edgar, J. M., Robinson, M., Willerth, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrin+hydrogels+induce+mixed+dorsal%2Fventral+spinal+neuron+identities+during+differentiation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Fibrin hydrogels induce mixed dorsal/ventral spinal neuron identities during differentiation of human induced pluripotent stem cells.</a> Acta Biomaterialia. 51, 237-245 (2017).</li>
<li>Arulmoli, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+scaffolds+of+salmon+fibrin%2C+hyaluronic+acid%2C+and+laminin+for+human+neural+stem+cell+and+vascular+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Combination scaffolds of salmon fibrin, hyaluronic acid, and laminin for human neural stem cell and vascular tissue engineering.</a> Acta Biomaterialia. 43, 122-138 (2016).</li>
<li>Brenner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+GFAP+in+CNS+Injuries%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience.+Letters%22%5BJournal%5D)">Role of GFAP in CNS Injuries.</a> Neuroscience. Letters. 565, 7-13 (2014).</li>
</ol>

למחברים אין קונפליקטים לחשוף.

טכנולוגיית הביו-הדפסה התת-ממדית התפתחה כחלופה ביו-פיברית המאפשרת הנדסת מבנים מעודנים הדומים מבחינה מבנית ופיזיולוגית לרקמות מקומיות22, כולל המוח23. biofabrication של רקמות דמויי עצבים מאפשר הנדסה במבחנה מיקרו-וירוסמנט מקומי מודלים, להיות כלי חשוב להבנת המנגנונים התאיים והמולקולריים הקשורים להתפתחות וטיפול במחלות רבות המשפיעות על מערכתהעצבים 11. בשל התפקיד החשוב של תאי גליה בפונקציונליות עצבית, אסטרוציטים קליפת המוח שימשו במחקרים רבים, כגון ה...

אסטרוציטים הם סוג התא הנפוץ ביותר במערכת העצבים המרכזית (מערכת העצבים המרכזית) וממלאים תפקיד מפתח בהומאוסטזיס במוח. בנוסף לתמיכה עצבית מתמשכת, אסטרוציטים אחראים על ויסות ספיגת נוירוטרנסמיטורים, שמירה על שלמות מחסום הדם - מוח, ווויסות סינפטוגנזה עצבית1,2. אסטרוציטים יש גם תפקיד חיוני דלקת מערכת העצבים, תגובה לפציעות במוח בתהליך שמוביל תגובתיות אסטרוקטריקטית או אסטרוגליוזיס תגובתי3,4, יצירת צלקת גליה המונעת תערוכת רקמות בריאה סוכנים ניווניים5. אירוע זה גורם לשינויים בביטוי הגנים, המורפולוגיה והפונקציה6,7של אסטרוציטים . לכן, מחקרים המערבים את הפונקציונליות של אסטרוציטים מועילים לפיתוח טיפולים לטיפול בהפרעות נוירולוגיות.
מודלים במבחנה חיוניים לחקר מנגנונים הקשורים לפציעות נוירולוגיות, ולמרות שבידוד מוצלח ותרבות דו-ממדית (2D) של אסטרוציטים קליפת המוח הוקמו8, מודל זה אינו מצליח לספק סביבה מציאותית המחקה התנהגות תאים מקורית ולשכפל את המורכבות של המוח9 . במצב 2D, התמיכה המכנית והביוכימית הירודה, אינטראקציות נמוכות בין תאים לתאים ולמטריצת תאים, ושיטוח תאים המוביל להיעדר קוטביות בזאלית-אפית, משפיעים על דינמיקת איתות התא ועל התוצאות הניסיוניות המובילות לשינוי מורפולוגיה של תאים וביטוי גנים, אשר פוגעים בתגובה לטיפולים10. לכן, חשוב לפתח חלופות המספקות סביבה עצבית מציאותית יותר, במטרה לתרגם את התוצאות למרפאה.
תרבית תאים תלת מימדית (תלת-ממדית) מייצגת מודל מתקדם יותר המשיב את תכונות הנאמנות המוגברות של איברים ורקמות, כולל CNS11. לגבי תרבות גליה, מודלים תלת-ממדיים תורמים לשמירה על מורפולוגיה אסטרוציטים, קוטביות בזאלית-אפית של תאים, ואיתות תאים12,13. טכנולוגיית הביו-הדפסה בתלת-ממד התפתחה ככלי רב עוצמה לביו-פבריות של רקמות חיות תלת-ממדיות באופן מבוקר באמצעות תאים וביו-חומרים כדי לשחזר את המבנה והמאפיינים של רקמות מקומיות. השימוש בטכנולוגיה זו הוביל לשיפור משמעותי בחיזוי התוצאות ותרם לרפואה רגנרטיבית המיושמת ב- CNS14,15,16.
הפרוטוקול המתואר כאן מפרט את הבידוד והתרבות של אסטרוציטים קליפת המוח. הפרוטוקול מפרט גם שיטה לשחזור אסטרוציטים ביו-הדפסה מוטבע ג'לטין / ג'לטין מתאקרילויל (GelMA)/פיברינוגן, בתוספת למינין. בעבודה זו, ביו-הדפסה מבוססת שחול שימשה להדפסת ההרכב הביו-חומרי המכיל אסטרוציטים קליפת המוח בצפיפות של 1 x 106 תאים/מ"ל. לחץ הגיוטה של ביו-הדפסה צומצם על ידי שליטה במהירות ההדפסה, ואסטרוציטים הראו כדאיות גבוהה לאחר התהליך. מבנים מודפסים ביו-מודפסים היו מתורבתים במשך שבוע אחד, ואסטרוציטים הצליחו להתפשט, לצרף ולשרוד בתוך ההידרוג'ל, לשמור על המורפולוגיה האסטרוציטית ולהביע סמן ספציפי של חלבון חומצי גליה (GFAP)4.
הליך זה תואם עם ביו-הדפסה מונחית בוכנה וניתן להשתמש בו כדי לבצע אסטרוציטים בהדפסה ביולוגית שמקורם במקורות שונים. המודל המודפס בתלת-ממד המוצע כאן מתאים למגוון רחב של יישומי הנדסה עצבית, כגון מחקרים של המנגנונים המעורבים בפונקציונליות אסטרוציטים ברקמות בריאות והבנת התקדמות הפתולוגיות הנוירולוגיות ופיתוח הטיפול.

