Name: 공학에 대 한 미세 Bioprinting 나가도록 조직 및 Organoids (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 22 s
Description: 학습하세요 미세유체 바이오프린팅을 활용한 혈관화 조직 구조물 제작 방법을. 이 기술은 심장, 간, 피부 등 다양한 조직 유형에 적용 가능하며, 세포 침윤과 관형 구조 형성을 통해 기능성 조직을 구축합니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

저자는 독립 상 (K99CA201603) 건강 통로의 국립 연구소의 국립 암 연구소를 인정합니다.

이 프로토콜에 사용 되는 신생아 쥐 cardiomyocytes 잘 설립 절차56 기관 동물 관리 및 사용 위원회 Brigham와 여자의 병원에 의해 승인에 따라 2 일 된 Sprague-Dawley 쥐에서 분리 했다.
1입니다.는 Bioprinter의 계측
<ol>
	<li>듀얼-레이어, 동심 미세 프린트 헤드; 생성 하 칼 집으로 큰 무딘 바늘 (예를 들어, 18 G, ½ 인치)의 중심으로 핵심으로 (예를 들어, 27 G, 1 인치)의 작은 무뚝뚝한 바늘 삽입 코어 바늘 약간 튀어나온 다는 것을 확인 (~ 1 m m) 외피 (그림 1A) 이상. 맞춤 팁와 동심 맞춤 지원 하기 위해 총 신 옆에 내부/외부 바늘 사이 적절 한 크기의 필요한 스페이서 일시적으로 끼여 경우 될 수 있습니다 하지만 일반적으로 수동으로 조정 됩니다. 에폭시 접착제로 배럴의 봉인 고 때 적용 가능한 팁 사이드에서 맞춤 스페이서를 제거 합니다.</li>
	<li>반대 방향에서 중앙 바늘의 배럴에서 다른 바늘 (23 G)를 삽입 합니다.  다음 외부 바늘의 배럴의 측면에 구멍을 생성 하 고 에폭시 접착제 씰링 뒤 구멍에 일치 하는 크기의 금속 커넥터를 삽입.</li>
	<li>2 PVC 튜브를 통해 개별적으로, 듀얼-채널 주사기 펌프는 bioink와 가교 솔루션의 주입을 위해 프린트 헤드의 후미를 연결 합니다. Poly(methyl methacrylate) (PMMA)로 만든 플라스틱 홀더를 사용 하 여 bioprinter의 머리에 압출 기를 탑재 합니다. 참고: Bioprinter 선택 여부에 따라 달라 집니다. 우리의 경우, 여러 상용 bioprinters에이 설치 성공적으로 테스트 했습니다. 그러나, x-y-z 전동된 스테이지는 어떤 bioprinter, 원칙적으로, 설정 해야이 미세 프린트 헤드의 통합 합니다.</li>
</ol>
2입니다. Bioprinting Microfibrous 혈관 침대
<ol>
	<li>Alginate (4 w/v%, 낮은 점도),58, 젤라틴의 methacryloyl (GelMA, 1-2 w/v%)57,및 photoinitiator Irgacure 2959의 혼합물을 사용 하 여 bioink를 확인 (0.2-0.5 wt.%) 25 m m 2-[4-(2-hydroxyethyl) piperazin-1-yl에 녹아] 탄 술 폰 산 (HEPES 버퍼, pH 7.4) 포함 10 vol.% 태아 둔감 한 혈 청 (FBS).</li>
	<li>10 vol.% 가교 캐리어 액체로 FBS를 들어 HEPES 버퍼에 0.3 M CaCl2 의 솔루션을 확인 합니다.</li>
