Viabilità di Bioprinted cellulari Costruisce Utilizzando un dispenser stampante cartesiana Tre

Summary

Un bioprinter cartesiano è stato progettato e fabbricato per consentire la deposizione di più materiali in geometrie precise e riproducibili, consentendo anche il controllo dei fattori ambientali. Utilizzando il bioprinter tridimensionale, è possibile stampare e riprodurre facilmente costrutti complessi e fattibili.

Abstract

L'ingegneria tissutale ha centralizzato la sua attenzione sulla costruzione di sostituti per tessuti non funzionali o danneggiati. L'utilizzo del bioprinting tridimensionale nell'ingegneria tissutale ha generato nuovi metodi per la stampa di cellule e matrici per fabbricare costrutti di tessuti biomimetici. Il metodo di fabbricazione a forma libera solida (SFF) sviluppato per il bioprinting tridimensionale utilizza un approccio di produzione additiva depositando goccioline di cellule e idrogel strato per strato. La fabbricazione del bioprinting dipende dal posizionamento specifico dei materiali biologici in architetture tridimensionali e i costrutti stampati dovrebbero imitare da vicino la complessa organizzazione delle cellule e delle matrici extracellulari nei tessuti nativi. Questo articolo evidenzia l'uso della stampante Palmetto, un bioprinter cartesiano, nonché il processo di produzione di costrutti vitali e spazialmente organizzati, consentendo contemporaneamente il controllo dei fattori ambientali. Questa metodologia utilizza la progettazione assistita da computer e la produzione assistita da computer per produrre queste geometrie specifiche e complesse. Infine, questo approccio consente la produzione riproducibile di costrutti fabbricati ottimizzati da parametri di stampa controllabili.

Introduction

L'ingegneria dei tessuti utilizza i principi della biologia e ingegneria nello sviluppo di sostituti funzionali a mantenere, ripristinare o migliorare tessuto nativo e. La capacità di generare costrutti biomimetici tridimensionali su richiesta faciliterebbe progressi scientifici e tecnologici in ingegneria dei tessuti, così come nei sensori basati su celle, droga / proiezione tossicità, modelli di tessuto o di tumore, e altri. L'organizzazione tridimensionale dei costrutti tissutale è un componente fondamentale del metodo di fabbricazione perché deve strettamente mimare l'interazione altamente organizzato di cellule e matrice extracellulare in tessuto nat....

Protocol

1. Preparazione del substrato contenente gelatina per tridimensionale Bioprinting di alginato idrogel

1. Preparare il substrato di calcio / gelatina seguendo il metodo substrato calcio / gelatina descritto da Pataky e altri ¹¹ per evitare la redditività ridotta associata ad alto contenuto. Il metodo substrato calcio / gelatina è elencato di seguito.
   1. Combinare diidrato cloruro di calcio (1.5 wt%), sodio cloruro (0,9% in peso), e la gelatina porcina (2 wt%) in acqua distillata e far bollire per 2 minuti per creare una soluzione di gelatina 100 mM.
2. Versare 5 ml della soluzione di gelatina / calcio in 100 mm piatti....

Results

I risultati dimostrano la bioprinter è in grado di depositare idrogel cellulari carichi in specifiche posizioni tridimensionali accuratamente e coerentemente con il software assistita da computer. Questi software determinano il posizionamento di ciascuna gocciolina e controllano molti dei parametri di erogazione (Figura 3,4). La ripetibilità del bioprinter per depositare in modo appropriato biomateriali è fondamentale per il suo successo nelle applicazioni di ingegneria tissutale.

Discussion

L'obiettivo principale di ingegneria dei tessuti è quello di colmare il divario tra la carenza di organi e le esigenze di trapianto attraverso lo sviluppo di sostituti biologici in grado di ripristinare, mantenere, o migliorare functio tessuto nativo. Questo ha portato alla realizzazione di ponteggi diretta con un complesso, anatomicamente corretta geometria esterna e controllo preciso sul geometr interna. Bioprinting tridimensionale è una metodologia utilizzata per generare costrutti tridimensionali di varie dimens.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Robot di posizionamento (JR2000 XYZ)	Janome
Erogatori: SDAV Linear Drive SmartDispensers	Fishman Corporation
Sensori ottici di luce:	Keyensce
Laser di spostamento: OD Mini	SICK
Bagno d'acqua a ricircolo: Polystat	Cole-Parmer	EW-12122-02
Telecamere USB: Dino-Lite Premier 5MP	AnMo Electrionics/YSC Technologies	AD7013MT
Software di progettazione per computer compatibile con la stampante: JR-C Points	Janome		Viene fornito con l'acquisto di Janome Robot
Software di disegno di progettazione assistita da computer: Visual PathBuilder	RatioServ		Può essere scaricato all'indirizzo: www.ratioserv.com/index.php/downloads
Stampante 3 cc Siringhe:	Fishman Corporation	122051
22 G Dispenser Tips	Fishman Corporation	Z520122
Cloruro di calcio diidrato	Sigma-Aldrich	10035-04-8
Cloruro di sodio	Sigma-Aldrich	7647-14-5
Gelatina suina	Sigma-Aldrich	9000-70-8
Biossido di titanio	Sigma-Aldrich	13462-67-7
Alginato Protanal LF 20/40 (alginato di sodio)	FMC Biopolymer	9005-38-3
Acido cloridrico	Sigma-Aldrich	7647-01-0
Glicole etilenico	Mallinckrodt Baker, Inc	9300-01
Periodato di sodio	Sigma-Aldrich	7790-28-5
hADSC	Lonza	PT-5006	Conservare in fiale in azoto liquido fino al momento dell'uso.
Dulbecco's Modified Eagle's Medium	Gibco Life Technologies	11965-092	Caldo in 37 gradi C acqua prima dell'uso.
Tripsina/EDTA	Lonza	CC-5012	Caldo in 37 gradi C acqua prima dell'uso.
Calcein AM	Gibco Life Technologies	C3100MP	Negozio al buio a -80 ° C fino all'uso.
Kit per il saggio di vitalità dei mammiferi vivi/morti	Invitrogen Life Technologies	L-3224	Conservare al buio a -80 ° C fino all'uso.
MES idrato	Sigma-Aldrich	M2933
N-idrossisuccinimide	Sigma-Aldrich	130672
1-etil-(dimetilamminopropil) carbodiimmide (EDC)	Sigma-Aldrich	E1769	10 g
tecnologie di vita con	soluzione salina tamponata con fosfato, +calcio, +magnesio di Dulbecco	14040133	calde in 37 gradi C acqua prima dell'uso.
tecnologie Life	tampone con fosfato, -calcio e magnesio di Dulbecco	14190144	calde in 37 gradi C acqua prima dell'uso.
RGD Peptidi Peptidi
Alexa Fluor 546 Colorazione falloidina	Invitrogen Life Technologies	A22283	Conservare a -20 ° C fino all'uso
(4', 6-Diamidino-2-Fenilindolo, Dicloridrato) (DAPI) Stain	Life Technologies	R37606	Conservare a -20 ° C fino all'uso