Name: 3Dプリントされたスタンプ状デバイス による 組織スフェロイドの生成 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-10-06T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 39 s
Description: 学ぶ3Dプリントスタンプデバイスを用いた組織スフェロイドの大量生産法。均一なスフェロイドを効率的に作製し、高い細胞生存率と再現性を確保。創薬やがん研究、組織工学への応用に有用です。

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<ol><li>Laschke, M., Menger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Life+is+3D%3A+Boosting+spheroid+function+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Life is 3D: Boosting spheroid function for tissue engineering.</a> Trends in Biotechnology. 35 (2), 133-144 (2017).</li>
<li>Mekhileri, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+3D+bioassembly+of+micro-tissues+for+biofabrication+of+hybrid+tissue+engineered+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Automated 3D bioassembly of micro-tissues for biofabrication of hybrid tissue engineered constructs.</a> Biofabrication. 10 (2), 024103(2018).</li>
<li>Itoh, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaffold-free+tubular+tissues+created+by+a+bio-3D+printer+undergo+remodeling+and+endothelialization+when+implanted+in+rat+aortae%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Scaffold-free tubular tissues created by a bio-3D printer undergo remodeling and endothelialization when implanted in rat aortae.</a> PLoS One. 10 (12), 0145971(2015).</li>
<li>Kronemberger, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hypertrophic+cartilage+induction+influences+the+building-block+capacity+of+human+adipose+stem%2Fstromal+cell+spheroids+for+biofabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">The hypertrophic cartilage induction influences the building-block capacity of human adipose stem/stromal cell spheroids for biofabrication.</a> Artificial Organs. 45 (10), 1208-1218 (2021).</li>
<li>Mironov, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organ+printing%3A+Tissue+spheroids+as+building+blocks%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Organ printing: Tissue spheroids as building blocks.</a> Biomaterials. 30 (12), 2164-2174 (2009).</li>
<li>Skardal, A., Shupe, T., Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organoid-on-a-chip+and+body-on-a-chip+systems+for+drug+screening+and+disease+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Discovery+Today%22%5BJournal%5D)">Organoid-on-a-chip and body-on-a-chip systems for drug screening and disease modeling.</a> Drug Discovery Today. 21 (9), 1399-1411 (2016).</li>
<li>Garcez, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zika+virus+impairs+growth+in+human+neurospheres+and+brain+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Zika virus impairs growth in human neurospheres and brain organoids.</a> Science. 352 (6287), 816-818 (2016).</li>
<li>Charelli, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biologically+produced+silver+chloride+nanoparticles+from+B.+megaterium+modulate+interleukin+secretion+by+human+adipose+stem+cell+spheroids%5BTitle%5D)+AND+%22Cytotechnology%22%5BJournal%5D)">Biologically produced silver chloride nanoparticles from B. megaterium modulate interleukin secretion by human adipose stem cell spheroids.</a> Cytotechnology. 70 (6), 1655-1669 (2018).</li>
<li>Cui, X., Hartanto, Y., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+multicellular+spheroids+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Royal+Society+Interface%22%5BJournal%5D)">Advances in multicellular spheroids formation.</a> Journal of the Royal Society Interface. 14 (127), 20160877(2017).</li>
<li>Achilli, T., Meyer, J., Morgan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+the+formation%2C+use+and+understanding+of+multi-cellular+spheroids%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+on+Biological+Therapy%22%5BJournal%5D)">Advances in the formation, use and understanding of multi-cellular spheroids.</a> Expert Opinion on Biological Therapy. 12 (10), 1347-1360 (2012).</li>