	<li>Bioprinting, 직전 5-10 분, 0.05 w/v% 트립 신에 의해 치료를 사용 하 여 플라스 크에서 인간의 탯 줄 정 맥 내 피 세포 (HUVECs) 해리 그리고 셀 5-10 × 106 셀/mL의 농도에서 bioink에 resuspend. 플라스틱 정지 균일 분포 되도록 천천히 5 ~ 10 배.</li>
	<li>5 µ L/mL의 동일한 흐름 속도에서 듀얼 채널 주사기 펌프를 사용 하 여 bioink/가교 액체의 주입을 시작 합니다. 흐름 그들이 안정 될 때까지 최대 1 분 동안 지속적으로 실행 수 수 있습니다. 그 후, bioprinter 약 4 m m/s (그림 1B)의 증 착 속도 제어 하 여 프린트 헤드의 움직임을 시작 합니다. 이러한 속도 잘 할 수 있습니다 최적의 bioprinting를 보장 하기 위해 각각의 새로운 설치와 튜닝. Bioprinting 프로세스는 일반적으로 실내 온도 (21-25 ° C)에서 실시 하지만이 온도 변경 될 수 있습니다. Bioprinting 프로세스 alginate 구성의 빠른 이온 겔 화 및 microfibrous 비 계 (그림 1B)의 증 착에 대 한 허용 해야 합니다.</li>
	<li>발판 bioprinted 후에, 20-30 s (그림 1C)에 대 한 추가 photocrosslinking GelMA 구성 요소, 약 5-10 mW/cm2 UV 빛 (360-480 nm)에 의해 화학 겔 화를 달성.</li>
	<li>Bioprinting 고 가교, 인산 염 버퍼 염 분 제거 초과 CaCl2(PBS)와 비 계를 씻어 부드럽게. 문화 매체와 최대 16 일 동안 37 ° C와 5 vol.% CO2 인큐베이터에서 내 피 세포 성장 매체 (EGM) HUVECs-라덴 microfibrous 비 계 매 2 일 변경. 문화 기간 동안 현미경 HUVECs의 형태학을 모니터링 합니다.</li>
</ol>
3. 건설 Vascularized 조직
<ol>
	<li>일단은 HUVECs 루멘-같은 구조 (그림 1의D)를 비 계에 microfiber의 peripheries 마이그레이션한, 발판을 검색 하 고 부드럽게 소수 성 표면 (예를 들면, polymethylsiloxane [PDMS]의 슬 래 브)의 표면에 놓습니다. 살 균 필터 종이 사용 하 여 조심 스럽게 모 세관 힘으로 발판의 틈새 공간에서 모든 매체를 제거 하.</li>
	<li>즉시 1 10 × 106 셀/mL 비 계 (그림 1E)의 전체 틈새 공간을 침투 한다 발판 위에 밀도에 매체에 보조 세포 유형 (예를들면, cardiomyocytes)의 현 탁 액의 한 방울 (약 20-40 µ L)를 추가 합니다. 인큐베이터에서 (37 ° C, 5 vol.% CO2, 95% 상대 습도) 0.5-개별 microfiber에 준수를 셀 수 있도록 2 h에 대 한 이러한 구성 품 어. 아니 눈에 띄는 증발 관찰 되도록 기간 동안 작은 물방울 크기를 모니터링 합니다.</li>
	<li>부드럽게 원하는 vascularized 조직 형성 될 때까지 관련 매체에서 어떤 비 부착 한 세포 및 문화 구조를 제거 하는 PBS 목욕에 떨고는 건설 기계를 세척.</li>
</ol>

