세 디스펜서 데카르트 프린터 사용 Bioprinted 세포를 구축의 생존

이 절차의 전반적인 목표는 3D Bioprint를 사용하여 복잡한 형상을 가진 실행 가능한 세포 함유 구조를 생성하는 것입니다. 이는 먼저 배양에서 인간 지방 조직 기질 세포를 분리함으로써 달성됩니다. 다음으로, 세포를 갓 준비한 산화된 RGD 공액 알긴산 바이오 잉크와 혼합합니다.

마지막 단계에서는 바이오 프린팅을 통해 생체 물질의 세포 LA를 압출합니다. 궁극적으로 컨포칼 현미경은 바이오프린팅된 세포의 생존력, 증식 및 이동을 분석하는 데 사용됩니다. 골격 형성 및 세포 시딩과 같은 기존 절차에 비해 이 절차의 주요 장점은 당사의 절차를 통해 세포와 세포 응집체를 조직을 형성하는 데 필요한 위치에 정확하게 배치할 수

오늘 절차를 시연하는 사람은 제 연구실의 대학원생인 Sarah Grace Dennis입니다. 세포 배양 인큐베이터에서 증식을 위해 15ml의 저포도당 TMEM에 처리된 T 75 플라스크에 350, 000개의 인간 지방 조직 기질 세포를 파종하는 것으로 시작합니다. 배양액이 80% co-fluency에 도달하면 배지를 제거하고 칼슘과 마그네슘이 없는 5ml의 DPBS로 세포를 헹굽니다.

그런 다음 세포가 분리되면 섭씨 37도에서 2분 동안 5밀리리터의 트립신과 DPBS에 세포를 배양하고 3밀리리터의 세포 배양 배지로 효소 반응을 중지하고 세포를 50밀리리터 원추형 튜브로 옮깁니다. 다음으로, 세포를 원심분리하고 펠릿을 2ml의 세포 배양 배지에 재현탁합니다. 그런 다음 세포를 세고, 6개의 세포 분취액 중 1.3 곱하기 10을 15ml 원추형 튜브에 옮기고 세포를 다시 스핀다운합니다.

갓 준비한 바이오 잉크 1ml에 펠릿을 현탁시키고, 균질하게 세포를 수성 알긴산 용액 전체에 분포시킵니다. 그런 다음 멸균 프린터와 호환되는 3밀리리터 주사기에 세포를 로드하고 멸균 22 게이지 플라스틱 팁을 조입니다. 이제 바이오프린트, 각 디스펜서 컴퓨터 및 재순환 수조를 켭니다.

ation 메커니즘에 대해 수조 온도를 섭씨 4도로 수동으로 설정하고 관련 디스펜서 컴퓨터의 각 디스펜서에 대한 인쇄 매개변수를 설정합니다. 디스펜싱 볼륨을 230나노리터로, 백 스텝 수를 0으로, 디스펜서리 속도를 초당 10마이크로리터로 설정합니다. 그런 다음 컴퓨터에서 USB 카메라 디스플레이를 보기 위한 설계 소프트웨어와 프로그램을 엽니다.

다음으로, 방울 사이에 2.4mm의 공간이 있는 5 x 5 점 배열의 좌표를 수동으로 입력합니다. 프로그램을 저장하고 로봇에게 보냅니다. 그런 다음 페트리 접시가 포함된 젤라틴 이산화티타늄을 섭씨 4도의 프린터 스테이지에 놓고 챔버 도어를 닫고 잠급니다.

프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러를 사용하여 자외선 광원을 초기화하여 챔버를 살균했습니다. 90초 후 챔버를 열고 인간 지방 조직 기질 세포 현탁액이 포함된 주사기를 건 원에 로드하고 챔버 도어를 잠그고 프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러를 사용하여 팬 시스템을 켭니다. 내부 압력이 평형을 이룰 때까지 30초 동안 기다린 다음 인쇄 프로세스 전반에 걸쳐 기하학적 경로와 인쇄 매개변수가 포함된 프로그램을 실행합니다.

컴퓨터의 USB 카메라 디스플레이를 보고 정확하고 균일한 인쇄를 확인하십시오. 바이오프린팅된 구조체의 생존 가능성을 정량화하려면 새로 준비된 염색 용액에 담그십시오. 그런 다음 얼룩이 굳을 수 있도록 어두운 곳에서 15분 동안 냉장고에 구조물을 넣습니다.

그런 다음 컨포칼 현미경 이미지를 사용하여 염색된 구조가 세포가 노란색 또는 녹색으로 나타나면 세포가 빨간색이면 살아있는 것으로 분류하고 세포는 죽은 것으로 분류합니다. 이러한 결과가 입증하듯이, 바이오프린팅은 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 특정 3차원 위치에 세포 보조제 및 하이드로겔의 증착을 촉진합니다. 컴퓨터 소프트웨어는 각 액적의 위치를 결정하고 디스펜싱을 위한 많은 매개변수를 제어합니다.

성공적인 바이오프린팅 기술의 요구 사항 중 하나는 세포가 여기에서 생존 가능한 상태로 유지된다는 것입니다. 방금 시연된 바와 같이 알지닉 바이오 잉크로 인쇄된 세포는 인쇄 후 1시간 8일 후에 분석되었으며, 세포의 98%는 0일째에 녹색으로 나타나고 생존 가능한 것으로 나타났으며 8일째에는 95%가 생존 가능한 것으로 나타났습니다. 붉은 염색에서 알 수 있듯이, 어느 시점에서든 죽은 세포가 거의 관찰되지 않아 바이오프린팅을 위한 대체 잉크의 적합성을 확인했습니다.

또한, RGD 접합 알진 잉크는 인쇄된 구조체에 대한 세포의 부착을 향상시켜 0과 8에 있는 하이드로겔의 세 가지 별도 영역에서 정량화된 세포 확산 및 증식을 개선합니다. 여기서, 진넷 바이오 잉크에 대한 RGD 펩타이드 접합의 품질을 8일째에 진넷 바이오 잉크만 사용한 경우와 비교하였다. RGD 접합 진넷 염색 샘플에서 관찰된 세포 확산은 진넷에 펩타이드가 성공적으로 통합되었음을 나타내며, 이는 개발 후 비접합 바이오프린트 샘플에서는 눈에 띄게 나타나지 않는 현상입니다.

이 기술은 조직 공학 분야의 연구자들이 살아있는 엔지니어링 구조물을 조립하는 수단으로 적층 제조를 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.