Name: 섬유아세포 활성화를 연구하기 위한 3D 바이오프린팅 광조정 가능 하이드로겔 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-06-30T12:20:00.000+00:00
Duration: 7 min 17 s
Description: 배우세요 광조정 가능 하이드로겔을 이용한 3D 바이오프린팅 기술로 폐 조직 모델을 제작하고 섬유아세포 활성화를 연구하는 방법입니다. 이 기법은 만성 폐 질환의 기전 이해와 치료 전략 개발에 활용됩니다.

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저자는 Adam Feinberg 박사(카네기 멜론 대학교)와 3D 바이오프린팅 오픈 소스 워크숍을 주최한 사람들에게 감사의 뜻을 전합니다. 이 사람들은 FRESH 바이오프린팅 기술을 배우고 이러한 연구에 사용되는 3D 바이오프린터를 구축할 수 있었습니다. 덧붙여, 저자들은 이 원고에서 인물을 생산하는 데 사용된 Biorender.com 인정하고 싶다. 이 연구는 Rose Community Foundation(DDH 및 CMM), Colorado Pulmonary Vascular Disease Research Award(DDH 및 CMM), Award 1941401(CMM)의 National Science Foundation, Award W81XWH-20-1-0037(CMM)의 미 육군부, Award R21 CA252172(CMM)의 NIH 국립 암 연구소, University of Colorado Anschutz Medical Campus의 Ludeman Family Center for Women's Health Research(DDH 및 CMM), R01 HL080396(CMM), R01 HL153096(CMM), F31 HL151122(DDH) 및 T32 HL072738(DDH 및 AT).

ECM 경직에 대한 세포 반응을 프로브하기 위한 광조정 가능한 바이오프린팅 하이드로겔

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제어된 빛 노출에 대한 반응으로 2단계 중합 반응은 공간적 및 시간적 제어를 통해 생체 재료를 강화할 수 있습니다. 여러 연구에서 이 기술을 활용하여 다양한 플랫폼 5,8,9,10,11,21,22,23에서 세포-매트릭스 상호작용을 평가했습니다. 좀 더 구체적으로 말하자면, 포토마스크 또는 이광자 여기 방법을 사용하여 3D 바이오프린팅 구조의 개별 절편을 강화하고 이전 간행물 5,8<sup cla...

