Presentato qui è un metodo per la biostampa 3D di gelatina methacryloyl.
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Articolo metodologico
Protocolli di biostampa 3D di Gelatin Abasecryloyl Hydrogel Based Bioinks
In questo articolo
Sommario
Abstract
La gelatina methacryloyl (GelMA) è diventata un biomateriale popolare nel campo della biostampa. La derivazione di questo materiale è la gelatina, che è idrolizzata dal collagene mammifero. Così, le sequenze di acido arginina-glicina-aspartico (RGD) e i motivi bersaglio della matrice metalloproteinasi (MMP) rimangono sulle catene molecolari, che aiutano a raggiungere l'attaccamento e la degradazione delle cellule. Inoltre, le proprietà di formazione di GelMA sono versatili. I gruppi di methacrilmide permettono a un materiale di diventare rapidamente incrociato sotto irradiazione leggera in presenza di un fotoinitiatore. Pertanto, ha molto senso stabilire metodi adatti per sintetizzare strutture tridimensionali (3D) con questo materiale promettente. Tuttavia, la sua bassa viscosità limita la stampabilità di GelMA. Qui sono presentati metodi per realizzare la biostampa 3D di idrogel GelMA, vale a dire la fabbricazione di microsfere Di GelMA, fibre GelMA, strutture complesse GelMA e chip microfluidici basati su GelMA. Vengono discusse le strutture risultanti e la biocompatibilità dei materiali e dei metodi di stampa. Si ritiene che questo protocollo possa fungere da ponte tra i biomateriali applicati in precedenza e GelMA, oltre a contribuire alla creazione di architetture 3D basate su GelMA per applicazioni biomediche.
Introduzione
Si ritiene che gli idrogel siano un materiale adatto nel campo della biofabbricazione1,2,3,4. Tra questi, la gelatina methacryloyl (GelMA) è diventata uno dei biomateriali più versatili, inizialmente proposto nel 2000 da Van Den Bulcke et al.5. GelMA è sintetizzata dalla reazione diretta della gelatina con anidrato methacril (MA). La gelatina, idrolizzata dal collagene mammifero, è composta da motivi bersaglio della matrice metalloproteinasi (MMP). Così, i modelli di tessuto tridimensionale in vitro (3D) stabiliti da ....
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Protocollo
1. Coltura cellulare
- Preparare il mezzo Eagle modificato di Dulbecco (DMEM), integrato con 10% siero bovino fetale (FBS) e 1% penicillina / streptomicina, utilizzato per la coltura di cellule tumorali umane (MDA-MB-231) linee e linee di cellule endoteliali ombalimpibili umane (HUVEC).
- Preparare Il DMEM con L-glutamine (DMEM/F-12), integrato con 10% FBS e 1% penicillina / streptomicina, utilizzati per colture di linee di cellule staminali mesenchymale midollo osseo (BMSC).
- Impostare l'ambiente di coltura come 37 e 5% CO2. Cultura MDA-MB-231, HUVEC e BMSC, e passare le cellule in un rapporto 1:2 quando viene raggiunto il 90% di c....
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Risultati
Durante la fabbricazione delle microsfere GelMA, le goccioline GelMA sono state separate dalla forza di campo elettrico esterna. Quando le goccioline sono cadute nell'olio di silicio ricevente, sono rimaste a forma standard di sferoide senza code. Questo perché le goccioline GelMA erano in una fase acquosa, mentre l'olio di silicio era in una fase di olio. La tensione superficiale che si è formata tra le due fasi ha causato le goccioline GelMA mantenere una forma standard sferoide. In termini di microsfere cariche di cel.......
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Discussione
Questo articolo descrive diverse strategie per fabbricare strutture 3D GelMA, vale a dire microsfere Di GelMA, fibre GelMA, strutture complesse GelMA e chip microfluidici basati su GelMA. GelMA ha promettenti capacità di biocompatibilità e formazione ed è ampiamente utilizzato nel campo della biofabbricazione. Le strutture della microsfera sono adatte per il rilascio controllato di farmaci, la coltura dei tessuti e l'iniezione negli organismi per un'ulteriore terapia21,
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sponsorizzato dal National Key Research and Development Program of China (2018YFA0703000), dalla National Nature Science Foundation of China (No.U1609207, 81827804), dal Science Fund for Creative Research Groups della National Natural Science Fondazione della Cina (n. 51821093).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 0,22 μ m membrana filtrante | Millipore | ||
| 2-(4-amidinofenil)-6-indolecarbamidina dicloridrato (DAPI) | Yeasen Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, Cina | ||
| Bioprinter 3D | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, Cina | ||
| Luce a lunghezza d'onda 405nm | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, Cina | ||
| ugello coassiale | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, Cina | ||
| microscopio a fluorescenza confocale | OLYMPUS FV3000 | ||
| bioprinter per l'elaborazione digitale della luce (DLP) | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, Cina | ||
| Stampante DLP | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, Cina | ||
| Soluzione salina tamponata con fosfato di Dulbecco (DPBS) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, Cina | ||
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, Cina | ||
| Dulbecco's Modified Eagle Medium con L-glutammina (DMEM/F-12) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, Cina | ||
| EFL Software | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, Cina | ||
| siero fetale bovino (FBS) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, Cina | ||
| gelatina | Sigma-Aldrich, Shanghai, Cina | ||
| gelatina metacriloil (GelMA) | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, Cina | ||
| Istituto | di ricerca sulla produzione intelligente di SuZhou, SuZhou, Cina | ||
| fenil-2, 4, 6-trimetilbenzoilfosfinato (LAP) | Istituto di ricerca sulla produzione intelligente di SuZhou, SuZhou, Cina | ||
| paraformaldeide | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, Cina | ||
| penicillina/streptomicina | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, Cina | ||
| alginato di sodio (Na-Alg) | Sigma-Aldrich, Shanghai, Cina | ||
| Falloidina TRITC | Yeasen Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, Cina | ||
| Triton X-100 | Solarbio Co., Ltd., Shanghai, Cina |
Riferimenti
- Ahmed, E. M. Hydrogel: Preparation, characterization, and applications: A review. Journal of Advanced Research. 6 (2), 105-121 (2015).
- Ashton, R. S., Banerjee, A., Punyani, S., Schaffer, D. V., Kane, R. S. Sc....
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Ristampe e permessi