<li>Rolver, M., Elingaard-Larsen, L., Pedersen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+cell+viability+and+death+in+3D+spheroid+cultures+of+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Assessing cell viability and death in 3D spheroid cultures of cancer cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (148), e59714(2019).</li>
<li>Quan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photo-curing+3D+printing+technique+and+its+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Bioactive+Materials%22%5BJournal%5D)">Photo-curing 3D printing technique and its challenges.</a> Bioactive Materials. 5 (1), 110-115 (2020).</li>
<li>Rodriguez-Salvador, M., Perez-Benitez, B., Padilla-Aguirre, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discovering+the+latest+scientific+pathways+on+tissue+spheroids%3A+Opportunities+to+innovate%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Bioprinting%22%5BJournal%5D)">Discovering the latest scientific pathways on tissue spheroids: Opportunities to innovate.</a> International Journal of Bioprinting. 7 (1), 331(2021).</li>
<li>Baptista, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+stem+cells+spheroids+to+optimize+cell+colonization+in+scaffolds+for+cartilage+and+bone+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Adult stem cells spheroids to optimize cell colonization in scaffolds for cartilage and bone tissue engineering.</a> International Journal of Molecular Sciences. 19 (5), 1285(2018).</li>
<li>Shakeri, A., Khan, S., Didar, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conventional+and+emerging+strategies+for+the+fabrication+and+functionalization+of+PDMS-based+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Conventional and emerging strategies for the fabrication and functionalization of PDMS-based microfluidic devices.</a> Lab on a Chip. 21 (16), 3053-3075 (2021).</li>
<li>vander Valk, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fetal+bovine+serum+%28FBS%29%3A+Past+-+present+-+future%5BTitle%5D)+AND+%22ALTEX%22%5BJournal%5D)">Fetal bovine serum (FBS): Past - present - future.</a> ALTEX. 35 (1), 99-118 (2018).</li>
<li>vander Valk, J., Brunner, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+chemically+defined+cell+culture+media+-+Replacing+fetal+bovine+serum+in+mammalian+in+vitro+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+in+Vitro%22%5BJournal%5D)">Optimization of chemically defined cell culture media - Replacing fetal bovine serum in mammalian in vitro methods.</a> Toxicology in Vitro. 24 (4), 1053-1063 (2010).</li>
<li>Smyrek, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((microtubules+and+FAK+dominate+different+spheroid+formation+phases+and+important+elements+of+tissue+integrity%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+Open%22%5BJournal%5D)">microtubules and FAK dominate different spheroid formation phases and important elements of tissue integrity.</a> Biology Open. 8 (1), 037051(2018).</li>
<li>McMillen, P., Holley, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integration+of+cell-cell+and+cell-ECM+adhesion+in+vertebrate+morphogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Integration of cell-cell and cell-ECM adhesion in vertebrate morphogenesis.</a> Current Opinion in Cell Biology. 36, 48-53 (2015).</li>
<li>Tung, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+3D+spheroid+culture+and+drug+testing+using+a+384+hanging+drop+array%5BTitle%5D)+AND+%22The+Analyst%22%5BJournal%5D)">High-throughput 3D spheroid culture and drug testing using a 384 hanging drop array.</a> The Analyst. 136 (3), 473-478 (2011).</li>
<li>Guo, X., Li, S., Ji, Q., Lian, R., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+viability+and+neural+differential+potential+in+poor+post-thaw+hADSCs+by+agarose+multi-well+dishes+and+spheroid+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Cell%22%5BJournal%5D)">Enhanced viability and neural differential potential in poor post-thaw hADSCs by agarose multi-well dishes and spheroid culture.</a> Human Cell. 28 (4), 175-189 (2015).</li>