3D 바이오프린팅은 연구자들이 3D 부피 내에 세포와 생체 재료를 정밀하게 증착하고 생체 조직의 복잡한 계층 구조를 재현할 수 있도록 하는 혁신적인 기술입니다. 지난 10년 동안 3D 바이오프린팅의 발전으로 박동하는 인간 심장 조직1, 신장 조직의 기능적 모델2, 폐 내 가스 교환 모델3, 암 연구를 위한 종양 모델4이 개발되었다. FRESH(Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogel) 바이오프린팅과 같은 임베디드 3D 바이오프린팅 기술의 발명으로 폐 혈관(pulmonary blood vessel)5 및 심지어 인간의 심장( human heart)6 과 같은 복잡한 연조직 구조를 3D로 재현할 수 있게 되었습니다. FRESH 3D 바이오프린팅은 전단 담화 지지 수조로의 압출을 통해 부드러운 바이오잉크와 저점도 바이오잉크의 층별 프린팅을 용이하게 합니다. 서포트 수조는 Bingham 플라스틱 역할을 하고 인쇄 후 바이오잉크의 의도된 모양과 구조를 유지하는 밀접하게 포장된 젤라틴 미세 입자와 같은 재료로 구성됩니다. 인쇄된 구조체가 응고되면, 온도를 37°C7로 높여서 지지 수조를 용해시킬 수 있다.
최근 리뷰 기사는 FRESH 기술을 사용하여 다양한 출판물에서 3D 바이오프린팅된 재료를 요약했습니다. 이러한 천연 유래 물질은 콜라겐 유형 I에서 메타크릴레이트 히알루론산에 이르기까지 다양하며 여러 가지 겔화 메커니즘을 나타냅니다7. 이 3D 바이오프린팅 기술을 사용하여 수행된 대부분의 연구는 외부 자극에 반응하여 변하지 않는 정적 생체 재료를 사용합니다. 동적 광화 하이드로겔 생체 재료는 다양한 섬유화 질환을 모델링하기 위해 우리 연구실 및 기타 8,9,10,11,12에서 사용되었습니다. 정적 생체 재료와 달리 광조정 가능 바이오잉크를 사용하면 탄성 계수 값이 낮은 연화 모델을 생성하고 나중에 경질하여 미세 환경 경직 증가에 대한 세포 반응을 탐색할 수 있습니다.
섬유화 질환은 흉터와 경직을 유발할 수 있는 세포외 기질 생성의 증가를 특징으로 한다13. 조직 경직은 영향을 받은 조직의 추가 손상과 파괴를 시작하여 영구적인 장기 손상과 심지어 사망을 유발할 수 있습니다. 섬유화 질환은 전 세계 사망의 1/3을 차지합니다. 섬유아세포는 이 질병 상태에서 과잉 및 비정상적인 세포외 기질을 생성한다14,15. 증가된 섬유아세포 증식 및 세포외 기질 침착은 조직을 더욱 단단하게 하고 섬유화 양성 피드백 루프(profibrotic positive feedback loop)를 활성화시킨다16,17,18,19. 섬유아세포 활성화를 연구하는 것은 섬유화 질환을 이해하는 데 매우 중요합니다. 여기서는 3D 바이오프린팅을 사용하여 혈관의 3D 형상을 모방하는 것이 중요한 한 가지 섬유화 질환의 예로 인간 폐동맥 고혈압(PAH)을 제시하고 광조정 가능 하이드로겔의 동적 경화 기능을 소개합니다. PAH는 주요 폐동맥의 압력이 정상 수준을 초과하여 심장에 부담을 가하여 인간 폐동맥 외래 섬유아세포(HPAAF) 활성화를 증가시키고 혈관 조직을 경직시키는 상태입니다16,17,18,19. 광조정 가능한 폴리(에틸렌 글리콜)-알파 메타크릴레이트(PEGαMA) 바이오잉크 제형은 구조물의 시간적 경화를 허용하고 건강한 조직과 질병 진행을 모두 모델링하는 데 도움이 됩니다 5,8,9,10. 이 고유한 기능을 활용하면 미세환경 경화에 대한 반응으로 HPAAF 활성화 및 증식을 3D로 정량화할 수 있으며 이 질병과 관련된 세포 메커니즘에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 여기에 설명된 프로토콜을 통해 연구자들은 질병 진행 또는 조직 복구 중 세포 외 미세환경의 변화를 요약하는 3D 모델을 만들고 섬유아세포 활성화를 연구할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>AccuMax 라디오미터/광도계 키트</td><td>Spectronics Corporation</td><td>XPR-3000</td><td>광도를 측정하기 위해, 아세트산을 광경화하는 데 사용됩니다</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>PEGaMA 합성 중 사용되는</td> <td>Fisher Scientific</td><td>BP2401-500</td></tr><tr><td>Acetone</td><td>Fisher Scientific</td><td>A184</td><td>극저온 절편과 함께 사용</td></tr><tr><td>ActinGreen 488 ReadyProbes</td><td>Fisher Scientific</td><td>R37110</td> 알루미늄 호일 <td>염색에 사용</td></tr><tr><td></td><td>Reynolds</td><td>F28028</td><td></td></tr><tr><td>무수 테트라하이드로푸란(THF)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>401757-1L</td><td>사용 PEGaMA 합성 중</td></tr><tr><td>아르곤 압축 가스</td><td>에어가스</td><td>AR R300</td><td>PEGaMA 합성 중 사용</td></tr><tr><td>8 Arm 폴리(에틸렌 글리콜)-하이드록실(PEG-OH)</td><td>JenKem Technology</td><td>8ARM-PEG-10K</td><td>PEGaMA 합성 중 사용</td></tr><tr><td>365 nm 대역통과 필터</td><td>Edmund Optics</td><td>65-191</td><td>광사진 촬영에 사용</td></tr><tr><td>소 혈청 알부민(BSA)</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP9700-100</td><td>염색 공정 중 사용</td></tr><tr><td>Buchner Funnel</td><td>Quark Glass</td><td>QFN-8-14</td><td>PEGaMA 합성 중 사용</td></tr><tr><td>Calcein AM</td><td>Invitrogen</td><td>65-0853-39</td><td>염색 공정 중 사용</td></tr><tr><td>Celite 545 (여과 보조제)</td> <td>EMD Millipore</td><td>CX0574-1</td><td>PEGaMA 합성 중 사용</td></tr><tr><td>하전 현미경 슬라이드</td><td>Globe Scientific</td><td>1358W</td><td></td></tr><tr><td>클로로포름-d</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>151823-10X0.75ML</td><td>PEGaMA</td></tr><tr><td>Click-iT Plus EdU 