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JoVE Journal Bioengineering
Pancreatic Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioink for Printing 3D Cell-Laden Pancreatic Tissue Constructs

인쇄 3D 세포 -라덴 췌장 조직 구성을 인쇄를위한 췌장 조직 유래 세포 외 매트릭스 바이오 잉크

Full Text
11,621 Views
07:55 min
December 13, 2019

DOI: 10.3791/60434-v

Jaewook Kim*1, Myungji Kim*2, Dong Gyu Hwang2, In Kyong Shim3, Song Cheol Kim3,4, Jinah Jang1,2,5

1Department of Mechanical Engineering,Pohang University of Science and Technology, 2School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering,Pohang University of Science and Technology, 3Asan Institute for Life Science,University of Ulsan College of Medicine and Asan Medical Center, 4Division of Hepato-Biliary and Pancreatic Surgery, Department of Surgery,University of Ulsan College of Medicine and Asan Medical Center, 5Department of Creative IT Engineering,Pohang University of Science and Technology

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article discusses the use of decellularized extracellular matrix (dECM) bioink for creating 3D pancreatic tissue constructs. It highlights the protocols for decellularizing pancreatic tissue and the benefits of using pdECM bioink for islet encapsulation.

Key Study Components

Area of Science

  • Bioprinting
  • Tissue Engineering
  • Pancreatic Biology

Background

  • Decellularized extracellular matrix (dECM) mimics the natural tissue environment.
  • pdECM bioink preserves tissue-specific components and architecture.
  • Islet encapsulation is crucial for diabetes treatment.
  • 3D constructs can enhance the interaction between islets and surrounding tissues.

Purpose of Study

  • To develop protocols for decellularizing pancreatic tissue.
  • To evaluate the properties of pancreatic tissue-derived dECM bioink.
  • To create transplantable pancreatic tissue constructs for type 1 diabetes treatment.

Methods Used

  • Decellularization of frozen porcine pancreas tissue.
  • Preparation of pdECM bioink for 3D bioprinting.
  • Assessment of bioink properties for cell viability and printability.
  • Fabrication of 3D pancreatic tissue constructs.

Main Results

  • pdECM bioink provides an optimal microenvironment for pancreatic islets.
  • Encapsulated islets show reduced cell death and improved functionality.
  • The technique allows for the preservation of tissue-specific composition.
  • Applications extend to diabetes treatment and pancreatic cancer models.

Conclusions

  • pdECM bioink is effective for creating transplantable pancreatic constructs.
  • This approach enhances the potential for diabetes therapies.
  • Further research could expand its use in other tissue engineering applications.

Frequently Asked Questions

What is dECM?
Decellularized extracellular matrix (dECM) is a biomaterial derived from tissues that retains the natural architecture and biochemical cues of the original tissue.
How is pdECM bioink prepared?
pdECM bioink is prepared by decellularizing pancreatic tissue and processing it to maintain its tissue-specific properties.
What are the benefits of using pdECM bioink?
pdECM bioink provides a supportive microenvironment for cell survival and function, enhancing the viability of encapsulated islets.
What applications does this research have?
This research can be applied to the development of transplantable pancreatic tissue constructs and in vitro models for diabetes and pancreatic cancer.
What is the significance of 3D bioprinting in this study?
3D bioprinting allows for the precise fabrication of tissue constructs that can mimic the natural architecture of pancreatic tissues.
Can this technique be used for other types of tissues?
Yes, the principles of using dECM bioink can potentially be adapted for other tissues beyond the pancreas.

세포외 세포외 매트릭스(dECM)는 엔지니어링된 구조에서 표적 조직의 고유 기능을 재량화하기 위한 적절한 미세 환경 단서를 제공할 수 있습니다. 이 기사는 췌장 조직의 탈세포화, 췌장 조직 유래 dECM 바이오 잉크의 평가 및 생체 인쇄 기술을 사용하여 3D 췌장 조직 구성의 생성을위한 프로토콜을 설명합니다.

pdECM 바이오잉크는 조직별 구성 요소와 아키텍처를 사용하여 췌장 섬에 유익한 미세 환경을 제공할 수 있으며 세포 사망을 줄이고 인쇄가능성을 높이는 최적의 신경학적 특성을 가지고 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 조직 별 조성물은 3D 췌장 조직 구조와 캡슐화 된 섬 사이의 건설적인 교차토크를 촉진하는 pdECM 바이오 잉크 내에서 보존 될 수 있다는 것입니다. pdECM 바이오잉크내의 암슬레 캡슐화의 개발은 제1형 당뇨병의 치료를 위한 이식 가능한 췌장 조직 구조의 제조에 적용될 수 있다.

이 바이오잉크는 당뇨병, 당뇨병 관련 합병증 및 췌장암을 위한 체외 조직 모델뿐만 아니라 이식 가능한 구조물의 적용을 넓히는 데 사용될 수 있다. 냉동 돼지 췌장 조직 샘플의 탈세포화를 위해 강판을 사용하여 냉동 췌장을 1mm 두께의 조각으로 자르고 50 그램의 슬라이스 된 조직을 500 밀리리터 플라스틱 용기로 옮춥시킵니다. 디지털 궤도 셰이커에서 섭씨 4도에서 300밀리리터의 증류수로 조직을 분당 150회전에서 약 12시간 동안 세척합니다.

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