<table><tbody><tr><td>3D Bioprinter</td><td>פתרונות ביוטכנולוגיה פתרונות ביוטכנולוגיה</td><td></td><td>מבוססי שחול</td></tr><tr><td>מלקחיים קהים</td><td>מבוססי שחול Integra Miltex</td><td>6--30</td><td>מלקחיים לדיסקציה של המוח</td></tr><tr><td>אלבומין סרום בקר</td> מעוקר בעבר <td>Sigma-Aldrich</td><td>9048-46-8</td><td>ללא פרוטאז, ללא חומצות שומן, למעשה ללא גלובולין</td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10043-52-4</td><td></td></tr><tr><td>בקבוק תרבית תאים</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>156340</td><td>בקבוק תרבית T25</td></tr><tr><td>מסננת תאים</td><td>Corning Incorporated</td><td>352340</td><td>מסננת תאים 40 ומיקרו; </td></tr><tr><td>מיקרוסקופ קונפוקלי m מיקרוסקופ קונפוקלי</td><td>Leica</td><td></td><td>TCS SP8 יחד עם מערכת קונפוקלית Olympus FluoView 300</td></tr><tr><td>צינורות חרוטיים</td><td>Thermo Scientific</td><td>339651, 339652</td><td>צינורות סטריליים של 15 מ"ל ו-50 מ"ל</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Abcam</td><td>ab224589</td><td>תמיסת צביעה</td></tr><tr><td>DAPI DMEM/F12</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>12500062</td><td>DMEM/F-12 50/50, 1X (Dulbecco's Mod. של תערובת Eagle's Medium/Ham's F12 50/50) עם צינורות L-גלוטמין</td></tr><tr><td>Dyalisis</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9527</td><td>חתך משקל מולקולרי = 14 kDa</td></tr><tr><td>אתנול</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>64-15-5</td><td>דרגת ריאגנט</td></tr><tr><td>סרום בקר עוברי</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>12657011</td><td></td></tr><tr>אבקת<td>פיברינוגן</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>9001-32-5</td><td>פיברינוגן קריסטלין מפלזמת בקר</td></tr><tr><td>ג'לטין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>9000-70-8</td><td>אבקת ג'לטין מעור חזיר</td></tr><tr><td>גליצין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>56-40-6</td><td>אבקת גליצין</td></tr><tr><td>Hanks Buffered Salt Solution (HBSS)</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>14175095</td><td>ללא סידן, ללא מגנזיום, ללא פנול אדום</td></tr><tr><td>L-גלוטמין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>56-85-9</td><td>L-גלוטמין אבקה גבישית</td></tr><tr><td>למינין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>114956-81-9</td><td>למינין 1-2 מ"ג/מ"ל ליטר ב-50 מ"מ Tris-HCl</td></tr><tr><td>ערכת הדמיית תאים מתים חיים ערכת Thermo</td><td>Scientific</td><td>R37601</td><td>פלואורסצנטיות ירוקה בתאים חיים (ex/em 488 nm/515 nm). פלואורסצנציה אדומה בתאים מתים (ex/em 570 ננומטר/602 ננומטר)</td></tr><tr><td>אנהידריד מתאקרילי</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>760-93-0</td><td>להכנת</td></tr><tr><td>GelMA מיקרו-צינורות</td><td>קורנינג משולב</td><td>MCT-150-C</td><td>מיקרו-צינורות של 1,5 מ"ל</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7647-14-5</td><td></td></tr><tr><td>מחט 22G</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>NC1362045</td><td>מחט קהה סטרילית</td></tr><tr><td>הפעלה מספריים</td><td>Integra Miltex</td><td>05--02</td><td>מספריים חדים לדיסקציה של המוח שעברו עיקור בעבר</td></tr><tr><td>Paraformaldehyde</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>30525-89-4</td><td>אבקת פרפורמלדהיד</td></tr><tr><td>פניצילין/סטרפטומיצין</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>15070063</td><td>Pen Strep (5,000 יחידות/מ"ל פניצילין; 5,000 ug/mL Streptomycin)</td></tr><tr><td>צלחת פטרי</td><td>Corning Incorporated</td><td>430591, 430588</td><td>צלחות פטרי סטריליות של 35 ו-100 מ"מ</td></tr><tr><td>Phalloidin</td><td>Abcam</td><td>ab176753</td><td>iFluor 488 reagent</td></tr><tr><td>Photoinitiator</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>106797-53-9</td><td>2-הידרוקסי-4&פריים;-(2-הידרוקסיאתוקסי)-2- מתילפרופיופנון</td></tr><tr><td>פוספט בופר מלח (PBS)</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>10010023</td><td>PBS 1 x, דרגת תרבית, ללא סידן, ללא מגנזיום</td></tr><tr><td>פולי-L-ליזין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>25988-63-0</td><td>פולי-L-ליזין הידרוברומיד מול משקל 30,000-70,000</td></tr><tr><td>אנטובודי ראשוני</td><td>Abcam</td><td>ab4674</td><td>עוף פוליקלונלי ל-GFAP</td></tr><tr><td>נוגדן משני</td><td>Abcam</td><td>ab150176</td><td>Alexa fluor 594 אנטי-עוף</td></tr><tr><td>מרית</td><td>Miltex</td><td>V973-70</td><td>מספר 24 מרית מלט מעוקרת בעבר</td></tr><tr><td>סטריאומיקרוסקופ</td><td>פישרברנד</td><td>3000038</td><td>מיקרוסקופ לדיסקציה מוחית</td></tr><tr><td>מזרק 5 מ"ל</td><td>BD</td><td>1222C84</td><td>מזרק סטרילי</td></tr><tr><td>מסנן מזרק 2 ומיקרו; m</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>09-740-105</td><td>מסנן פוליפרופילן לעיקור</td></tr><tr><td>תרומבין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>9002--04-4</td><td>אבקת תרומבין קריסטלין מפלזמת בקר</td></tr><tr><td>טריטון X-100</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>9002-93-1</td><td>בדרגת מעבדה</td></tr><tr><td>טריפסין-EDTA</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>15400054</td><td>טריפסין ללא פנול אדום 1 x מדולל בתמיסת PBS</td></tr><tr><td>Versene</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>15040066</td><td>Versene Solution (0.48 מ"מ) מנוסח כ-0.2 גרם EDTA(Na4) לליטר של</td></tr><tr><td>צלחת באר</td> PBS <td>Thermo Scientific</td><td>144530</td><td>צלחת סטרילית 24 בארות</td></tr></tbody></table>