세포 증식 키트</td><td>특성에 사용 Invitrogen</td><td>C10637</td><td></td></tr><tr><td>50 mL 원뿔형 튜브</td> 염색에 사용 <td>CELLTREAT</td><td>667050B</td><td></td></tr><tr><td>극저온 안전 키트</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-25000-85</td><td></td></tr><tr><td>저온 유지 장치</td><td>Leica</td><td>CM 1850-3-1</td><td></td></tr><tr><td>투석 튜빙</td><td>Repligen</td><td>132105</td><td></td></tr><tr><td>4',6-Diamidino-2-Phylindole (DAPI)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9542-1MG</td><td>염색에 사용</td></tr><tr><td>Diethyl Ether</td><td>Fisher Scientific</td><td>E1384</td><td>PEGaMA 합성 중 사용</td></tr><tr><td>1,4-Dithiothreitol (DTT)&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10197777001</td><td>Bioink 구성 요소</td></tr><tr><td>, Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)</td><td>Cytiva</td><td>SH30271. FS</td><td></td></tr><tr><td>Filter Paper</td><td>Whatman</td><td>1001-090</td><td>PEGaMA synthesis 사용</td></tr><tr><td>Freezone 2.5L Freeze Dry System</td><td>Labconco</td><td>LA-2.5LR</td><td>Lyophilizer</td></tr><tr><td>Fusion 360</td><td>Autodesk</td><td>N/A</td><td>소프트웨어 다운로드</td></tr><tr><td>2.5 mL 기밀 주사기</td><td>Hamilton</td><td>81420</td><td>바이오프린팅에 사용</td></tr><tr><td>15 게이지 1.5" IT 시리즈 팁</td><td>Jensen Global</td><td>JG15-1.5X</td><td>바이오프린팅에 사용</td></tr><tr><td>30 게이지 0.5" HP 시리즈 팁</td><td>Jensen Global</td><td>JG30-0.5HPX</td><td>바이오프린팅에 사용</td></tr><tr><td>Goat Anti-Mouse Alexa Fluor 555 항체</td><td>Fisher Scientific</td><td>A21422</td><td>염색에 사용</td></tr><tr><td></td><td>Fisher Scientific</td><td>C2H5NO2</td><td>염색 과정에서 사용</td></tr><tr><td>혈구계</td><td>Fisher Scientific</td><td>1461</td><td></td></tr><tr><td>Hoechst</td><td>Thermo Scientific</td><td>62249</td><td>염색 과정에서 사용</td></tr><tr><td>Human Pulmonary Artery Adventitial Fibroblasts (HPAAFs)</td><td>AcceGen</td><td>ABC-TC3773&nbsp;</td><td>2세 남자 환자로부터</td></tr><tr><td>염산 (HCl)</td><td>Fisher Scientific</td><td>A144-500</td><td>pH 조정 용액에 사용</td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>National Institutes of Health (NIH)</td><td>N/A</td><td>무료 소프트웨어 다운로드</td></tr><tr><td>ImmEdge&reg; Pen</td><td>Vector Laboratories</td><td>H-4000</td><td>염색 공정 중 사용</td></tr><tr><td>인큐베이터</td><td>VWR</td><td>VWR51014991</td><td></td></tr><tr><td>생명 유지 젤라틴 미립자 슬러리 (젤라틴 슬러리)</td><td>Advanced Biomatrix</td><td>5244-10GM</td><td>바이오프린팅</td></tr><tr><td>광학 현미경</td><td>Olympus</td><td>CKX53</td><td>도립광 현미경</td></tr><tr><td>리튬 페닐-2,4,6-트리메틸벤조일포스피네이트( LAP)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>900889-5G</td><td>광초기</td></tr>제 <tr><td>사용 광스티프닝 액체 질소</td><td>N/A</td> N<td>/A</td><td></td></tr><tr><td>LulzBot Mini 2&nbsp;</td><td>LulzBot</td><td>N/A</td><td>바이오프린터는</td></tr><tr><td>Methacryloxyethyl Thiocarbamoyl Rhodamine B&nbsp에 적합했습니다.</td><td>폴리사이언스 Inc.</td><td>669775-30-8</td><td></td></tr><tr><td>2-메틸부탄</td><td>시그마-알드리치</td><td>M32631-4L</td><td></td></tr><tr><td>마이크로맨 모세관 피스톤 CP1000</td><td>VWR</td><td>76178-166</td><td>용적변위 피펫 팁</td></tr><tr><td>MMP2 분해성 교차결합제(KCGGPQGIWGQGCK)</td><td>GL Biochem</td><td>N/A</td><td>Bioink 구성 요소</td></tr><tr><td>마우스 Anti-Human &alpha;SMA 단클론 항체</td><td>Fisher Scientific</td><td>MA5-11547</td><td>염색에 사용</td></tr><tr><td>OmniCure 시리즈 2000</td><td>&nbsp; 광</td>스티프닝 파라포름알데히드(PFA)<td>에 사용되는 Lumen</td>Dynamics <td>S2000-XLA</td> UV 광원</tr><tr><td>&nbsp;</td><td>전자 현미경 과학</td><td>15710</td><td>샘플을 고정하는 데 사용되는</td></tr><tr><td>pH 미터</td><td>Mettler Toledo&nbsp;</td><td>FP20&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>pH 스트립</td><td>Cytiva</td><td>10362010</td><td></td></tr><tr><td>인산염 완충 식염수(PBS)</td><td>Hyclone Laboratories, Inc.