<li>Andréa Dernowsek, J., Rezende, R., Lopes daSilva, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+information+technology+in+the+future+of+3D+biofabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+3D+Printing+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">The role of information technology in the future of 3D biofabrication.</a> Journal of 3D Printing in Medicine. 1 (1), 63-74 (2017).</li>
<li>Garcez, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zika+virus+impairs+growth+in+human+neurospheres+and+brain+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Zika virus impairs growth in human neurospheres and brain organoids.</a> Science. 352 (6287), 816-818 (2016).</li>
<li>Skardal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-tissue+interactions+in+an+integrated+three-tissue+organ-on-a-chip+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Multi-tissue interactions in an integrated three-tissue organ-on-a-chip platform.</a> Scientific Reports. 7, 8837(2017).</li>
<li>Armoiry, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autologous+chondrocyte+implantation+with+chondrosphere+for+treating+articular+cartilage+defects+in+the+knee%3A+An+evidence+review+group+perspective+of+a+NICE+single+technology+appraisal%5BTitle%5D)+AND+%22PharmacoEconomics%22%5BJournal%5D)">Autologous chondrocyte implantation with chondrosphere for treating articular cartilage defects in the knee: An evidence review group perspective of a NICE single technology appraisal.</a> PharmacoEconomics. 37 (7), 879-886 (2018).</li>
<li>Nakamura, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bio-3D+printing+iPSC-derived+human+chondrocytes+for+articular+cartilage+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Bio-3D printing iPSC-derived human chondrocytes for articular cartilage regeneration.</a> Biofabrication. 13 (4), 044103(2021).</li>
<li>Mesquita, C., Charelli, L., Baptista, L., Naveira-Cotta, C., Balbino, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous-mode+encapsulation+of+human+stem+cell+spheroids+using+droplet-based+glass-capillary+microfluidic+device+for+3D+bioprinting+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Continuous-mode encapsulation of human stem cell spheroids using droplet-based glass-capillary microfluidic device for 3D bioprinting technology.</a> Biochemical Engineering Journal. 174, 108122(2021).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>6ウェルプレート</td><td>Merck</td><td>CLS3516</td><td></td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Promega</td><td>V3121</td><td></td></tr><tr><td>Biodevice&nbsp;</td><td>Bioedtech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>生物学的安全キャビネット</td><td>ThermoFisher&nbsp;</td><td></td><td></td>51029701</tr><tr><td>遠心分離</td>機<td>サーモフィッシャー&nbsp;</td><td></td><td></td>75004031</tr><tr><td>Corning 50 mL 遠心分離チューブ</td><td>Merck</td><td>CLS430829-500EA</td><td></td></tr><tr><td>Corning 細胞培養フラスコ 表面積 75 cm2</td><td>Merck</td><td>CLS430641</td><td></td></tr><tr><td>Draft Resin&nbsp;</td><td>FormLabs</td><td>FLDRBL01</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&prime;sモディファイドイーグル&プライム;s 中低グルコース</td><td>メルク</td><td>D6046</td><td></td></tr><tr><td>ウシ胎児血清 (FBS)</td><td>ThermoFisher&nbsp;</td><td></td><td></td>16000044</tr><tr><td>Form 2</td><td>FormLabs</td><td></td><td></td></tr><tr><td>インキュベーター</td><td>ThermoFisher&nbsp;</td><td></td><td></td>51033782</tr><tr><td>L929細胞株</td><td>研究室で確立&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ペニシリンとストレプトマイシン(PS)</td><td>サーモフィッシャー&nbsp;</td><td></td><td></td>15140122</tr><tr><td>リン酸緩衝生理食塩水(PBS)</td><td>メルク</td><td>806552</td><td></td></tr><tr><td>トリプシンとEDTA</td><td>メルク</td><td>T3924</td><td></td></tr></tbody></table>

