Name: Preparazione e caratterizzazione di bioink idrogel bioibrido 3D a base di grafene per la neuroingegneria periferica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-05-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 17 s
Description: Scopri la preparazione di bioink idrogel bioibridi 3D a base di grafene per la neuroingegneria periferica. Questo metodo consente la differenziazione neuronale delle cellule staminali per applicazioni cliniche.

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Il grafene utilizzato in questo studio è stato sviluppato presso l'Università di Kirklareli, Dipartimento di Ingegneria Meccanica. È stato donato dal Dr. Karabeyoğlu. Il test di tossicità del grafene è stato finanziato dal progetto intitolato "Printing and Differentiation of Mesenchymal Stem Cells on 3D Bioprinters with Graphene Doped Bioinks" (Domanda n.: 1139B411802273) completato nell'ambito del TÜBİTAK 2209-B-Industry-Oriented Undergraduate Thesis Support Program. L'altra parte dello studio è stata supportata dal fondo di ricerca fornito da Yildiz Technical University Scientific Research Projects (TSA-2021-4713). Le cellule staminali mesenchimali con GFP utilizzate nella fase di imaging time-lapse sono state donate da Virostem Biotechnology. Gli autori ringraziano Darıcı LAB e il team YTU The Cell Culture and Tissue Engineering LAB per le discussioni produttive.

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<li>Zheng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2D+nanomaterials+for+tissue+engineering+and+regenerative+nanomedicines%3A+Recent+advances+and+future+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">2D nanomaterials for tissue engineering and regenerative nanomedicines: Recent advances and future challenges.</a> Advanced Healthcare Materials. 10 (7), 2001743(2021).</li>
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<li>Chen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PAM%2FGO%2FGel%2FSA+composite+hydrogel+conduit+with+bioactivity+for+repairing+peripheral+nerve+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">PAM/GO/Gel/SA composite hydrogel conduit with bioactivity for repairing peripheral nerve injury.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 107, 1273-1283 (2019).</li>
<li>Chiriac, S., Facca, S., Diaconu, M., Gouzou, S., Liverneaux, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience+of+using+the+bioresorbable+copolyester+poly%28DL-lactide-%CE%B5-caprolactone%29+nerve+conduit+guide+Neurolac%E2%84%A2+for+nerve+repair+in+peripheral+nerve+defects%3A+Report+on+a+series+of+28+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hand+Surgery+%28European+Volume%29%22%5BJournal%5D)">Experience of using the bioresorbable copolyester poly(DL-lactide-ε-caprolactone) nerve conduit guide Neurolac™ for nerve repair in peripheral nerve defects: Report on a series of 28 lesions.</a> Journal of Hand Surgery (European Volume). 37 (4), 342-349 (2011).</li>
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<li>Zhuang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelatin-methacrylamide+gel+loaded+with+microspheres+to+deliver+GDNF+in+bilayer+collagen+conduit+promoting+sciatic+nerve+growth%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Gelatin-methacrylamide gel loaded with microspheres to deliver GDNF in bilayer collagen conduit promoting sciatic nerve growth.</a> International Journal of Nanomedicine. 11, 1383-1394 (2016).</li>
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<li>Zorba Yildiz, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+therapeutic+approaches+for+peripheral+nerve+damage%5BTitle%5D)+AND+%229th+International+Molecular+Biology+and+Biotechnology+Congress+Abstract+Book%22%5BJournal%5D)">3D therapeutic approaches for peripheral nerve damage.</a> 9th International Molecular Biology and Biotechnology Congress Abstract Book. , E- ISBN: 978-605-70057-4-8 (2020).</li>
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<li>Yoo, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Augmented+peripheral+nerve+regeneration+through+elastic+nerve+guidance+conduits+prepared+using+a+porous+PLCL+membrane+with+a+3D+printed+collagen+hydrogel%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials+Science%22%5BJournal%5D)">Augmented peripheral nerve regeneration through elastic nerve guidance conduits prepared using a porous PLCL membrane with a 3D printed collagen hydrogel.</a> Biomaterials Science. 22, 1-12 (2020).</li>
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<li>Pathre, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PTP1B+regulates+neurite+extension+mediated+by+cell-cell+and+cell-matrix+adhesion+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">PTP1B regulates neurite extension mediated by cell-cell and cell-matrix adhesion molecules.</a> Journal of Neuroscience Research. 15, 143-150 (2001).</li>
<li>Qing, L., Chen, H., Tang, J., Jia, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomes+and+their+microRNA+cargo%3A+New+players+in+peripheral+nerve+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Exosomes and their microRNA cargo: New players in peripheral nerve regeneration.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 32 (9), 765-776 (2018).</li>
</ol>