הדפסה ביולוגית תלת-ממדית של אסטרוציטים קליפת המוח מורין לרקמה דמוית עצב הנדסית

3D Bioprinting of Murine Cortical Astrocytes for Engineering Neural-Like Tissue

אסטרוציטים הם תאי גליה עם תפקיד חיוני במערכת העצבים המרכזית (מערכת העצבים המרכזית), כולל תמיכה עצבית ופונקציונליות. תאים אלה מגיבים גם לפציעות עצביות ופועלים כדי להגן על הרקמה מפני אירועים ניווניים. אין ויטרו מחקרים על תפקוד אסטרוציטים חשובים כדי לבהיר את המנגנונים המעורבים באירועים כאלה ולתרום לפיתוח טיפולים לטיפול בהפרעות נוירולוגיות. פרוטוקול זה מתאר שיטה לביו-פטרייתית מבנה רקמות דמוי עצב עשיר באסטרוציטים על ידי ביו-סינק עתיר אסטרוציטים תלת-ממדי. נעשה שימוש בביו-הדפסה תלת-ממדית מבוססת שחול בעבודה זו, ואסטרוציטים חולצו מגורי המוח של עכברי C57Bl/6. הביו-וינק הוכן על ידי ערבוב אסטרוציטים קליפת המוח ממעבר 3 לתמיסה ביו-חומרית המורכבת מג'לטין, ג'לטין-מתיאקרילויל (GelMA) ופיברינוגן, בתוספת למינין, שהציג תנאי הדפסה ביולוגית אופטימליים. תנאי הביוהדפסה בתלת-ממד מזערו את הלחץ בתאים, ותרמו לבישאיות הגבוהה של האסטרוציטים במהלך התהליך, שבו 74.08% ± 1.33% מהתאים היו ברי קיימא מיד לאחר הדפסה ביולוגית. לאחר שבוע אחד של דגירה, הכדאיות של אסטרוציטים גדלה באופן משמעותי ל 83.54% ± 3.00%, המציין כי המבנה 3D מייצג microenvironment מתאים לצמיחת התא. ההרכב הביו-חומריםי אפשר חיבור תאים והתנהגות אסטרוציטית מגורה, עם תאים המבטאים את החלבון חומצי פרברילית גליה סמן ספציפי (GFAP) ובעל מורפולוגיה אסטרוציטית טיפוסית. פרוטוקול רבייה זה מספק שיטה בעלת ערך לביו-פבריקט של רקמה דמוית עצב תלת-ממדית עשירה באסטרוציטים הדומים למיקרו-סביבה הטבעית של התאים, שימושית לחוקרים שמטרתם להבין את תפקודם של אסטרוציטים ואת יחסם למנגנונים המעורבים במחלות נוירולוגיות.

עבודה זו נועדה לפתח רקמה דמוית עצב באמצעות טכנולוגיית הדפסה ביולוגית תלת-ממדית להפקדת ביונק ג'לטין ראשי עמוס אסטרוציטים/גלמה/פיברינוגן. אסטרוציטים חולצו ובודדו מקליפת המוח של גורי עכברים (איור 1), נוספו להרכב ביו-חומרי, המאפשר ביו-פיכחון של מבנה תלת-ממדי חי.
העיצוב בעזרת המחשב (CAD) פותח באמצעות קוד G (קובץ משלים) כמסגרת מחוברת של צורה מרובעת (0.6 x 0.6 מ"מ), עם נקבוביות של 1 מ"מ, במטרה להקל על דיפוזיה של חומרים מזינים וחמצן. המסגרת הורכבה מ-6 שכב...