</td><td>싸이티바 SH30256. FS</td><td></td></tr><tr><td>피펫 세트</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-388-100</td><td></td></tr><tr><td>10 &마이크로; L 피펫 팁</td><td>USA Scientific</td><td>1120-3710</td><td></td></tr><tr><td>20 &마이크로; L 피펫 팁</td><td>USA Scientific</td><td>1183-1510</td><td></td></tr><tr><td>200 &micro; L 피펫 팁</td><td>USA Scientific</td><td>1111-0700</td><td></td></tr><tr><td>1000 &마이크로; L 피펫 팁</td><td>USA Scientific</td><td>1111-2721</td><td></td></tr><tr><td>폴리(에틸렌 글리콜)-알파 메타크릴레이트(PEG&알파; MA)</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>합성 단계에 대한 원고 참조</td></tr><tr><td>Poly(Ethylene Oxide) (PEO)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>372773-250G</td><td>Bioink component</td></tr><tr><td>Positive Displacement</td><td>Pipette Fisher Scientific</td><td>FD10004G</td><td>100-1000 &micro; L</td></tr><tr><td>수산화칼륨 (KOH)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221473-500G</td><td>pH 조정에 사용</td></tr><tr><td>ProLong Gold Antifade Reagent</td><td>Invitrogen</td><td>P36930</td><td>염색 공정 중 사용</td></tr><tr><td>Pronterface</td><td>All3DP</td><td>N/A</td><td>소프트웨어 다운로드</td></tr><tr><td>Propidium Iodide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4864-10ML</td><td>RGD</td></tr><tr><td>펩타이드(CGRGDS)</td> 염색에 사용<td>GL Biochem</td><td>N/A</td><td>Bioink 구성 요소</td></tr><tr><td>록커</td><td>VWR</td><td>10127-876</td><td></td></tr><tr><td>회전 증발기&nbsp;</td><td>Thomas Scientific</td><td>11100V2022</td><td>PEGaMA 합성</td></tr><tr><td>시 사용 고무 밴드</td><td>스테이</td><td></td>플 808659 <td></td></tr><tr><td>Schlenk Flask&nbsp;</td><td>Kemtech America</td><td>F902450</td><td>PEGaMA 합성 중에 사용됩니다</td></tr>. <tr><td>Slic3r</td><td>Slic3r</td><td>N/A</td><td>소프트웨어 다운로드</td></tr><tr><td>Smooth Muscle Cell Growth Medium-2 (SmGM-2) BulletKit</td><td>Lonza</td><td>CC-3182</td><td>키트에는 CC-3181 및 CC-4149 구성 요소가 포함되어</td></tr> 있습니다. <tr><td>Sodium Hydride&nbsp;</td><td>PEGaMA 합성 중 사용되는</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>223441-50G</td></tr><tr><td>Sorvall ST 40R 원심분리기</td><td>Fisher Scientific</td><td>75-004-525</td><td></td></tr><tr><td>Stir Bar</td><td>VWR</td><td>58948-091</td><td></td></tr><tr><td>주사기 필터</td><td>VWR</td><td>28145-483</td><td>필터 용액</td></tr><tr><td>T-75 Tissue-Culture Treated Flask</td><td>VWR</td><td>82050-856</td><td>세포 배양 작업에 사용</td></tr><tr><td>Tissue-Tek Cyromold</td><td>Sakura</td><td>4557</td><td></td></tr><tr><td>Tissue-Tek OCT 컴파운드 (OCT)</td><td>Sakura</td><td>4583</td><td></td></tr><tr><td>Tris(2-Carboxyethyl) 포스핀(TCEP)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4706-2G</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Fisher Bioreagents</td><td>C34H622O11</td><td>염색 공정 중 사용</td></tr><tr><td>Trypan Blue</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T8154-20ML</td><td>세포 배양에 사용 작업</td></tr><tr><td>0.05% Trypsin-EDTA</td><td>Gibco</td><td>25-300-062</td><td>세포 배양 작업에 사용</td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Fisher Bioreagents</td><td>C58H114O26</td><td>염색 공정 중 사용</td></tr><tr><td>정립 현미경 Olympus</td><td></td><td>BX63F</td><td>형광 현미경 기능</td></tr><tr><td>수조</td><td>PolyScience</td><td>WBE20A11B</td><td></td></tr><tr><td>24-Well 조직 배양 플레이트</td><td>Corning</td><td>3527</td><td></td></tr></tbody></table>년