Gli autori dichiarano che non vi è conflitto di interessi. Il progetto è stato eseguito in collaborazione con HD Bioink, sviluppatore della tecnologia di bioprinting 3D.

I vantaggi dei trattamenti applicati con scaffold 3D ingegnerizzati rispetto ai metodi 2D convenzionali stanno diventando sempre più evidenti ogni giorno. Le cellule staminali utilizzate da sole in queste terapie o insieme a scaffold prodotti da vari biomateriali con bassa biocompatibilità e biodegradabilità sono solitamente inadeguate nella rigenerazione dei nervi periferici. Le cellule staminali mesenchimali gelatinose di Wharton (WJ-MSCs) sembrano essere una linea cellulare candidata adatta, soprattutto considerando l...

Il sistema nervoso, che è il meccanismo che collega la struttura interna dell'organismo e l'ambiente, è diviso in due parti: il sistema nervoso centrale e periferico. Il danno ai nervi periferici è un problema globale che costituisce l'1,5%-5% dei pazienti che si presentano al pronto soccorso e si sviluppa a causa di vari traumi, portando a una significativa perdita del lavoro 1,2,3.
Oggi, gli approcci cellulari alla neuroingegneria periferica sono di grande interesse. Le cellule staminali sono al primo posto tra le cellule utilizzate in questi approcci. In condizioni normali, le cellule staminali sono le cellule rigenerative del corpo e il loro numero e le loro funzioni non diminuiscono con il tempo per proteggere le loro popolazioni; Queste cellule sono specializzate ma possono differenziarsi su stimolazione appropriata in risposta alla lesione 4,5. Secondo l'ipotesi delle cellule staminali, il sistema delle cellule staminali è sotto l'influenza del suo microambiente, chiamato nicchia delle cellule staminali. La conservazione e la differenziazione delle cellule staminali sono impossibili senza la presenza del loro microambiente6, che può essere ricostituito attraverso l'ingegneria tissutale utilizzando cellule e scaffold7. L'ingegneria tissutale è un campo multidisciplinare che include sia principi di ingegneria che di biologia. L'ingegneria tissutale fornisce strumenti per la creazione di tessuti artificiali che possono sostituire i tessuti viventi e possono essere utilizzati nella rigenerazione di questi tessuti rimuovendo i tessuti danneggiati e fornendo tessuti funzionali8. Gli scaffold tissutali, uno dei tre capisaldi dell'ingegneria tissutale, sono prodotti utilizzando metodi diversi da materiali naturali e sintetici9. La stampa tridimensionale (3D) è una tecnologia di produzione additiva emergente ampiamente utilizzata per sostituire o ripristinare i tessuti difettosi attraverso la sua produzione semplice ma versatile di forme complesse utilizzando vari metodi. Il bioprinting è un metodo di produzione additiva che consente la coesistenza di cellule e biomateriali, chiamato bioinks10. Considerando l'interazione delle cellule nervose tra loro, gli studi si sono spostati su candidati biomateriali conduttivi come il grafene. Le nanopiastre di grafene, che hanno proprietà quali elettronica flessibile, supercondensatori, batterie, ottica, sensori elettrochimici e accumulo di energia, sono un biomateriale preferito nel campo dell'ingegneria tissutale11. Il grafene è stato utilizzato in studi in cui sono state eseguite la proliferazione e la rigenerazione di tessuti e organi danneggiati12,13.
L'ingegneria tissutale è costituita da tre elementi costitutivi di base: impalcatura, cellule e molecole di biosegnale. Ci sono carenze negli studi sul danno ai nervi periferici in termini di fornitura completa di queste tre strutture. Sono stati riscontrati vari problemi nei biomateriali prodotti e utilizzati negli studi, come ad esempio contenenti solo cellule staminali o molecole di biosegnale, la mancanza di una molecola bioattiva che consenta la differenziazione delle cellule staminali, la mancanza di biocompatibilità del biomateriale utilizzato e il basso effetto sulla proliferazione delle cellule nella nicchia tissutale, e, quindi, la conduzione nervosa non è pienamente realizzata 2,13,14,15,16. Ciò richiede l'ottimizzazione della rigenerazione nervosa, riducendo l'atrofia muscolare 17,18 e creando il necessario homing19 con fattori di crescita contro tali problemi. A questo punto, la caratterizzazione e l'analisi della neuro-attività di un prototipo di biomateriale chirurgico, da trasferire in clinica, sono molto importanti.
Di conseguenza, questo studio sui metodi studia il pattern dell'idrogel bioink con nanopiastre di grafene formate da un bioprinter 3D e la sua efficacia sulla differenziazione neurogena delle cellule staminali che contiene. Inoltre, vengono studiati gli effetti del grafene sulla formazione e differenziazione della neurosfera.

