점성-관성 포스 제팅을 번갈아 가며 생체외 하이드로겔 마이크로캐리어의 3D 프린팅

우리는 좋은 제어 및 생체 적합성마이크로 캐리어를 준비하기위한 가벼운 생체 인쇄 공정을 제공합니다. 세포에 의해 캡슐화 한 후, 캐리어는 또한 체외 세포 확장 및 기능적 미세 조직 구조에 사용될 수있다. 제한된 변위는 유사한 조건하에서 심한 힘이 아니라 인쇄 공정 중에 노즐에 작용하여 바이오 잉크의 원래 물리적/화학적 특성을 최대 범위까지 유지합니다.

종래의 마이크로캐리어 외에도, 내부 세포 분포 또는 트리토신 캡슐 캡슐 구조를 가진 단위는 상이한 조직 구조의 조립에 생성및 적용될 수 있다. 노즐 준비를 위해 제조업체의 지시에 따라 유리 마이크로 파이프를 풀러에 로드하고 풀러의 당김 매개 변수를 설정합니다. 마이크로포지를 사용하여 지정된 직경의 노즐을 차단하여 실험에 대한 특정 팁 직경을 얻고 5 분 동안 알코올의 노즐을 살균하십시오.

그런 다음 노즐을 멸균물로 세 번 헹구어 잔류 알코올을 제거합니다. 하이드로겔 바이오 잉크를 제조하기 위해 염화나트륨 0.9% 0.9%에서 염화나트륨 0.9%, 1, 1.5, 중량별 농도 2%로 희석하였다. 마이크로 드롭렛 형성을 위해, 일회용 멸균 주사기에 바이오 잉크의 5 밀리리터를로드하고 주사기 펌프에 주사기를 설치합니다.

1mm 의 내직경 호스를 사용하여 주사기와 인쇄 노즐을 연결합니다. 클램핑 나사를 조여 노즐을 제자리에 고정하고 주사기 펌프를 빠르게 누르고 바이오 잉크를 노즐에 적재합니다. 신호 발생기 매개 변수를 설정하고 모션 경로 및 진동의 트리거 모드를 미리 설정하여 온디맨드드롭합니다.

그런 다음 미리 설계된 패턴에 따라 물방울을 인쇄합니다. 마이크로캐리어 형성의 경우, 페트리 접시에 교차 연결 용액 5밀리리터를 추가하고 인쇄 노즐 아래에 접시를 기판으로 놓습니다. 인쇄 후 마이크로캐리어를 3분간 크로스링크한 후 마이크로캐리어 서스펜션을 원심분리기 튜브로 옮기면 됩니다.

그런 다음, 원심분리에 의해 마이크로 캐리어를 풍부하게하고 밀리리터 당 약 600 마이크로 캐리어에서 적절한 배양 배지에서 다시 중단. 그들의 접종 전에, 세포 배양에 있는 30 분 인큐베이션을 위한 10 micromolar 세포 추적기 녹색 CMFDA 염료로 보충된 혈청 없는 매체의 5밀리리터로 A549 세포 배양의 상체를 대체합니다. 인큐베이션의 끝에서, 염료 용액을 신선한 배지로 대체하고 배지의 밀리리터 당 6개의 세포로 1.6배 10배의 밀도로 세포를 재일시 중단한다.

세포에 마이크로 캐리어 서스펜션 1 밀리리터와 A549 세포의 1 밀리리터를 저부착 6웰 배양 판의 각 웰에 추가합니다. 분당 30회전에서 세포 배양 인큐베이터의 셰이커에 플레이트를 놓습니다. 인큐베이션의 끝에서, 셰이커에서 플레이트를 제거하고 마이크로 캐리어가 밝은 필드와 공초점 형광 현미경 검사법에 의해 인쇄 노즐, 페트리 접시 및 마이크로 캐리어 접종 세포를 관찰하고 측정하기 전에 30 분 동안 정착 할 수 있습니다.

30마이크로미터 팁 노즐을 사용하여 PBS, 1.5% 알자네이트, 1.5%젤라틴을 포함한 여러 종류의 바이오 잉크를 페트리 접시에 안정적으로 인쇄할 수 있습니다. 잉크의 점도가 증가함에 따라 인쇄 공정이 점점 더 어려워지고 더 큰 물방울을 얻기 위해 더 큰 원동력이 필요합니다. 인쇄 매개 변수는 이 인쇄 실험에서 관찰된 대로 특정 2D 배열로 액적을 인쇄하도록 설정할 수 있습니다.

노즐 팁의 직경은 인쇄할 수 있는 마이크로캐리어 크기의 직접적인 영향을 미칩니다. 이러한 밝은 필드 및 공초점 이미지에서 관찰된 바와 같이, A549 세포는 2일간의 배양 후 알기네이트 콜라겐 마이크로캐리어를 부착한다. 6 일 후, A549 세포는 거의 완전히 마이크로 캐리어 표면을 커버한다.

이 절차에 따라, 우리는 키토산으로 마이크로 캐리어 표면을 코팅하고, 알긴산 젤을 용해하기 위해 글루코네이트를 사용하여 폐포와 같은 중공 구조를 구성하기 위해 적용 할 수있는 낭포 구조를 형성한다. 마이크로 캐리어를 준비하기위한 인쇄 과정은 매우 부드럽기 때문에이 방법은 세포 함유 마이크로 캐리어를 인쇄하는 데 널리 사용될 수 있습니다.