저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.

동축 프린트 헤드의 코어와 칼 집에서 교차 결합 시키는 대리인에서 두는 bioink의 동시 전달 수 있도록 성공적인 미세 bioprinting 향한 중요 한 단계를 나타냅니다. 이 프로토콜에서 예제 프린트 헤드 포탄으로 핵심 및 18 G 바늘 27g 바늘을 사용 하 여 만든, 동안 다양 한 조합 바늘의 다른 크기를 사용 하 여 쉽게 확장할 수 있습니다. 그러나, 흐름의 변화에서 결과 각 단계에 전달, 바늘 크기에서 변경 모두는 bioink (개별적으로 조절 가능한 듀얼 채널 하나 대신 두 개의 주사기 펌프를 사용 하 여), 교차 결합 시키는 대리인 및 잠재적으로 bioprinter에 의해 발생 한 증 착 속도의 흐름 속도의 더 최적화를 요구할 것 이다.
현재 프로토콜에서 매개 변수 (바늘 크기, 흐름 율 및 증 착 속도)의 조합 증 착, 보통55에서 평형 후 대략 150 µ m 팽창 직후 약 120 µ m의 직경을 가진 bioprinte...

조직 공학 목표 생성 기능 조직 대체 대체, 복원, 또는 그 부상 또는 질병 인체1,2,3,4, 종종 원하는 세포 유형, 생리 활성 분자5,6및 생체 재료7,8,,910의 결합을 통해 증대 하는 데 사용할 수 있습니다. 더 최근에, 조직 공학 기술은도 점점 채택 되었습니다 모델을 생성 하 체 외에 조직과 기관 그들의 비보에 대응, 기존의 지나치게 간소화 평면 셀 문화11,12,13,14,15,,1617,18,19의 대체 약물 개발 등 응용 프로그램의 중요 한 기능을 모방 하는. 두 경우에는 복잡 한 마이크로 아키텍처와 인간의 조직의 계층 구조를 정리 하는 능력은 설계 조직10의 기능 활성화에 중요 한 되며 특히, 설계 조직으로 혈관 네트워크를 통합 하는 방법을 수요의 vascularization 필드20,21,,2223가장 큰 과제 중 하나 선물 때문.
날짜 하려면, 다양 한 접근법이 점에서 성공8의 다양 한 학위와 설계 조직 구조에 혈관 구조를 구축 하기 위해에서 개발 되었습니다. 예를 들어 자기 집합 내 피 세포의 수 microvascular 네트워크24;의 세대에 대 한 신생 성장 인자 전달 유도 지속적인된 neovascularization25,26; 혈관 조상 세포의 사용 및 pericytes 용이 내 피 세포 성장 및 어셈블리24,27; vascularization28,29;의 정확한 조음을 가능 하 게 설계 비 계 속성 그리고 셀 시트 기술은 혈관 레이어 링30의 편리한 조작을 위해. 그럼에도 불구 하 고, 이러한 전략의 맥 관 구조, 자주는 설계 조직 구조 및 따라서 제한 된 재현성 내 혈관의 무작위 배포로 이어지는 공간 패턴을 제어 하는 능력을 부여 하지 않습니다. 지난 몇 년 동안 bioprinting는 이러한 도전, 높은 충실도 및 재현성에 복잡 한 조직 패턴 자동 또는 반자동 방식으로31,,3233입금의 그들의 비교할 수 없는 다양성으로 인해 솔루션으로 기술 사용의 클래스로 떠오르고 있다. 희생 bioprinting34,35,36,,3738, 포함된 bioprinting39,,4041, 그리고 속이 빈 구조 bioprinting/biofabrication42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,,5253 는 모든 혈관 또는 vascularized 조직 생성의 가능성을 보여주었다.
또는, microfibrous 건설 기계를 조작 하는 미세 bioprinting 전략 최근 개발 되었습니다, 그리고 alginate 하이브리드 bioink 구성 및 젤라틴 methacryloyl (GelMA) 동심 프린트 헤드 및 염화 칼슘 (CaCl2) 솔루션의 코어를 통해 전달 된 프린트 헤드54,55의 외부 칼 집 흐름을 통해 실시 됐다. 후속 photocrosslinking 멀티 레이어 microfibrous 비 계의 영구 안정화를 보장 하는 동안 마이크로 화이버 형성 있도록 alginate 구성 요소의 즉각적인 물리적 가교에 대 한 허용 하는 두 흐름의 공동 압출. 노트, bioprinted microfiber를 캡슐화 하는 내 피 세포 증식 및 유사 관 침대54,55루멘-같은 구조를 가정 하는 microfiber의 peripheries 향해 마이그레이션을 발견 했다. 이러한 bioprinted endothelialized 혈관 침대 수 이후에 채울 수 원하는 추가 구성 vascularized 조직55보조 세포 유형. 이 프로토콜은 따라서 같은 미세 bioprinting 전략 vascularized 조직의 조직 공학 및 organoid 모델링에 잠재적인 응용 프로그램에 대 한 편리한 제조 보장 동심 노즐 설계로 사용의 상세한 절차를 제공 합니다.