<table><tbody><tr><td> centrifugo</td><td>Hitachi</td><td></td><td>Utilizzato in colture cellulari e biomateriali fase</td></tr><tr><td>0,1N CaCl2</td><td>HD Bioink</td><td></td><td>Utilizzato per reticolante</td></tr><tr><td>0,22 & micro; m filtro a membrana</td><td>A&iota; s&iota; mo</td><td></td><td>Utilizzato per la sterilizzazione</td></tr><tr><td>0,45 & micro; m filtro per siringhe</td><td>A&iota; s&iota; mo</td><td></td><td>Utilizzato per la sterilizzazione</td></tr><tr><td>Tubo conico da 1,5 ml</td><td>Eppendorfa</td><td></td><td>Utilizzato per la goccia di bioink</td></tr><tr><td>Tubo Falcon da 15 ml</td><td>Nido</td><td></td><td>Utilizzato nella fase di coltura cellulare</td></tr><tr><td>Palloni per colture cellulari da 25 cm2 (Falcon, palloni per coltura tissutale TPP</td><td>Nido</td><td></td><td>Utilizzato per la coltura cellulare</td></tr><tr><td>3D Bioprinting</td><td>Axolotl Biosystems Bio A2 (Turchia)</td><td></td><td>Bioprinting Step</td></tr><tr><td>Fiocco provetta Falcon da 50 mL</td><td>Nido</td><td></td><td>Utilizzato nella fase di coltura cellulare 6</td></tr><tr><td>/24/48/96 piastre a pozzetti (Falcon, micropiastre TPP)</td><td>Merck Millipore</td><td></td><td>Utilizzato nella fase di coltura cellulare</td></tr><tr><td>Palloni per colture cellulari da 75 cm2 (Falcon, fiasche per coltura tissutale TPP</td><td>Nido</td><td></td><td>Utilizzato per la coltura cellulare</td></tr><tr><td>Anti topo IgG-FTIC-coniglio</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>J1514</td><td>Anticorpo secondario, utilizzato per la tintura</td></tr><tr><td>Anti topo IgG-SC2781-capra</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>C3109</td><td>Anticorpo secondario, utilizzato per</td></tr> il <tr><td>dispositivo di rivestimento Au colorante EM ACE600</td><td>Leica</td><td></td><td>per la placcatura in oro della sezione del biomateriale prima dell'imaging SEM</td></tr><tr><td>Autoclave</td><td>NUVE-OT 90L</td><td></td><td>Utilizzato per il processo di sterilizzazione.</td></tr><tr><td>Autoclave</td><td>NUVE-OT 90L</td><td></td><td>Utilizzato per il processo di sterilizzazione.