כאן אנו מדווחים על שיטה של אסטרוציטים קליפת המוח הדפסה ביולוגית 3D עבור biofabricating רקמות עצביות כדי ללמוד את הפונקציונליות של אסטרוציטים במערכת העצבים המרכזית ואת המנגנונים מעורבים תאי גליה במחלות נוירולוגיות וטיפולים.

Astrocytes are glial cells with an essential role in the central nervous system (CNS), including neuronal support and functionality. These cells also ...

ביו-הדפסה תלת-ממדית של אסטרוציטים מייצגת התקדמות בהנדסת רקמות נוירו, ומאפשרת ביו-פיבריות של מודלים במבחנה שימושיים להבנת המנגנונים המעורבים במחלות נוירולוגיות. היתרון העיקרי של ביו-הדפסה תלת-ממדית הוא ביו-פטריית מבנים מן החוץ של התאים המחקים את התכונות הביוכימיות והמכניות של הרקמות, ומספקים הבנה טובה יותר של דינמיקת התאים בבריאות ובמחלות. פרוטוקול זה יכול להיות מיושם על biofabrication של רקמות רכות אחרות, כפי שהוא מבוסס על הדפסה ביולוגית 3D של ביו-דיו המורכב פולימרים טבעיים ורכיבי מטריצה חוץ תאית.ראשית, לחתוך את רקמת קליפת המוח מבודד מן העכבר המתת חסד לחתיכות קטנות עם מספריים מיקרו מעוקלים. לשטוף את חתיכות הרקמה שלוש פעמים עם מיליליטר אחד של HBSS על ידי צינור למעלה ולמטה. לאחר הסרת HBSS הוסיף בפעם השלישית, להוסיף מיליליטר אחד של 0.05%טריפסין ולדגירה את הרקמה במשך חמש דקות ב 37 מעלות צלזיוס.לניתוק רקמות מכני, יש להפיץ בעדינות את תערובת טריפסין הרקמה למעלה ולמטה 15 פעמים. לאחר מכן, להעביר את התערובת מנותקת לצינור חרוט 15 מיליליטר ולהוסיף נפח שווה של FBS כדי לנטרל את פעילות טריפסין. סנן את המתלה באמצעות מסנן מסנן מסננת תאי מיקרומטר 0.4 כדי להסיר שברים שאינם מנותקים.לשטוף את המסנן עם מיליליטר אחד של אסטרוציטים בינוני. גלולה למטה השעיית התא המסונן על ידי צנטריפוגה. לאחר השלכת supernatant, להשעות את גלולה התא במיליליטר אחד של אסטרוציטים תרבות מדיום.העבר את ההשעיה התאית לבקבוקון תרבות T25. להפוך את הנפח הבינוני הכולל של 3.5 מיליליטר ולדגירה את התאים ב 37 מעלות צלזיוס ו 5% פחמן דו חמצני. לקבלת פיברינוגן בריכוז הסופי של שלושה מיליגרם למיליליטר, להעביר 0.9 מיליליטר של 10 מיליגרם לכל תמיסת פיברינוגן מיליליטר לפתרון ג'לטין-ג'לטין מתאקרילויל.לקבלת יוזם התמונה בריכוז הסופי של 0.5% משקל לפי נפח, להוסיף 0.015 גרם של יוזם תמונה מוכן ג'לטין-ג'לטין methacryloyl פיברינוגן. לאחר מערבולת, לשמור על הפתרון ב 40 מעלות צלזיוס, מוגן מפני אור כדי למנוע השפלה PI. לאחר מכן, לסנן את הפתרון באמצעות מסנן מיקרומטר 0.2 לתוך צינור חרוט סטרילי 15 מיליליטר.