Umana Cartilagine Tessuto Fabrication Uso tridimensionale Tecnologia Inkjet Printing

Xiaofeng Cui; Guifang Gao; Tomo Yonezawa; Guohao Dai

doi:10.3791/51294

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Articolo metodologico

Umana Cartilagine Tessuto Fabrication Uso tridimensionale Tecnologia Inkjet Printing

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DOI:

10.3791/51294

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10 giugno 2014

Xiaofeng Cui^*¹^,²^,³ , Guifang Gao^*²^,⁴ , Tomo Yonezawa⁵^,⁶ , Guohao Dai¹

¹Department of Biomedical Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, ²Stemorgan Inc., ³Institute of Advanced Study, Technical University of Munich, ⁴Institute of Virology, School of Medicine, Wuhan University, ⁵Department of Molecular and Experimental Medicine, The Scripps Research Institute, ⁶Research Institute for Biomedical Sciences, Tokyo University of Science

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

I metodi descritti in questo documento mostrano come convertire una stampante a getto d'inchiostro di commercio in un bioprinter con polimerizzazione UV simultanea. La stampante è in grado di costruire la struttura del tessuto 3D con cellule e biomateriali. Lo studio ha dimostrato qui costruito un neocartilage 3D.

Abstract

Bioprinting, che si basa sulla stampa a getto d'inchiostro termico, è una delle tecnologie abilitanti più interessanti nel campo dell'ingegneria dei tessuti e medicina rigenerativa. Con cellule di controllo digitale, ponteggi e fattori di crescita possono essere depositati esattamente alla desiderata bidimensionale (2D) e tridimensionali (3D) riprese rapidamente. Pertanto, questa tecnologia è un approccio ideale per fabbricare tessuti mimano loro strutture anatomiche native. Al fine di progettare la cartilagine con l'organizzazione nativo zonale, composizione della matrice extracellulare (ECM), e le proprietà meccaniche, abbiamo sviluppato una piattaforma bioprinting utilizzando una stampante a getto d'inchiostro commerciale con fotopolimerizzazione contemporanea capace per 3D cartilagine ingegneria dei tessuti. Condrociti umani sospesi in poli (glicole etilenico) diacrilato (PEGDA) sono stati stampati per la costruzione neocartilage 3D via assemblaggio layer-by-layer. Le cellule stampati sono stati fissati sui loro posizioni originali depositati, sostenuto dal ampliata daFINANZIAMENTO impalcatura in fotopolimerizzazione simultanea. Le proprietà meccaniche del tessuto stampato erano simili alla cartilagine nativa. Rispetto alla fabbricazione tessuto convenzionale, che richiede l'esposizione UV più, la vitalità delle cellule stampati con fotopolimerizzazione simultanea era significativamente maggiore. Neocartilage Stampato dimostrato eccellente glicosaminoglicani (GAG) e la produzione di collagene di tipo II, che era coerente con l'espressione genica. Pertanto, questa piattaforma è ideale per la distribuzione delle cellule accurate e arrangiamento per l'ingegneria tissutale anatomica.

Introduzione

Bioprinting basata sulla stampa a getto d'inchiostro termico è una delle tecnologie abilitanti più promettenti nel campo dell'ingegneria dei tessuti e medicina rigenerativa. Con controllo digitale e high throughput testine fattori cellule, scaffold, e crescita possono essere depositati esattamente alla desiderata bidimensionale (2D) e (3D) posizioni tridimensionali rapidamente. Molte applicazioni di successo sono stati realizzati con questa tecnologia in ingegneria dei tessuti e medicina rigenerativa ^1-9. In questo lavoro, una piattaforma bioprinting è stato istituito con una Hewlett-Packard (HP) Deskjet 500 stampante a getto d'inchiostro termi....