</td></tr><tr><td>Cell Cultre Cabine</td><td>Hera Safe KS</td><td></td><td>Utilizzato per il processo di coltura cellulare</td></tr><tr><td>Dulbecco's Modified Eagle's Medium/Nutrient Mixture-F12</td><td>Sigma</td><td>RNBJ7249</td><td>Utilizzato come terreno di coltura cellulare</td></tr><tr><td>FEI QUANTA 450 FEG ESEM SEM</td><td>Quanta</td><td>FEG 450</td><td>per SEM</td></tr><tr><td>Siero fetale bovino-FBS</td><td>Capricorn</td><td>FBS-16A</td><td>È stato utilizzato aggiungendo al terreno di coltura cellulare.</td></tr><tr><td>Congelatore -80&deg; C</td><td>Panasonic</td><td>MDF-U5386S-PE</td><td>Siamo stati utilizzati per conservare le cellule e gli esosomi risultanti</td></tr><tr><td>Gelatina-Alginato bioink in polvere</td><td>HD Bioink</td><td></td><td>Utilizzato per la produzione di bioink fase</td></tr><tr><td>GFP marcato-WJ-MSCs</td><td>Virostem</td><td></td><td>Utilizzato per l'imaging per l'interazione cellula-bioink</td></tr><tr><td>Nanopiastrine di grafene (Graphene-IGP2)</td><td>Grafen Chemical Industries Co.</td><td></td><td>Utilizzato per la produzione di bioink 3D-G Anticorpi</td></tr> in <tr><td>immunofluorescenza (N-CAD; &beta;-III Tubulina)</td><td>Segnalazione cellulare e Santa Cruz</td><td></td><td>Utilizzato per il colorante</td></tr><tr><td>JASCO 6600</td><td>Tetra</td><td></td><td>per il</td></tr><tr><td>test FTIR MTT Test</td> di vitalità <td>Sigma</td><td></td><td>Soluzione</td></tr><tr><td>di penicilina/streptomicina</td><td>Capricorno</td><td>PB-S</td><td>È stato aggiunto al terreno per prevenire la contaminazione in coltura cellulare.</td></tr><tr><td>Thoma slide</td><td>Isolab</td><td></td><td>Utilizzato per il conteggio delle cellule</td></tr> Sistema di <tr><td>imaging time-lapse</td><td>Zeiss Axio.Observer.Z1</td><td></td><td>Imaging</td></tr><tr><td>Tripsin-EDTA</td><td>Multicell</td><td></td><td>Il pallone è stato utilizzato per rimuovere le cellule che ricoprono la superficie.</td></tr><tr><td>Vorteks</td><td>Biobase</td><td></td><td>Per la produzione di bioink step</td></tr><tr><td>WJ-MSCs</td><td>ATCC</td><td></td><td>Utilizzato per il processo di coltura cellulare</td></tr></tbody></table>