העבר 980 מיקרוליטרים של הפתרון הביו-חומריםי לצינור חרוט 15 מיליליטר. לקבלת למינין בריכוז הסופי של שני מיקרוגרם למיליליטר, הוסף 20 מיקרוליטרים של למינין מדולל לצינור המכיל ביו-דיו. מערבבים בעדינות על ידי צנרת למעלה ולמטה, הימנעות בועות ולשמור על פתרון ביו-דיו ב 37 מעלות צלזיוס עד מוכן לקבל מעורבב עם התאים.Trypsinize את אסטרוציטים הראשי עם 0.05%טריפסין במשך 5 דקות ולנטרל את פעילות טריפסין עם FPS ביחס של אחד לאחד. לאחר מכן, להעביר את התאים לצינור חרוט 15 מיליליטר צנטריפוגה ב 200 פעמים G במשך חמש דקות. לאחר ספירת התאים, העבר 1 כפול 10 ל -6 תאים לצינור חרוט וצנטריפוגה שונים כפי שהודגם.השאירו רק 200 מיקרוליטרים של הסופר-נט בצינור והשעו את גלולה התא על ידי הקשה עדינה על תחתית הצינור החרוט. כדי להשיג ריכוז סופי של 1 כפול 10 ל 6 תאים למיליליטר, להעביר מיליליטר אחד של פתרון פיברינוגן ג'לטין-ג'לטין מתאקרילויל לצינור המכיל את התאים הומוגניזציה על ידי צנרת בעדינות למעלה ולמטה. השתמש 1000 פיפטה מיקרוליטר להעביר לאט את אסטרוציטים הניח ג'לטין-ג'לטין מתאקרילויל פיברינוגן ביו-דיו פתרון מזרק פלסטיק חמישה מיליליטר, הימנעות היווצרות בועה.חבר מחט קהה סטרילית 22 מד למזרק. לחשוף את הביו-הדפסה לאור UV במשך 15 דקות, ולאחר מכן לנגב את הביו-הדפסה עם 70%אתנול, ולאחר מכן לחבר את המזרק לראש ההדפסה ביו הדפסה באופן ידני לשטוף את הדיו הביולוגי כדי להסיר את הבועות הנותרות. כדי לבצע הדפסה ביולוגית, מניחים צלחת תרבות של 35 מ"מ על שולחן הביו-הדפסה, מקמו את המחט במרחק של 0.1 מילימטרים משטח צלחת התרבות כדי לאפשר תנועה של המחט ולחצו על כפתור ההדפסה".לאחר סיום ההדפסות הביולוגיות, ודאו שהמזרק מתרחק מהמנה וסוגרים את מנת התרבות. מניחים את מנת התרבות תחת אור UV לחיבור צולב של ג'לטין מתאקרילויל. השתמש מרית סטרילית כדי להעביר את המבנה המודפס ביולוגית לצלחת 24 באר.הוסיפו 500 מיקרוליטרים של תמיסת סידן כלורי תרומבין והשאירו למשך 30 דקות כדי לאפשר חיבור צולב של פיברין. לאחר הסרת הפתרון חוצה קישור, לשטוף את המבנה עם שני מיליליטר של PBS, ולאחר מכן להחליף את PBS עם מיליליטר אחד של אסטרוציטים תרבות מדיום. דגירה ב 37 מעלות צלזיוס ו 5% פחמן דו חמצני ולשנות את המדיום כל שלושה ימים.