<table><tbody><tr><td>갈조류에서 추출한 알긴산 나트륨 염</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A0682</td><td>BioReagent, 식물 세포 배양 테스트, 저점도, 분말</td></tr><tr><td>돼지 껍질에서 추출한 젤라틴 A형</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G2500</td><td>겔 강도 300</td></tr><tr><td>Irgacure 2959 (2-Hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone)Sigma-Aldrich</td><td></td> <td>410896</td><td>98%</td></tr><tr><td>HEPES 완충액</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H0887</td><td>1 M, pH 7.0 - 7.6, 멸균 필터링, BioReagent, 세포 배양에 적합</td></tr><tr><td>태아 소 혈청&nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>10438026</td><td>적격, 열 불활성화, USDA 승인 지역</td></tr><tr><td>염화칼슘 이수화물</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5080</td><td>BioXtra, &ge; 99.0%</td></tr>인<tr><td>산염 완충 식염</td>수 <td>Thermo Fisher Scientific</td><td>10010023</td><td>pH 7.4</td></tr><tr><td>인간 제대 정맥 내피 세포</td><td>Angio-Proteomie</td><td>cAP-0001</td><td>인간 제대 정맥 내피 세포(HUVEC)</td></tr><tr><td>GFP 발현 인간 배꼽 정맥 내피 세포GFP-Proteomie</td><td></td><td>cAP-0001GFP</td><td>GFP 발현 인간 배꼽 정맥 내피 세포(GFPHUVEC)</td></tr><tr><td>내피 세포 성장 배지</td><td>Lonza</td><td>CC-3162</td><td>EGM-2 BulletKit</td></tr><tr><td>Dulbecco' s 수정된 독수리 미디엄&nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>12430054</td><td>고포도당, HEPES</td></tr><tr><td>Sylgard 184 실리콘 엘라스토머 키트</td><td>Ellsworth 접착제</td><td>184 SIL ELAST KIT 0.5KG</td><td>투명 0.5kg 키트</td></tr><tr><td>UV 경화 램프 시스템</td><td>Excelitas Technologies</td><td>OmniCure S2000</td><td>Spot UV 광 경화 시스템(지능형 UV 센서 포함</td></tr></tbody></table>)

공학에 대 한 미세 bioprinting 나가도록 조직 및 organoids

Microfluidic Bioprinting for Engineering Vascularized Tissues and Organoids

엔지니어링 vascularized 조직을 생성 하 고 organoids 역사적으로 도전 하고있다. 여기는 다층 히드로 microfiber 인터레이스는 비 계 생성을 미세 bioprinting에 따라 새로운 방법에 설명 합니다. 부드러운 달성 bioprinting, 복합 bioink 배합 코어 흐름과 칼 흐름에 의해 운반 가교 솔루션에서 돌출을 포함 하는 핵-칼 미세 프린트 헤드 설계 하 고는 bioprinter에 장착. Alginate와 젤라틴 methacryloyl (GelMA)를 혼합 하 여 즉석 이온 가교의 존재를 겪 습 다 당 류 영구 안정화를 달성 하기 위해 GelMA 구성 요소의 보조 photocrosslinking 뒤 divalent 이온을 선택,이 bioprinting 전략을 사용 하 여 microfibrous 비 계를 얻을 수 있었습니다. 중요 한 것은, bioprinted microfiber 안에 캡슐화 된 내 피 세포는 16 일 문화에 걸쳐 있는 맥 관 구조를 닮은 루멘-같은 구조를 형성할 수 있습니다. Endothelialized microfibrous 비 계는 microfiber의 틈새 공간으로 보조 셀 형식의 후속 시드 통해 vascularized 조직을 구성 하 혈관 침대 추가 사용할 수 있습니다. 미세 bioprinting vascularized 조직에 높은 충실도의 편리한 공학 일반화 된 전략을 제공합니다.

미세 bioprinting 전략 낮은 점도 bioinks54,55를 사용 하 여 microfibrous 장비의 직접 압출 bioprinting 수 있습니다. 같이 그림 2A, 한 비 계 6 × 6 × 6 m m의 크기와3 포함 된 &#62; microfiber의 30 레이어 10 분 이내 bioprinted 수 있습니다. CaCl2 alginate 구성 요소의 즉각적인 이온 가교 과정에서 bioprinting의 최고 보기 및 사이드 보기 그림 2B와2c에 표시 된 대로 bioprinted microfibrous 발판의 장기적인 안정성을 보장 GelMA 컴포넌트의 이후 실제 photocrosslinking 동안 우수한...

우리 어디 보조 세포 유형 수 더 시드할 수이 microfibrous 구조 vascularized 조직 및 organoids를 생성 하는 틈새 공간으로 microfibrous 혈관 침대 엔지니어링에 대 한 미세 bioprinting 전략에 따라 일반화 된 프로토콜을 제공 합니다.

공학에 대 한 미세 Bioprinting 나가도록 조직 및 Organoids

Engineering vascularized tissue constructs and organoids has been historically challenging. Here we describe a novel method based on microfluidic ...