섬유아세포 활성화를 연구하기 위한 3d 바이오프린팅 광조정 가능 하이드로겔

3D Bioprinting Phototunable Hydrogels to Study Fibroblast Activation

광조정 가능한 하이드로겔은 빛 노출에 반응하여 공간적, 시간적으로 변형될 수 있습니다. 이러한 유형의 생체 재료를 세포 배양 플랫폼에 통합하고 미세환경 강성 증가와 같은 변화를 동적으로 유발함으로써 연구자들은 섬유화 질환 진행 중에 발생하는 세포외 기질(ECM)의 변화를 모델링할 수 있습니다. 여기에서, 젤라틴 지지 수조 내에서 2개의 순차적 중합 반응이 가능한 광조정 가능한 하이드로겔 생체 재료를 3D 바이오프린팅하기 위한 방법이 제시된다. 부유 하이드로겔의 자유형 가역적 임베딩(FRESH) 바이오프린팅 기술은 마이클 첨가 반응을 촉진하기 위해 지지 수조의 pH를 조정하여 조정되었습니다. 먼저, 폴리(에틸렌글리콜)-알파메타크릴레이트(PEGαMA)를 함유하는 바이오잉크를 세포분해성 가교제와 화학량론적으로 반응시켜 연질 하이드로겔을 형성하였다. 이 연질 하이드로겔은 나중에 광자극제와 빛에 노출되어 미반응기의 동질중합을 유도하고 하이드로겔을 경화시켰습니다. 이 프로토콜은 하이드로겔 합성, 3D 바이오프린팅, 광보강 및 3D 구조 내에서 섬유아세포 활성화를 평가하기 위한 종말점 특성 분석을 다룹니다. 여기에 제시된 방법을 통해 연구자들은 pH 촉매 중합 반응을 겪는 다양한 물질을 3D 바이오프린팅할 수 있으며 조직 항상성, 질병 및 복구의 다양한 모델을 엔지니어링하는 데 구현할 수 있습니다.