השתמש מרית כדי להעביר את המבנה המודפס ביולוגית לצלחת תרבות 35 מ"מ. לשטוף את המבנה עם מיליליטר אחד של PBS. הפקד 100 מיקרוליטרים של ריאגנט מת חי מעל המבנה ולשמור אותו ב 37 מעלות צלזיוס במשך 30 דקות, שמירה על זה מוגן מפני אור.לאחר הסרת ריאגנט מת חי, לשטוף את המבנה עם PBS כפי שהוכח. העבר את המדגם לצלחת קונפוקלית והתבונן בתאים בתוך המבנה תחת מיקרוסקופ קונפוקלי באמצעות עירור של 488 ו -570 ננומטר לרכישת תמונה. לאחר הדפסה ביולוגית תלת-ממדית, הוערכה שלמות הפיגומים המודפסים ביולוגית והיווצרות מבנה מוגדר היטב נצפתה עם תאים לכודים בתוך הביו-חומרים.לאחר ביו-הדפסה ותהליכי קישור צולב, רוב התאים הציגו מורפולוגיה עגולה כאשר המבנה היה דגירה עם מדיום אסטרוציטים. הפיגומים המודפסים ביו-מודפסים שמרו על שלמות לאחר שבעה ימים של דגירה, ולמרות שנצפתו כמה תאים עגולים, אסטרוציטים רבים התפשטו ברחבי המבנה, והציגו מורפולוגיה אסטרוציטית ויחסים הדדיים. הכדאיות של התא הוערכה מיד לאחר הדפסה ביולוגית ותוצאות הראו כי במהירות נמוכה יותר, תאים קיימא ייצגו עד 74% מכלל התאים, להיות גבוה באופן משמעותי מאשר תאים ביוהדפסה במהירות גבוהה יותר.הכדאיות של אסטרוציטים מודפסים ביו-מודפסים מנורמלה לאסטרוציטים מתורבתים 2D והתוצאות הצביעו על כך שביום השביעי, האסטרוציטים המודפסים ביו-מודפסים הגדילו באופן משמעותי את הכדאיות. מיד לאחר הטביעה הביולוגית, האסטרוציטים הראו מורפולוגיה עגולה ובחון מת חי. לאחר שבוע, האסטרוציטים התפשטו לאורך המבנה והציגו מורפולוגיה ברורה של תאים, זהים לתרבות הדו-די.האסטרוציטים המודפסים ביו-ממדיים התאפיינו באימונופלואורסצנטיות. לאחר שבעה ימים של דגירה במבנה המודפס ביולוגית, נצפו אסטרוציטים צפופים מאוד עם מורפולוגיה דמוית כוכב. תאי האסטרוציטים המודפסים ביו-מודפסים הביעו את החלבון החומצי גליה גליה סמן אספרילרי ספציפי מציין שמירה על פנוטיפ אסטרוציטי לאחר שבעה ימים של ביו-הדפסה, ותוצאות אלה מצביעות על כך שהרכב הביו-דיו סיפק מיקרו-סביבה תואמת ביולוגית לקידום הידבקות, התפשטות וצמיחה של אסטרוציטים.הערכה של ביטוי גנים וסמני תאים ספציפיים על ידי אסטרוציטים מודפסים ביולוגית תספק עדות לתפקוד דמוי הרקמה העצבית, כגון תגובתיות אסטרוציטארית בעקבות גירויים ספציפיים. פרוטוקול זה סולל את הדרך לביו-פיכחון של מבנים מורכבים יותר דמויי נוירו המורכבים מסוגים שונים של תאים ביומולקולס, ומאפשר חיקוי של נישות נוירוגניות ספציפיות.

