Er is een innovatieve biofabricagetechniek ontwikkeld om driedimensionale constructies te engineeren die lijken op de architecturale kenmerken, componenten en mechanische eigenschappen van in vivo weefsel. Deze techniek beschikt over een nieuw ontwikkeld opofferbaar materiaal, BSA-rubber, dat gedetailleerde ruimtelijke kenmerken overdraagt en de in vivo architectuur van een grote verscheidenheid aan weefsels reproduceert.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Driedimensionale Biomimetic Technologie: Novel Biorubber Creëert Defined micro- en macro-schaal Architectures in Collageen Hydrogels
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Weefsel steigers spelen een cruciale rol in het weefsel regeneratieproces. De ideale steiger moet voldoen aan een aantal eisen, zoals het hebben van een goede samenstelling, gerichte modulus, en goed gedefinieerde architectonische kenmerken. Biomaterialen die de intrinsieke structuur van in vivo weefsel herhalen van vitaal belang voor het bestuderen van ziekten en voor de regeneratie van verloren misvormde weke delen te vergemakkelijken. Een nieuwe biofabrication techniek ontwikkeld die geavanceerde imaging, driedimensionale (3D) drukken en selectieve enzymatische activiteit waarmee een nieuwe generatie van biomaterialen voor onderzoek en klinische toepassing. Het ontwikkelde materiaal, runderserumalbumine rubber, is de reactie geïnjecteerd in een mal die specifieke geometrische kenmerken handhaaft. Dit offeren materiaal maakt het mogelijk een adequate overdracht van de architectonische kenmerken van een natuurlijke steiger materiaal. Het prototype bestaat uit een 3D collageen steiger met 4 en 3 mm kanalen die reprESENT een vertakte architectuur. Dit document benadrukt het gebruik van deze biofabrication techniek voor het genereren van natuurlijke constructen. Dit protocol maakt gebruik van een computer-aided software (CAD) aan een vaste matrijs die reactiegegoten met BSA rubber gevolgd door enzymatische digestie van het rubber zal produceren, waardoor de architecturale eigenschappen in de dragermateriaal.
Inleiding
Op het gebied van tissue engineering de mogelijkheid om weefsel steigers fabriceren is van vitaal belang. Een geschikte weefselskelet een 3D structuur bestaat uit biocompatibele materialen, en bootst in vivo weefselarchitectuur naar cel en weefselgroei en remodellering bevorderen. Deze steiger moet het transport van voedingsstoffen en de verwijdering van afvalstoffen 1-4 toestaan. Een van de belangrijkste obstakels bij de productie van deze steigers is de mogelijkheid om specifieke geometrische kenmerken herhalen in een biocompatibel materiaal. Biofabrication verscheidene technieken zijn gerapporteerd aan de geometrische kenmerken van deze steiger....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Bepaal het percentage van vaste stoffen in de Collagen Batch
- Pak de collageen na een eerder gepubliceerde procedure 13. Dooi minste 20 ml collageen. Bepaal de initiële percentage collageen vaste stoffen in de batch om de collageenconcentratie manipuleren de hydrogelen.
- Snijd drie stukjes aluminiumfolie (ongeveer 6 x 6 cm) en vormen elk een pan met de bodem van een 25 ml bekerglas. Noteer het gewicht van elke pan.
- Voeg een kleine hoeveelheid collageen aan elke pan en noteer het totale gewicht van de aluminium pan en collageen. Voeg 0,5-0,8 g collageen op elke aluminium pan.
Opmerking: Na deze stap zijn er drie alumini....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De resultaten tonen aan dat dit biofabrication techniek efficiënt in het genereren van 3D draagstructuren die de ruimtelijke rangschikking gezien in vivo weefsel nabootsen. De architectonische kenmerken zijn vitale parameters voor weefselregeneratie toepassing, spelen een cruciale rol in de in vivo cel interactie en functionaliteit van het weefsel.
De consistentie en mengbaarheid van de BSA rubber was een bel.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Biofabrication is een zeer multidisciplinair veld waarin biologie en engineering principes fuseren tot complexe materialen die thuishoren weefsel na te bootsen te genereren. Om dit te bereiken, is er een behoefte aan technieken die de informatie uit in vivo weefsel gebruiken en deze in een in vitro scaffold ontwikkelen. Zo kan een platform worden gemanipuleerd dat lijkt op het architectonische, functionele en mechanische eigenschappen van het weefsel in vivo. De optimale steigermateriaal moete.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Dit werk werd ondersteund door NIH-NIDCR IRO1DE019355 (MJ Yost, PI), en NSF-EPSCoR (EPS-0903795).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Collageen type I | Collageen uit rundsleder | ||
| Zoutzuur (HCl) | Sigma-Aldrich | 7647-01-0 | |
| Fosfaatbufferoplossing (PBS-tabletten) | MP Biomedical | U5378 | 1 tablet per 100 ml maakt 1x PBS |
| Albumine uit runderserum (BSA) | Sigma-Aldrich | A9647 | |
| Glutaraldehyde | Sigma-Aldrich | G5882 | Toxisch |
| Reuzel | Fields | 3090 | |
| Roestvrijstalen mallen | Gemaakt met Microlution Machine | ||
| Luchtspuitset | Central Pneumatic | 47791 | |
| Mengtip voor dubbele spuit | Medmix | ML2.5-16-LLM | Mixer, DN2,5X16, 4:1 bruin, med |
| Kleine O-ring voor dubbele spuit | Medmix | PPB-X05-04-02SM | Piston B, 5 ml, 4:1, PE naturel |
| Deksel dubbele spuit | Medmix | VLX002-SM | Deksel, 4:1/10:1, PE bruin, med |
| Grote O-ring voor dubbele spuit | Medmix | PPA-X05-04-02SM | Piston A, 5 ml, 4:1 |
| Dubbele spuit | Medmix | SDL X05-04-50M | Dubbele spuit, 5 ml, 4:1 |
| Dubbele spuitdispenser | Medmix | DL05-0400M | Dispenser, 5 ml, 4:1, med, gewoon |
| Laminim | 3.6 mg/ml - geëxtraheerd USC lab | ||
| 20 ml spuit Luer Lock Tip | BD | 302830 | |
| Luer Lock doppen | Fisher | JGTCBLLX | |
| HEPES | Sigma-Aldrich | H4034 | |
| Gibco Minimum Essential Media 10x (MEM) | Life Technologies | 1143-030 | |
| Trypsine | Life Technologies | 27250-018 | |
| UV Crosslinker | Spectroline UV | XLE1000 | |
| Natriumchloride (NaCl) | Fisher | S271-10 | Om Mosconas voor te bereiden |
| Kaliumchloride (KCl) | Sigma-Aldrich | P5405-250 | Om Mosconas voor te bereiden |
| Natriumbicarbonaat (NaHCO3) | Fisher | BP328-500 | Om Mosconas voor te bereiden |
| Glucose | Sigma-Aldrich | G-8270 | Om Mosconas voor te bereiden |
| Natriumfosfaat didasisch (NaH2PO4) | Sigma-Aldrich | S-7907 | Om Mosconas voor te bereiden |
| Steriele filter voor spuiten | Corning | 431224 |
Referenties
- Kundu, J., Pati, F., Hun Jeong, Y., Cho, D. W., Cho, D. W. Biofabrication. Forgacs, G. abor, Sun, W. ei , William Andrew Publishing. 23-46 (2013).
- Vats, A., Tolley, N. S., Polak, J. M., Gough, J. E. Scaffolds and biomaterials for tissue engineering: a review of clinical applications. Clin. Otolaryngol. 28, 165-1....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