preparazione e caratterizzazione di bioink idrogel bioibrido 3d a base di grafene per la neuroingegneria periferica

Preparation and Characterization of Graphene-Based 3D Biohybrid Hydrogel Bioink for Peripheral Neuroengineering

Le neuropatie periferiche possono verificarsi a causa di danni assonali e, occasionalmente, a causa di malattie demielinizzanti. Il danno ai nervi periferici è un problema globale che si verifica nell'1,5% -5% dei pazienti di emergenza e può portare a significative perdite di posti di lavoro. Oggi, gli approcci basati sull'ingegneria tissutale, costituiti da scafffold, linee cellulari appropriate e biosegnali, sono diventati più applicabili con lo sviluppo di tecnologie di bioprinting tridimensionale (3D). La combinazione di vari biomateriali idrogel con cellule staminali, esosomi o molecole di bio-segnalazione è spesso studiata per superare i problemi esistenti nella rigenerazione dei nervi periferici. Di conseguenza, la produzione di sistemi iniettabili, come idrogel, o strutture di condotti impiantabili formate da vari metodi di bioprinting ha acquisito importanza nella neuroingegneria periferica. In condizioni normali, le cellule staminali sono le cellule rigenerative del corpo e il loro numero e le loro funzioni non diminuiscono con il tempo per proteggere le loro popolazioni; Queste non sono cellule specializzate, ma possono differenziarsi su stimolazione appropriata in risposta a lesioni. Il sistema delle cellule staminali è sotto l'influenza del suo microambiente, chiamato nicchia delle cellule staminali. Nelle lesioni dei nervi periferici, specialmente nella neurotmesi, questo microambiente non può essere completamente salvato anche dopo aver legato chirurgicamente le terminazioni nervose recise insieme. L'approccio dei biomateriali compositi e delle terapie cellulari combinate aumenta la funzionalità e l'applicabilità dei materiali in termini di varie proprietà come biodegradabilità, biocompatibilità e processabilità. Di conseguenza, questo studio mira a dimostrare la preparazione e l'uso di pattern idrogel bioibridi a base di grafene e ad esaminare l'efficienza di differenziazione delle cellule staminali in cellule nervose, che può essere una soluzione efficace nella rigenerazione nervosa.

Tossicità del grafene e imaging 2D L'analisi statistica dei risultati MTT ottenuti è stata condotta con un ANOVA unidirezionale con il test di Tukey nel software di analisi statistica e il grafico ottenuto è mostrato nella Figura 2. La percentuale di grafene rispetto al controllo ha mostrato una diminuzione significativa solo per la concentrazione di grafene dello 0,001% (**p &lt; 0,01). Non ci sono state differenze significative tra gli altri gruppi e il controllo (p &gt...

In questo manoscritto, dimostriamo la preparazione di un bioink idrogel bioibrido contenente grafene per l'uso nell'ingegneria dei tessuti periferici. Utilizzando questo materiale bioibrido 3D, viene eseguito il protocollo di differenziazione neurale delle cellule staminali. Questo può essere un passo importante per portare biomateriali simili alla clinica.

Preparazione e caratterizzazione di bioink idrogel bioibrido 3D a base di grafene per la neuroingegneria periferica

Peripheral neuropathies can occur as a result of axonal damage, and occasionally due to demyelinating diseases. Peripheral nerve damage is a global ...

