Tridimensionale Tecnologia biomimetica: Novel Biorubber Consente di creare Definito micro e macro scala Architetture in collagene idrogel

Sommario

È stata sviluppata un'innovativa tecnica di biofabbricazione per ingegnerizzare costrutti tridimensionali che assomigliano alle caratteristiche architettoniche, ai componenti e alle proprietà meccaniche dei tessuti in vivo. Questa tecnica presenta un materiale sacrificale di nuova concezione, la gomma BSA, che trasferisce caratteristiche spaziali dettagliate, riproducendo le architetture in vivo di un'ampia varietà di tessuti.

Abstract

ponteggi tessuti giocano un ruolo cruciale nel processo di rigenerazione dei tessuti. L'impalcatura ideale deve soddisfare alcuni requisiti, come avere la composizione corretta, il modulo di mira, e le caratteristiche architettoniche ben definiti. Biomaterials che ricapitolano l'architettura intrinseca del tessuto vivo sono essenziali per lo studio delle malattie e per facilitare la rigenerazione del tessuto molle perduto e valido. Una tecnica biofabrication romanzo è stato sviluppato che combina stato di imaging arte, stampa tridimensionale (3D), e l'attività enzimatica selettiva per creare una nuova generazione di biomateriali per la ricerca e l'applicazione clinica. Il materiale sviluppato, gomma Bovine Serum Albumin, è reazione iniettato in uno stampo che sostiene specifiche caratteristiche geometriche. Questo materiale sacrificale permette l'adeguato trasferimento di caratteristiche architettoniche di un materiale impalcatura naturale. Il prototipo è costituito da un ponteggio collagene 3D con 4 e 3 canali mm che ReprESENT un'architettura ramificata. Questo documento enfatizza l'uso di questa tecnica biofabrication per la generazione di costrutti naturali. Questo protocollo utilizza un software per computer (CAD) per produrre uno stampo solido che sarà reazione iniettato con gomma BSA seguita dalla digestione enzimatica della gomma, lasciando le sue caratteristiche architettoniche all'interno del materiale scaffold.

Introduzione

Nel campo dell'ingegneria dei tessuti la capacità di fabbricare scaffold tessuto è vitale. Un ponteggio tessuto adatto ha una struttura 3D, è composto da materiali biocompatibili, e mima dell'architettura tessuto vivo per facilitare cellule e tessuti crescita e rimodellamento. Questo ponteggio deve consentire il trasporto delle sostanze nutritive e la rimozione dei rifiuti ^1-4. Uno dei principali ostacoli nella produzione di questi scaffold è la capacità di ricapitolare specifiche caratteristiche geometriche in un materiale biocompatibile. Diverse tecniche biofabrication sono stati segnalati per controllare le caratteristiche geom....

Protocollo

1. Determinare la percentuale di solidi in batch Collagene

1. Estrarre il collagene seguito di una procedura precedentemente pubblicato ^13. Scongelare un minimo di 20 ml di collagene. Determinare la percentuale iniziale di solidi collagene nel batch per manipolare la concentrazione collagene nel idrogel formati.
   1. Tagliare tre pezzi di foglio di alluminio (circa 6 x 6 cm) e la forma ciascuno come una vaschetta utilizzando il fondo di un bicchiere 25 ml. Registrare il peso di ciascun piatto.
   2. Aggiungere una piccola quantità di collagene per ogni vaschetta e registrare il peso totale della vaschetta di alluminio e collagene. Aggiunger....

Risultati

I risultati dimostrano che questa tecnica biofabrication è efficiente nel generare scaffold 3D che possono mimare la disposizione spaziale visto in vivo tessuto. Le caratteristiche architettoniche sono parametri vitali per l'applicazione ingegneria tissutale, che giocano un ruolo cruciale nell'interazione delle cellule in vivo e la funzionalità del tessuto.

La consistenza e miscibilità della gomma BSA era un .......

Discussione

Biofabrication è un settore altamente multidisciplinare in cui i principi biologia e ingegneria si fondono per generare materiali complessi che imitano il tessuto nativo. Per realizzare questo, vi è la necessità di sviluppare tecniche che utilizzano le informazioni raccolte dal tessuto in vivo e tradurlo in un scaffold in vitro. In questo modo, una piattaforma può essere progettato che ricorda da vicino le proprietà architettonici, funzionali e meccaniche del tessuto in vivo. Il materiale otti.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Collagene di tipo I			Collagene estratto dalla pelle di vitello
Acido cloridrico (HCl)	Sigma-Aldrich	7647-01-0
Soluzione tampone fosfato (PBS Compresse)	MP Biomedical	U5378	1 compressa per 100 ml per 1x PBS
Albumium da siero bovino (BSA)	Sigma-Aldrich	A9647
Glutaraldeide	Sigma -Aldrich	G5882	Toxic
Lard	Fields	3090
Stampi			fresati utilizzando Microlution Machine
Air Brush Kit	Pneumatico centrale	47791
Punta di miscelazione per doppia siringa	Medmix	ML2.5-16-LLM	Mixer, DN2,5X16, 4:1 marrone, med
Piccolo O-ring per doppia siringa	Medmix	PPB-X05-04-02SM	Pistone B, 5 ml, 4:1, PE naturale
Tappo a doppia siringa	Medmix	VLX002-SM	Tappo, 4:1/10:1, PE marrone, med
Grande O-ring per doppia siringa	Medmix	PPA-X05-04-02SM	Pistone A, 5 ml, 4:1
Siringa doppia	Medmix	SDL X05-04-50M	Siringa doppia, 5 ml, 4:1
Dispenser doppia siringa	Medmix	DL05-0400M	Dispenser, 5 ml, 4:1, med, semplice
Laminim			3,6 mg/ml - estratto USC lab
Siringa da 20 ml Luer Lock Tip	BD	302830
Luer Lock Caps	Fisher	JGTCBLLX
HEPES	Sigma -Aldrich	H4034
Gibco Minimo Essenziale Terreni 10x (MEM)	Life Technologies	1143-030
Tripsina	Life Technologies	27250-018
UV Crosslinker	Spectroline UV	XLE1000
Cloride di sodio (NaCl)	Fisher	S271-10	Per preparare Mosconas
Cloruro di potassio (KCl)	Sigma -Aldrich	P5405-250	Per preparare Mosconas
Bicarbonato di sodio (NaHCO3)	Fisher	BP328-500	Per preparare Mosconas
Glucosio	Sigma -Aldrich	G-8270	Per preparare Mosconas
Sodium Phosphate didasic (NaH2PO4)	Sigma-Aldrich	S-7907	Per preparare Mosconas
Filtro sterile per siringhe	Corning	431224