3d-bioprinting-murine-cortical-astrocytes-for-engineering-neural-like

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

סרטון זה מדגים שיטה ליצירת פיגומי אסטרוציטים תלת-ממדיים בתוך מיקרו-עמודות הידרוג'ל. החלק הפנימי של המיקרו-עמודים מצופה בקולגן. אסטרוציטים מוצגים, אשר דבקים קולגן, עם דגירה נוספת, הרכבה עצמית לתוך פיגום תלת מימדי.

שיטת In Vitro ליצירת פיגומים אסטרוציטים בתוך מיקרו-עמודות הידרוג'ל

הסרטון מדגים את התהליך של יצירת מבנה ביו-מודפס תלת-ממדי באמצעות אסטרוציטים המרחפים בתמיסת ביו-דיו. המבנה המודפס ביולוגית, לאחר הצלבה, מאפשר הידבקות אסטרוציטים והתפשטותם, ויוצר רקמה דמוית עצב.

שיטה להדפסה ביולוגית תלת-ממדית של אסטרוציטים קורטיקליים של מורין

אסטרוציטים מסוג פרא פנוטיפי ותאי גזע עצביים שנאספו מעכברים שהונדסו עם אללים אונקוגניים מותנים ומותנים ועברו טרנספורמציה ויראלית יכולים לשמש למודל פתוגנזה של אסטרוציטומה במבחנה ובגוף החי על ידי הזרקה אורתוטופית של תאים שעברו טרנספורמציה למוחם של חברים סינגניים בעלי יכולת חיסונית.