Il sistema delle cellule staminali è sotto l'influenza dei suoi componenti importanti. La conservazione e la differenziazione delle cellule staminali è impensabile senza la presenza del loro microambiente. Questo microambiente, chiamato nicchia delle cellule staminali, è costituito da cellule e scaffold.La neuropatia periferica può essere e occasionalmente, possono come lesioni al plesso brachiale, vari traumi, tumori, anomalie autonomiche, definizione immunitaria e malattia metabolica. Sono stati sviluppati vari metodi di coltura 3D per fornire una nicchia migliore e più naturale per le cellule staminali. La formazione di sferoidi e il bioprinting 3D sono metodi relativamente nuovi e promettenti per le colture 3D.Il bioprinting 3D può essere utilizzato anche negli studi di neuroingegneria. Di conseguenza, all'interno di questo studio, sono stati sviluppati e studiati bioink a base di grafene e alginato / gelatina per le loro caratteristiche rigenerative. Per iniziare, colture di cellule staminali mesenchimali gelatinose di Wharton o WJMSC in terreno DMEM F12 contenente il 10% di siero fetale di vitello o FBS, 1% penna / streptococco e 1% L-glutammina sotto un flusso laminare sterile a temperatura ambiente.Quando le cellule coltivate sono confluenti all'80% nel pallone, versare il mezzo e lavare le cellule con cinque millilitri di PBS. Quindi aggiungere cinque millilitri di 0,25% tripsina e 2,21 millimolari di sodio EDTA e incubare a 37 gradi Celsius. Dopo cinque minuti, aggiungere 10 millilitri di terreno DMEM F12 contenente il 10% FBS alle cellule.Sospendere le cellule, raccogliere il mezzo e trasferirlo in una provetta da centrifuga. Quindi, centrifugare le cellule e scartare il surnatante prima di riseminare le cellule in un nuovo pallone con un mezzo nutritivo fresco contenente il 10% di FBS. Per preparare il bioink del gruppo di controllo senza grafene, pesare 4,5 milligrammi di alginato e 1,5 milligrammi di gelatina e trasferirli in una provetta da centrifuga.Quindi aggiungere 50 millilitri di mezzo DMEM F12 contenente il 10% FBS al tubo. Ancora una volta, pesare 4,5 milligrammi di alginato e 1,5 milligrammi di gelatina e trasferirli in una provetta da centrifuga. Quindi aggiungere 50 microlitri di 0,1% di grafene al tubo e rendere il volume 50 millilitri con DMEM F12 mezzo contenente 10% FBS.Mescolare i bioink mediante pipettaggio e vortice prima di autoclavare a 121 gradi Celsius sotto 1,5. pressione atmosferica per 20 minuti. Dopo l'autoclave, centrifugare la soluzione per rimuovere le bolle formate e posizionare i bioink a 37 gradi Celsius fino a quando le cellule non sono pronte.Per l'interazione bioink cellulare, creare i gruppi bioink. Il primo gruppo include 3D-B e 3D-G stampati con bioink per il bioprinting. Il secondo gruppo comprende bioink 3D-BS e 3D-GS su cui si sono formati sferoidi dopo il bioprinting.Per il gruppo uno, contare le cellule a una da 10 alla settima cella in 0,5 millilitri di mezzo. Quindi aggiungere 4,5 millilitri di bioink. Trasferire la miscela nelle cartucce nell'armadio sterile usando siringhe.Installare le cartucce nella sezione estrusore corrispondente del bioprinter. Per il secondo gruppo, prendere cinque millilitri di bioink da ciascuno dei gruppi di bioink e trasferirli in cartucce sterili con l'aiuto di un iniettore. Utilizzare la bioprinter con due testine di stampa coassiali e la tecnologia di estrusione pneumatica.Impostare la risoluzione XYZ per micropasso su 1,25 micrometri, la larghezza di estrusione su 400 micrometri e l'altezza di estrusione su 200 micrometri. Utilizzare una griglia di 20 x 20 x 5 millimetri per creare modelli 3D. Crea modelli 3D utilizzando programmi CAD open