3dプリントされたスタンプ状デバイス による 組織スフェロイドの生成

Generation of Tissue Spheroids via a 3D Printed Stamp-Like Device

3Dプリントされたスタンプ状デバイスによる均質なマイクロ切除術の生成 3Dプリントされたスタンプ状デバイスは、光硬化性樹脂を用いた光造形法12により成功裏に製造した(図2A)。最終的なデバイスは、高さ1.3mm、幅650μmの円筒形マイクロピンで構成されていました(図2A)。非接着性マイクロ切除を作成するためのマスターモールドとしての使用は、形状を維持することによって達成されました(図2B-Fおよび補足ビデオ1)。この装置は使いやすく、滅菌が容易で、長期的に再利用することができました。さらに、さまざまなサイズのウェルプレート(6ウェル、12ウェル、24ウェル、96ウェル)およびペトリ皿(30mm、50mm、90mm、150mm)にも調整可能です。ここでは、6ウェルプレートの...

3Dプリントされたスタンプ状デバイス による 組織スフェロイドの生成

Advances in 3D cell culture have developed more physiologically relevant in vitro models, such as tissue spheroids. Cells cultivated as spheroids have ...

generation-of-tissue-spheroids-via-a-3d-printed-stamp-like-device

Research

JoVE Journal

Biochemistry

生物化学

3D楕円体の生成のための簡単​​なハンギングドロップ細胞培養プロトコル

スフェロイドは、2D細胞培養単層モデルと比較して、細胞の環境をより正確に表現するために使用される3D細胞培養モデルの一種です。このプロトコル例では、科学者が結腸直腸がん細胞株からスフェロイドを作製し、生細胞イメージングを適用してスフェロイドの成長を追跡します。...

細胞株からのスフェロイド作製:三次元(3D)細胞培養法

このビデオは、ヒト多能性幹細胞(hPSC)の球状脳オルガノイドへの変換を示しています。特異的な阻害剤を用いることで、hPSCは神経細胞の系統に分化するように誘導され、神経外胚葉コロニーを形成します。その後、特別な成長因子が導入され、コロニーの自己組織化と増殖が促進され、最終的には球状の脳オルガノイドが形成されます。...

ヒト多能性幹細胞からのスフェロイドの作製

このプロトコルは、生体材料を使用せずに心臓組織の3Dバイオプリントを記述する。 3Dバイオプリントされた心臓パッチは、構成要素スフェロイドの機械的統合を示し、心臓組織の再生および心臓病の3Dモデルとして非常に有望である。...

3D Bioprintingを用いたスフェロイドの機械的統合を示す心臓組織の創出

細胞回転楕円体を培養できるモータ駆動遠心マイクロ流体装置を紹介する。この装置を使用して、単一または複数の細胞タイプの回転楕円体は、高い重力条件下で容易に共培養することができる。...

多細胞三次元回転楕円体を生成するためのラボオンCDプラットフォーム

このプロトコルは、標準的な蛍光顕微鏡での酸素化および細胞死のマルチパラメトリック分析を使用して、バイオプリンティングのためのハイスループットスフェロイド生成を記述している。このアプローチは、スフェロイドの生存率を制御し、3D組織、腫瘍微小環境、および成功した(マイクロ)組織バイオファブリケーションのモデリングにおいて重要な標準化を実行するために適用することができる。...

多細胞スフェロイドの手頃な価格の酸素顕微鏡支援バイオファブリケーション

ここでは、自動ピペッティングシステムを使用して細胞懸濁液を播種し、スフェロイドのサイズと形状の均質性を確保する脂肪由来間質/幹細胞(ASC)スフェロイドの大規模生産について説明します。これらのASCスフェロイドは、3Dバイオプリンティングアプローチのビルディングブロックとして使用できます。...

3Dバイオプリンティングのための脂肪由来幹細胞スフェロイドの大規模自動生産

この記事では、3次元腫瘍スフェロイドを構築するための標準化された方法を示します。また、自動イメージングシステムを用いたスフェロイド観察と画像ベースの深層学習解析の戦略についても説明します。...

医薬品評価研究のための3D腫瘍スフェロイドの作製

この研究では、アガロース型にマイクロウェルを作製するためのスタンプベースのシステムを使用して、3D細胞構造を生成するための費用対効果が高く効率的な方法論を提示します。このシステムは、均一なスフェロイド/オルガノイドの形成を促進し、細胞相互作用を改善します。このアプローチは、実験のばらつきを減らし、薬物試験や組織工学への応用をサポートします。...

新規スタンプデバイスを用いた二次元細胞培養からの三次元スフェロイド/オルガノイドの作製

Proline-proline endopeptidase-1 (PPEP-1) は、ヒトの病原体であるClostridium...

の生産、結晶化と構造決意<em&gt; C。ディフィシル</em&gt; PPEP-1 Microseeding及び亜鉛SADを介しました

学ぶ3Dプリントスタンプデバイスを用いた組織スフェロイドの大量生産法。均一なスフェロイドを効率的に作製し、高い細胞生存率と再現性を確保。創薬やがん研究、組織工学への応用に有用です。

3Dプリントされたスタンプ状デバイスによる組織スフェロイドの生成

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