이 미세유체 바이오프린팅 방법론의 전반적인 목표는 혈관화된 조직 구조체를 생성하는 것입니다. 이 방법은 혈관화된 조직의 바이오 제작에서 핵심적인 문제들을 해결할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 2차 세포 시딩 과정을 통해 혈관화된 조직을 엔지니어링하기 위한 3차원 형상 제어 혈관 용기를 생성하는 데 다각적으로 활용 가능하다는 점입니다.본 프로토콜은 혈관화된 심장 조직 공학에 대한 통찰을 제공하지만, 간, 피부 및 암 조직과 같은 다양한 다른 조직 유형에도 적용될 수 있습니다. 이 방법에 익숙하지 않은 일반 사용자의 경우 바이오프린터 설정 과정이 간단하지 않아 어려움을 겪을 수 있습니다. 이 절차를 시작하려면, 외피(sheath) 역할을 하는 더 큰 둔needle의 중심에 코어 역할을 하는 더 작은 둔needle을 삽입하여 이중 층 동심 마이크로유체 프린트 헤드를 제작하십시오.코어 니들이 외피 밖으로 약 1mm 정도 돌출되었는지 확인하십시오. 그 후 중앙 니들의 배럴에 23 gauge 니들을 반대 방향으로 삽입하십시오. 외피 니들의 배럴 측면에 구멍을 뚫고 그에 맞는 크기의 금속 커넥터를 삽입하십시오.에폭시 접착제로 밀봉합니다. 폴리메틸 메타크릴레이트 또는 PMMA 홀더를 사용하여 익스트루더를 바이오프린터의 헤드에 장착합니다. 다음으로, 두 개의 PVC 튜브를 통해 바이오잉크와 가교 용액을 각각 주입하기 위해 프린트 헤드의 입구를 듀얼 채널 시린지 펌프에 연결합니다.알지네이트, gelMA 및 광개시제 혼합물을 사용하여 바이오잉크를 제조합니다. 10% 태아 송아지 혈청(FBS)이 포함된 25 millimolar HEPES 완충액에 용해합니다. 그다음, 가교 운반 액체로 사용할 수 있도록 10% FBS가 포함된 HEPES 완충액에 0.3 molar 염화칼슘 용액을 제조합니다.바이오프린팅 직전에 인간 제대정맥 내피세포(HUVECs)를 5~10분 동안 트립신 처리합니다. 15 mL 튜브에 담긴 세포를 80 RPM에서 5분 동안 원심분리합니다. 5~10회 천천히 피펫팅하여 세포를 바이오잉크에 5~10 × 10⁶ cells/mL 농도로 재현탁합니다.다음으로 듀얼 채널 시린지 펌프를 사용하여 한쪽 채널로는 HUVEC이 포함된 바이오잉크를, 다른 쪽 채널로는 가교액을 5 µL/min의 유량으로 주입하기 시작합니다. 흐름이 안정될 때까지 최대 1분 동안 계속해서 흐르도록 둡니다. 그 후, 바이오프린터의 적층 속도를 약 4 mm/s로 유지하며 프린트 헤드를 이동시키기 시작합니다.이 바이오프린팅을 통해 알지네이트 성분의 빠른 이온 겔화와 마이크로섬유 스캐폴드의 증착이 이루어져야 합니다. 스캐폴드 프린팅이 완료되면, 5~10 mW/cm²의 UV 광원을 사용하여 gelMA 성분을 20~30초 동안 광가교시켜 화학적 겔화를 완료합니다. 그 후, 37 °C의 따뜻한 PBS로 스캐폴드를 부드럽게 헹구어 과잉의 염화칼슘을 제거합니다.이 스캐폴드를 37°C, 5% CO2 농도의 혈관 내피 세포 성장 배지에서 최대 16일 동안 배양하십시오. 