이 프로토콜은 인체 조직을 모방한 형상에서 섬유아세포 활성화를 연구하기 위해 동적 및 시간적 경화가 가능한 구조를 만들기 위해 지지 수조 내에서 광조정 가능한 하이드로겔을 3D 바이오프린팅하는 방법을 설명합니다. 먼저, 이 프로토콜은 이 광조정 가능 폴리머 시스템의 중추인 PEGαMA를 합성하는 방법을 설명했습니다. 핵 자기 공명(NMR) 분광법 측정은 96.5%에서 성공적인 PEGαMA 기능화를 보여주었습니다(그림 1). 이 절차에는 90% 이상의 기능화 값을 사용할 수 있습니다. 다음으로 폐 혈관을 모방하기 위해 중공 실린더의 3D CAD 모델을 만드는 방법에 대한 세부 정보가 제공됩니다. 다운로드 가능한 3D CAD 모델은 보충 파일 1에서 제공 되며, 이 설계에 대한 관련 G 코드는 보충 파일 2에서 사용할 수 있습니다. 이 CAD 모델은 높이 4mm, 내경 4mm, 벽 두께 300μm 치수의 구조를 생성했습...

이 기사에서는 세포외 기질 경화 및 섬유아세포 활성화를 연구하기 위해 광조정 가능 하이드로겔을 3D 바이오프린팅하는 방법을 설명합니다.

섬유아세포 활성화를 연구하기 위한 3D 바이오프린팅 광조정 가능 하이드로겔

Phototunable hydrogels can transform spatially and temporally in response to light exposure. Incorporating these types of biomaterials in cell-culture ...

우리는 전 세계가 더 쉽게 숨을 쉴 수 있도록 폐 조직의 3D 모형을 제작했습니다. 우리의 임무는 3D 생체 재료 및 3D 프린팅과 같은 기술을 사용하여 만성 폐 질환의 원인과 이러한 상태를 더 잘 치료하는 방법을 이해하는 데 도움이 되는 플랫폼을 구축하는 것입니다. 우리 연구의 실험적 과제 중 하나는 부드러운 재료를 복잡한 모양으로 3D 프린팅하는 것이 어렵다는 것입니다.바이오잉크를 프린팅하여 세포를 정밀하게 증착하고 프린팅 과정에서 세포의 모양을 유지하는 데 도움이 되는 조직 희석 지지 수조를 사용합니다. 당사의 생체 재료는 전체 실험 과정에서 시료의 기계적 특성을 제어합니다. 이 제형을 통해 연구자들은 건강한 폐 조직과 병든 폐 조직의 강성에 맞는 하이드로겔에서 세포를 성장시킬 수 있습니다.사용자는 시료를 강화하고 세포 반응을 측정할 시기를 결정할 수 있습니다. 이 프로토콜에 사용된 광 조정 가능한 생체 재료를 사용하면 연화 모델을 만들 수 있으며, 나중에 미세 환경 경직에 대한 세포 반응을 탐색하기 위해 보강할 수 있습니다. 광 조정 가능한 생체 재료 대신 정적 생체 재료를 사용하는 유사한 기술은 인쇄 후 강화할 수 없는 모델을 생성합니다.우리 연구실의 다른 연구 결과에 따르면 성별과 나이가 폐 질환 진행에 중요한 역할을 합니다. 향후 모델은 이러한 변수를 연구하고 추가 세포 특이적 레이어와 같은 더 복잡한 요소를 포함할 것입니다. 이러한 노력을 결합하면 보다 사실적인 바이오프린트를 얻을 수 있으며 섬유화 질환을 치료하는 새로운 방법을 제시할 수 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

bioprinter는 희생 형에 따라 패턴 하이드로 겔을 만드는 데 사용되었다. 폴록 사머 형은 두 번째 히드로 겔로 채워질 그리고 세 번째 하이드로 겔로 채워졌다 빈 공간을 남겨 용출되었다. 이 방법은 생체 고분자의 복잡한 구조를 생성하는 빠른 용출과 폴록 사머의 좋은 인쇄 적성을 사용합니다.