דוגמנות אסטרוציטומה פתוגנזה במבחנה ו בVivo שימוש בקליפת מוח האסטרוציטים או בתאי גזע עצביים מעכברים מותנים, מהונדסים גנטי

תובנה לגבי הפעולות המורכבות של המוח דורשת כלי מחקר מתקדמים. כאן אנו מדגימים מודל תלת מימדי חדש מבוסס משי-קולגן של רקמה עצבית הדומה לארכיטקטורה דמוית מוח. המודל יכול לשמש לחקר הרכבת רשת עצבית, הנחיה אקסונלית, אינטראקציות תא-תא ופעילות חשמלית.

דגם של רקמות עצביות מקוטב מבוסס משי-קולגן מהונדס 3D

אנחנו ראווה הפיתוח של חבילות שהורכב עצמית, תלת מימדי של somata astrocytic longitudinally מיושר ותהליכים בתוך למטרתו biomaterial הרומן. אלה מהונדסים "חי פיגומים", מפגין בקנה מידה מיקרון קוטר עדיין הארכת ס מ אורך, עשוי לשמש מבחן-מיטות לימוד מנגנוני התפתחותיות או להקל על neuroregeneration על-ידי הגירה העצבית המשגה ו/או עצב pathfinding.

תלת מימדי רקמות מהונדסים מיושר אסטרוציט רשתות כדי לסכם מנגנונים התפתחותית וכדי להקל על מערכת העצבים התחדשות

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לייצור תרביות משולבות בהדפסה ביולוגית תלת-ממדית של נוירונים ואסטרוציטים שמקורם ב-iPSC. מודל קוקולטורה זה, שנוצר בתוך פיגום הידרוג'ל בפורמטים של 96 או 384 בארות, מדגים כדאיות גבוהה לאחר ההדפסה וצמיחת עצבים תוך 7 ימים ומראה את הביטוי של סמני בשלות עבור שני סוגי התאים.

הדפסה ביולוגית תלת-ממדית של תרביות נוירון-אסטרוציטים אנושיות שמקורן ב-iPSC עבור יישומי סינון

רקמת שריר מהונדסת יש פוטנציאל גדול ברפואת רגנרטיבית, כמודל מחלה וגם כמקור חלופי לבשר. כאן אנו מתארים ההנדסיים של מבנה שרירים, במקרה זה מתאי עכבר והיצמדות לאב, והגירוי על ידי פולסים חשמליים.

רקמות שריר שלד הנדסה מתאי Murine היצמדות מולידו ויישום של גירוי חשמלי

מאמר זה ולהציג את הווידאו הנלווה הפרוטוקול שלנו ליצירת רקמות מהונדסות מעי בעכבר, באמצעות גישת organoid יחידות על פיגום.

הנדסת רקמות של המעי בדגם Murine

שיטות ליצירת רקמות גידול 3D אדם כמערכות בדיקה מתוארות. טכנולוגיות אלה מבוססות על ביולוגי vascularized פיגום decellularized (BioVaSc), תאים אנושיים יסודיים ושורת תאים סרטניים, אשר יכול להיות מתורבת תחת סטטי, כמו גם בתנאים דינאמיים בזרימת bioreactor.

הנדסת רקמות של 3D אדם<em&gt; במבחנה</emמערכת מבחן גידול&gt;

ליצירת מבנים מאורגנים מאוד של רקמה מורכבת, יש להרכיב מספר חומרים וסוגי תאים לכדי קומפוזיט משולב.  עיצוב קומבינטורי זה משלב יריעות תאים שכבתיות ספציפיות לאיבר עם שני חומרים נפרדים שמקורם ביולוגית המכילים בסיס מטריצה סיבי חזק, ותאי אנדותל לשיפור היווצרות כלי דם חדשים.

הנדסת רקמות: בנייה תאית 3D פיגום למשלוח גיליונות סלולריים שכבות

למדו הדפסה ביולוגית תלת-ממדית של אסטרוציטים קליפת מוח מורין ליצירת רקמות דמויות עצב. שיטה זו מאפשרת חקר תפקודי תאי הגליה במערכת העצבים ובמחלות נוירולוגיות.

הדפסה ביולוגית תלת-ממדית של אסטרוציטים קליפת המוח מורין לרקמה דמוית עצב הנדסית

גלה סרטונים נוספים