배지는 최소 2일마다 교체하십시오. 배양 기간 동안 현미경으로 HUVEC을 관찰하여, 세포가 스캐폴드 미세섬유의 주변부로 이동하여 내강과 유사한 구조를 형성하는지 확인하십시오.그런 다음 멸균 여과지를 이용하여 모세관 현상으로 스캐폴드의 간질 공간에서 배지를 조심스럽게 모두 제거합니다. 즉시 심근세포와 같은 제2차 세포 유형의 현탁액 한 방울을 스캐폴드 위에 첨가하여 세포가 전체 간질 공간으로 침투하게 합니다. 그 후 이 스캐폴드를 인큐베이터에서 30분에서 2시간 동안 배양하여 세포가 개별 마이크로섬유에 부착되도록 합니다.PBS로 스캐폴드를 부드럽게 세척하여 비부착 세포를 제거합니다. 원하는 혈관화 조직이 형성될 때까지 적절한 배지에서 이 스캐폴드를 배양합니다. 여기서 설명하는 미세유체 바이오프린팅은 저점도 바이오잉크를 사용하여 미세섬유 스캐폴드를 직접 바이오프린팅할 수 있게 해줍니다.30개 이상의 미세섬유를 포함하는 6 x 6 x 6 mm² 크기의 스캐폴드를 10분 이내에 바이오프린팅할 수 있었습니다. 스캐폴드 현미경 사진의 상단 및 측면 뷰는 바이오프린팅 과정 동안의 우수한 구조적 무결성을 보여줍니다. 이는 알긴산 성분과 염화칼슘의 즉각적인 이온 가교 결합을 통해 달성되었습니다.바이오잉크의 미세유체 압출, 이온 가교 및 광가교 후, HUVEC은 상대적으로 높은 생존율을 유지했습니다. 세포는 0일 차의 초기 무작위 분포에서 16일 차에는 마이크로섬유의 주변부로 증식 및 이동했습니다. 스캐폴드에 파종된 신생 쥐 심근세포는 성숙하여 스캐폴드 전체에 정착했습니다.이들은 sarcomeric alpha actinin 및 connexin 43과 같은 기능적 심장 바이오마커의 강한 발현을 보였습니다. 심근세포가 채워진 바이오프린팅 미세섬유 지지체의 공초점 현미경 관찰 결과, HUVEC와 심근세포가 모두 공존함이 확인되었습니다.HUVEC은 주로 마이크로섬유의 경계에 존재하며, 심근세포는 마이크로섬유의 외곽을 둘러싸고 있습니다. 세포들은 세포 소스와 스캐폴드의 구성에 따라 최대 9일에서 28일까지 자발적이고 동기화된 박동을 유지할 수 있었습니다.이 영상을 시청한 후에는 마이크로유체 바이오프린팅 기술을 이용하여 혈관화된 조직을 제작하는 방법뿐만 아니라, 프린트 헤드 제작 및 바이오프린터 작동법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 프린트 헤드 제작과 바이오프린터 작동은 이전에 사용해 본 적이 없는 사람에게는 까다로울 수 있으므로, 이 방법의 시각적 시연이 매우 중요합니다. 이 절차를 시도할 때, 프린트 헤드 내의 두 바늘이 동심원이 되도록 맞추고 바이오프린팅을 시작하기 전에 흐름이 안정화될 때까지 기다리는 것이 중요하다는 점을 기억하십시오.이 기술의 개발을 통해 조직 공학 및 바이오 패브리케이션 분야의 연구자들은 이제 생체 내(in vivo) 재생 목적이나 생체 외(in vitro) 조직 모델링을 위한 혈관화된 조직 구조체를 생성할 수 있는 또 다른 유용한 도구를 갖게 되었습니다.