source basati sul web.Per il processo di bioprinting 3D, impostare la pressione media della stampante su 7,5 psi. Quindi impostare la temperatura della cartuccia e del letto a 37 gradi Celsius e la velocità al 60%Posizionare il sistema nella posizione iniziale durante la fase di scrittura. Posizionare automaticamente gli assi e selezionare e impostare l'estrusore prima di iniziare il processo di bioprinting.Dopo la stampa, rimuovere il campione e posizionarlo sotto un armadio a flusso laminare. Quindi, spruzzare i bioink con una soluzione normale di cloruro di calcio 0,1 o aggiungere una soluzione da un millilitro con una pipetta a temperatura ambiente e attendere da 10 a 20 secondi. Quindi lavare i modelli stampati due volte con PBS contenente calcio e magnesio.Aggiungere due millilitri di terreno DMEM F12 con il 10% FBS sopra ogni cellula contenente il gruppo bioink e incubare le piastre a 37 gradi Celsius con il 5% di anidride carbonica per 30 minuti. Quindi, aggiungere due millilitri di mezzo di sospensione contenente uno per 10 alle cellule sesta per ciascun gruppo e incubare le piastre. Dopo 24 ore, osservare e fotografare tutti i lotti di bioink per la formazione di sferoidi al microscopio invertito per la differenziazione delle WJMSC in cellule simili ai neuroni ad eccezione del gruppo di controllo.Aggiungere due millilitri di mezzo di differenziazione neurogena per pozzetto e aggiornare ogni due giorni. Seguire per sette giorni per osservare la differenziazione neurale. Successivamente, utilizzando l'imaging timelapse, esaminare gli effetti del grafene sulle cellule staminali e monitorare le interazioni cellulari all'interno del bioink.L'effetto della concentrazione di grafene sulla proliferazione cellulare è dimostrato qui. Rispetto al controllo, è stata osservata una diminuzione significativa per la concentrazione di grafene dello 0,001%. Non ci sono state differenze significative tra gli altri gruppi e il controllo.Le interazioni del grafene cellulare hanno mostrato che il grafene è stato tollerato nel sistema 2D ed è stato assunto dalle cellule attraverso l'endocitosi. L'imaging timelapse ha mostrato che le cellule sopravvissute nel mezzo di grafene 3D hanno mantenuto le loro vitalità attraverso la luminosità GFP fino alla fine dell'incubazione. Le immagini SEM e l'analisi FIIR dei gruppi di bioink 3D-B e 3D-G sono mostrate qui.Le interazioni cellulari di Bioink sono state dimostrate sia sulla superficie che internamente. Le cellule erano morfologicamente rotonde e attaccate al materiale. Nella differenziazione neuronale 3D, è stato considerato che i bordi delle cellule sferoidi in entrambi i gruppi erano trasparenti e vivaci, e gli sferoidi nel gruppo del grafene erano relativamente più grandi e intrappolavano il grafene all'interno della cellula.L'immunocolorazione delle cellule 2D e 3D è mostrata qui. Le immagini verdi rappresentano strutture simili a neuroni. Il campione di controllo positivo 2D ha espresso meno marcatori di struttura simili a neuroni rispetto ai campioni 3D.Abbiamo scoperto che i bioink a base di grafene avevano più successo in termini di differenziazione delle cellule staminali in cellule simili ai neuroni. Proponiamo che i bioink a base di grafene sarebbero strumenti eccellenti per il trattamento dei disturbi dei nervi periferici in ulteriori studi. Oggi, il sistema delle cellule staminali può essere creato dall'ingegneria tissutale con biomateriali naturali e sintetici La creazione di tessuti artificiali che possono sostituire i tessuti viventi che possono essere utilizzati nella rigenerazione di questi tessuti, rimuovendo il danno e fornendo la funzione è fornita dall'ingegneria tissutale.