모방의 창조 3D 세포 배양을위한 두 구성 요소 히드로 겔에 대한 Thermoresponsive 역 금형 인쇄

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

포스터 공명 에너지 전달 (FRET) 촬상 실시간 세포 생물학 연구를위한 강력한 도구이다. 여기서, 종래의 표면 형광 현미경을 사용하여 생리적 3 차원 히드로 겔 미세 환경에서 FRET 촬상 세포위한 방법이 제시된다. 활성 범위에 걸쳐 선형 비율을 산출 비율 적 FRET 프로브에 대한 분석을 설명한다.

3 차원 히드로 겔의 이미지를 FRET

연골과 피부 아날로그 bioprinted nanocellulose-alginate 근거한 bioink를 사용 하 여 했다. bioinks 번 수동 혼합 장치를 통해 인쇄 하기 전에 cellularized 했다. 구문 균일 하 게 cellularized, 높은 생존 능력, 그리고 차별화의 유리한 마커 전시를 시연 했다.

연골과 피부 조직 아날로그 소설 수동 Bioink Precellularization에 대 한 단위 기술 혼합을 이용 하 여 Bioprinting

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 젤라틴 메타크릴로일의 3D 바이오프린팅을 위한 방법이다.

젤라틴 메타크릴 하이드로겔 기반 바이오잉크의 3D 바이오프린팅 프로토콜

여기서, 우리는 캡슐화된 세포의 침전을 방지하기 위하여 액체 같이 bioinks (낮은 점도를 가진 젤라틴 methacryloyl)를 위한 새로운 다층 수정 전략을 개발했습니다.

다층 하이드로겔 바이오잉크를 3차원 바이오프린팅에 사용하여 균일한 세포 분배

제시된 방법은 실리콘 고무에 내장된 3D 소프트 하이드로겔의 단종 스트레칭을 포함하면서 살아있는 공초점 현미경 검사를 허용합니다. 섬유 정렬뿐만 아니라 외부 및 내부 하이드로겔 균주의 특성화가 입증된다. 개발된 장치 및 프로토콜은 다양한 변형 정권에 대한 세포의 반응을 평가할 수 있다.

라이브 현미경 이미징 에서 3D 하이드로겔의 제어 변형

하이드로겔 형성 중 전단 처리는 전단력이 제거된 후 전단이 얇지만 빠르게 재구성되는 마이크로겔 현탁액의 생성을 초래합니다. 이러한 물질은 바이오프린팅 복합체, 세포 함유 구조의 지지 매트릭스로 사용되었습니다. 여기서는지지 베드 및 호환 가능한 바이오 잉크를 제조하는 데 사용되는 방법을 설명합니다.

부유 된 3D 바이오 프린팅을위한 겔화 동안 전단 처리에 의해 형성된 Agarose 유체 겔

이 연구는 새로운 κ-carrageenan 서브 마이크로겔 현탁액 수조를 소개하여 놀라운 가역적 재밍-언재밍 전이 특성을 보여줍니다. 이러한 특성은 임베디드 3D 바이오프린팅에서 생체 모방 조직 및 장기를 구성하는 데 기여합니다. 고해상도와 세포 성장으로 심장/식도 유사 조직의 성공적인 프린팅은 고품질 바이오프린팅 및 조직 공학 응용 분야를 보여줍니다.

κ-Carrageenan Sub-Microgel Medium을 사용한 조직 유사 구조의 임베디드 바이오프린팅

배우세요 광조정 가능 하이드로겔을 이용한 3D 바이오프린팅 기술로 폐 조직 모델을 제작하고 섬유아세포 활성화를 연구하는 방법입니다. 이 기법은 만성 폐 질환의 기전 이해와 치료 전략 개발에 활용됩니다.

섬유아세포 활성화를 연구하기 위한 3D 바이오프린팅 광조정 가능 하이드로겔

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