microfluidic-bioprinting-for-engineering-vascularized-tissues

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

Cartesian bioprinter는 정밀하고 재현 가능한 형상으로 다중 재료 증착을 허용하는 동시에 환경 요인을 제어할 수 있도록 설계 및 제작되었습니다. 3차원 바이오프린터를 사용하면 복잡하고 실행 가능한 구조를 인쇄하고 쉽게 복제할 수 있습니다.

세 디스펜서 데카르트 프린터 사용 Bioprinted 세포를 구축의 생존

우리는 함께 기능적 가능한 3 차원 조직의 구조체는 시험 관내 스크리닝의 용도 bioprinted 될 수있는 조직 흉내 낸 bioink 하이드로 겔을 제공하는 일련의 프로토콜을 설명한다.

Bioprinting Cellularized는 조직 고유의 하이드로 겔 Bioink를 사용하여 구축

이 논문은 내피 세포의 생리 학적 특성을 요점을 되풀이 미세 혈관을 설계하는 사출 성형 방법을 제공한다. 미세 유체 기반의 공정은 흐름, 세포 성분, 형상, 생화학 그라디언트로 테일러 조건과 특허 3 차원 혈관 네트워크를 생성합니다. 제조 공정 및 잠재적 응용 예들이 설명된다.

미세화 및 3D 미세 혈관의 조립

이 프로토콜은 에칭된 지형 안내 신호와 하이드로겔 바이오잉크를 함유한 셀의 정밀 증착을 통합하는 자동화된 로봇 증착 시스템을 사용하는 바이오프린팅 방법론을 설명합니다. 프린트된 셀은 에칭된 피처에 직접 전달되어 이를 감지하고 방향을 지정할 수 있습니다.

세포의 표면지도 및 Bioprinting에 대한 자동화 된 로봇 분배 기법

이 프로토콜은 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트(PEGDA) 하이드로겔에 내장된 혈관 유래 생체 모방 미세유체 네트워크를 제조하기 위해 이미지 유도 레이저 기반 하이드로겔 분해를 구현하는 방법을 설명합니다. 이러한 생체 모방 미세유체 시스템은 조직 공학 응용 분야, 체외 질환 모델 생성 및 고급 "온칩" 장치 제작에 유용할 수 있습니다.

혈관 유래 미세 유체 네트워크의 이미지 유도, 레이저 기반의 제조

프로토콜에는 회전 타원 체에 perfusable 혈관 네트워크를 설계 하는 방법을 설명 합니다. 회전 타원 체의 주변 microenvironment 신생 유도 microchannels 미세 장치에는 회전 타원 체 연결을 고안 이다. 메서드를 사용 하면 3 차원 문화에 오랫동안 기다려온 기술 회전 타원 체의 관류를 수 있습니다.

미세 소자에서 조직 모델 perfusable 혈관 네트워크

우리 불멸 하 게 종양 및 섬유 세포 bioprintable alginate/젤라틴 bioink에 포함 된 구성 된 이기종 유 방 암 모델 개발. 모델이 비보에 종양 microenvironment tumorigenesis 운전 메커니즘에 대 한 통찰력을 양보 하는 다세포 종양 spheroids의 형성을 촉진 한다.

셀 회전 타원 체 형성을 유발 하는 모델 시스템에 3D 생체 외에서 Bioprintable Alginate/젤라틴 하이드로 겔

여기에 제시된 것은 혈관 및 기타 관 구조의 조직 공학에 적합한 중공 비계의 한 단계 제작을 위한 사용이 간편한 코어/쉘, 3차원 생체 인쇄 설정입니다.

관 구조의 조직 공학을 위한 코어/쉘 인쇄 비계

이 프로토콜의 목표는 약물 선별 연구에 사용될 수 있는 3D 유방 내피 상양 모델을 빠르게 만들기 위해 사전 형성된 내피 네트워크에 다세포 스페로이드로서 유방 상피 세포를 직접 바이오프린트하는 것입니다.

내피 네트워크에 3D 다세포 유방 스페로이드의 직접 생체 인쇄

엔지니어링 플랩은 통합된 기능적 혈관 네트워크가 필요합니다. 이 프로토콜에서, 우리는 계층 적 혈관 네트워크와 쥐 대퇴 동맥에 대한 직접적인 미세 외과 적 해부학을 포함하는 3D 인쇄 된 조직 플랩을 제작하는 방법을 제시합니다.

3D 프린팅 기술을 이용한 혈관 플랩 제작

당사는 VOP(vessels-on-a-plate)라고 하는 3D 바이오프린팅 기술을 사용하여 표준 6웰 플레이트에서 유연한 크기와 원하는 패턴을 가진 혈관 채널의 고처리량 생산을 위한 프로토콜을 제시합니다. 이 플랫폼은 손상된 내피와 관련된 질환에 대한 치료법 개발을 발전시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

크기 및 패턴 유연성을 갖춘 표준 six-well plates의 혈관 투과성을 모델링하기 위한 High-throughput Bioprinting 방법

학습하세요 미세유체 바이오프린팅을 활용한 혈관화 조직 구조물 제작 방법을. 이 기술은 심장, 간, 피부 등 다양한 조직 유형에 적용 가능하며, 세포 침윤과 관형 구조 형성을 통해 기능성 조직을 구축합니다.

공학에 대 한 미세 Bioprinting 나가도록 조직 및 Organoids

더 많은 동영상 탐색