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Il video mostra il processo di creazione di un costrutto biostampato in 3D utilizzando astrociti sospesi in una soluzione bioink. Il costrutto biostampato, dopo la reticolazione, facilita l'adesione degli astrociti e la loro diffusione, formando un tessuto simile a quello neurale.

Un metodo per la biostampa 3D di astrociti corticali murini

Descriviamo un insieme di protocolli che, insieme, forniscono un bioink idrogel tessuto-mimando con le quali costrutti di tessuto 3-D funzionali e vitali possono essere bioprinted per l'utilizzo in applicazioni di screening in vitro.

Bioprinting Cellularized Costruisce Utilizzando un tessuto-specifici idrogel Bioink

Qui, presentiamo un protocollo per la cultura 3D del ratto cellule di glia cervello-derivato, tra cui gli astrociti, microglia ed oligodendrociti. Dimostriamo che la cellula primaria cultura, sintesi di idrogel di acido ialuronico methacrylated (HAMA), incapsulamento delle cellule e HAMAphoto-polimerizzazione e campione di elaborazione per l'imaging al microscopio confocale e scansione elettrone.

Migliorata 3D idrogel culture di cellule gliali primari In Vitro modellazione del Neuroinflammation

Presentato qui è un metodo per la biostampa 3D di gelatina methacryloyl.

Protocolli di biostampa 3D di Gelatin Abasecryloyl Hydrogel Based Bioinks

Qui, abbiamo sviluppato una nuova strategia modificata multistrato per bioinks a forma di liquido (gelatina methacryloyl con bassa viscosità) per prevenire la sedimentazione di cellule incapsulate.

Utilizzo di Bioinchiostro idrogel multistrato nella biostampa tridimensionale per la distribuzione omogenea delle cellule

Qui riportiamo un metodo di bioprinting 3D di astrociti corticali murini per biofabbricare tessuti neurali simili per studiare la funzionalità degli astrociti nel sistema nervoso centrale e i meccanismi che coinvolgono le cellule gliali nelle malattie e nei trattamenti neurologici.

Bioprinting 3D di astrociti corticali murini per l'ingegneria del tessuto neurale

Questo articolo descrive i protocolli per la fabbricazione di microgel di gelatina metacriloile ad alta produttività utilizzando dispositivi microfluidici, la conversione di microgel in polvere risostenibile (micro-aerogel), l'assemblaggio chimico di microgel per formare scaffold di idrogel granulare e lo sviluppo di bioink granulari di idrogel con microporosità conservata per il bioprinting 3D.

Scaffold di idrogel granulare di gelatina metacrilico: fabbricazione di microgel ad alta produttività, liofilizzazione, assemblaggio chimico e bioprinting 3D

Questo lavoro descrive un protocollo per la stampa 3D incorporata a forma libera di cellule staminali neurali all'interno di compositi di matrice extracellulare ricottura autorigeneranti. Il protocollo consente la modellazione programmabile di costrutti di tessuto neurale umano interconnessi con alta fedeltà.

Supporto composito a matrice microgel-extracellulare per la stampa 3D embedded di costrutti neurali umani

Questo articolo descrive come biostampare in 3D idrogel fototabili per studiare l'irrigidimento della matrice extracellulare e l'attivazione dei fibroblasti.

Idrogel fotoregistrabili in bioprinting 3D per studiare l'attivazione dei fibroblasti

Qui, presentiamo un protocollo per produrre cocolture biostampate in 3D di neuroni e astrociti derivati da iPSC. Questo modello di cocoltura, generato all'interno di un'impalcatura di idrogel in formati a 96 o 384 pozzetti, dimostra un'elevata vitalità post-stampa e la crescita dei neuriti entro 7 giorni e mostra l'espressione di marcatori di maturità per entrambi i tipi di cellule.

Bioprinting tridimensionale di cocolture neurone-astrociti derivate da iPSC umane per applicazioni di screening

Questo studio introduce un nuovo bagno di sospensione sub-microgel di κ-carragenina, che mostra notevoli proprietà di transizione reversibile di inceppamento-sbloccaggio. Questi attributi contribuiscono alla costruzione di tessuti e organi biomimetici nel bioprinting 3D incorporato. La stampa di successo di tessuti simili al cuore/all'esofago con alta risoluzione e crescita cellulare dimostra applicazioni di bioprinting e ingegneria tissutale di alta qualità.

Bioprinting incorporato di strutture simili a tessuti utilizzando il terreno sub-microgel di κ-carragenina

Scopri la preparazione di bioink idrogel bioibridi 3D a base di grafene per la neuroingegneria periferica. Questo metodo consente la differenziazione neuronale delle cellule staminali per applicazioni cliniche.

Preparazione e caratterizzazione di bioink idrogel bioibrido 3D a base di grafene per la neuroingegneria periferica

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