Name: Driedimensionale Biomimetic Technologie: Novel Biorubber Creëert Defined micro- en macro-schaal Architectures in Collageen Hydrogels (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 7 s
Description: Leer een biofabricagetechniek voor driedimensionale collageen-scaffolds die weefselarchitectuur met hoge trouw nabootst met behulp van BSA-rubber als offermateriaal. Deze methode verbetert weefselengineering door realistische microgeometrieën te creëren.

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

Dit werk werd ondersteund door NIH-NIDCR IRO1DE019355 (MJ Yost, PI), en NSF-EPSCoR (EPS-0903795).

1. Bepaal het percentage van vaste stoffen in de Collagen Batch <ol><li> 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. <ol><li> 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. </li><li> 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 aluminiumfolie pannen en elk moet een kleine hoeveelheid collageen hebben. Zorg ervoor dat het gewicht van elk (totaal 3) lege aluminium pan en het gewicht van de pan na de toevoeging van collageen op te nemen. </li><li> Bereken het gewicht van het collageen in elke pan behulp van de fadat formule: Collageen gewicht = Pan en collageen gewicht - Pan gewicht </li><li> Plaats de drie aluminium pannen die het collageen in de oven op 100 ° C gedurende 24 uur aanhouden. </li><li> Na 24 uur op te nemen het gewicht van elke aluminium pan en het uitgedroogd collageen. </li><li> Bereken het gewicht van het gedroogde collageen met de volgende formule: Gedehydrateerde collageen gewicht = Pan en vochtarme collageen gewicht - Pan gewicht </li><li> Bereken het percentage vaste stof van de drie monsters aan het collageen vaste concentratie te bepalen volgens de onderstaande formule: <img alt="vergelijking 2" src="/files/ftp_upload/53578/53578eq2.jpg" /></li><li> Bereken de gemiddelde collageen vaste-stofgehalte van de partij via het percentage collageen vaste stoffen voor elk van de drie monsters. Opmerking: Het collageen dat wordt gebruikt is wat overblijft van de gehydrateerde collageen. Geen van de gedroogde collageen wordt gebruikt. </li><li> Na het bepalen van het percentage collageen vaste stof (initial collageen concentratie) van de partij, voort te zetten met behulp van de resterende gehydrateerd collageen. Gebruik een gekalibreerde pH-meter om de pH van het collageen batch passen aan 3. <ol><li> Voeg kleine hoeveelheden (2-5 gl tegelijk) van 12 N zoutzuur (HCl). Blijf op ijs te allen tijde. Niet zoutzuur rechtstreeks aan het collageen - toevoegen van het zuur aan de zijkant van de buis. Na toevoeging van het zuur, de spatel gebruikt om het zuur te duwen aan het collageen en snel roer het mengsel. </li></ol></li><li> Zodra een pH van 3 bereikt, laat het collageen zitten O / N bij 4 ° C. </li></ol></li></ol> 2. Voorbereiding van de BSA Rubber <ol><li> Bereid de oplossing runderserumalbumine (BSA) volgens de onderstaande procedure. <ol><li> Bereid 2x fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS). Voeg twee PBS tabletten 100 ml water aan 0,02 M PBS-oplossing. </li><li> Combineer BSA 2x met PBS tot een 30% BSA-oplossing volgens de procedure hieronder creëren. <ol><li> Bijvoorbeeld, een 30% BSA maken met 30 ml 2x PBS, gebruik 12,9 g BSA. Voeg 1/3 van de 2x PBS (bijvoorbeeld 10 ml) in een kolf met een roerstaaf. Voeg 1/2 van de BSA (bijvoorbeeld 6,45 g BSA) aan de kolf en met een spatel, nat droge opgeloste stof. </li><li> Herhaal deze procedure voor het toevoegen PBS en BSA totdat alle opgeloste stof en oplosmiddel uit de kolf. Gebruik de spatel om alle opgeloste stof bevochtigen. Het zal lijken op een mix van wat vloeistof en bosjes. Laat het zitten voor ongeveer 30 min. </li><li> Draai vervolgens de roerder op een lage cyclus en zorg ervoor dat er geen klonten rondom het roerstaafje. Moet 90 min om alles in oplossing te krijgen of kan worden overgelaten roeren O / N bij 4 ° C. Nadat de opgeloste stof wordt alle opgeloste Plaats de oplossing in een 20 ml spuit en afgedekt met een 0,20 urn spuitfilter. Druk op de zuiger om vloeistof te verdrijven door het filter en het verzamelen van de gesteriliseerde oplossing in een nieuwe buis. Bewaren bij 4 ° C. </li></ol></li><li> Bereid 3% glutaraldehyde solutidoor verdunning van 25% glutaaraldehyde oplossing steriel gefiltreerd 2x PBS. Bijvoorbeeld, voor 10 ml van 3% glutaraldehyde-oplossing, gebruik 2 ml 25% glutaaraldehyde en 8 ml 2x PBS. Bewaren bij 4 ° C. </li></ol></li></ol> 3. Mallen Treatment Opmerking: De in dit document beschreven prototype maakt gebruik van een op maat gemaakte roestvrijstalen Y mal stuk. De matrijs bevat een instroom en uitstroom twee kanalen 4 en 3 mm, respectievelijk. Ten eerste, schone mallen, spuiten ze met onverzadigde reuzel, en steriliseer hen. Bereid de vormen volgens de hierna beschreven procedure. <ol><li> Schone roestvrij stalen mallen gebruikt sonicator met een frequentie van 35 kHz. Plaats de vormen in de ultrasoonapparaat en dompel ze met water en ijs. Houd de vormen koude allen tijde tijdens de ultrasoonapparaat loopt. Voer het ultrasoonapparaat gedurende 2 perioden van 90 min. <ol><li> Na elke periode gebruiken een naald om ervoor te zorgen dat er geen materiaal in de Luerslot roestvrij staal of bRass connector. Zeep en water om het gehele oppervlak van beide zijden van de matrijzen te reinigen. Controleer of er geen obstakel in de kanalen. </li></ol></li><li> Plaats de mallen, schroeven en Luer lock connector in een autoclaaf zak en autoclaaf is. </li><li> Vul de fles die hecht aan een lucht spuit halverwege met in de handel verkrijgbaar reuzel (gemengde vetzuur release agent). Plaats de dop met een gewone dop fles. Plaats het in een autoclaaf zak en autoclaaf het. Opmerking: Reuzel wordt gebruikt om de afgifte van het materiaal reactiegegoten later zal (BSA rubber) te vergemakkelijken. Plaats het deksel spuitbusfles in de autoclave- kan de interne afdichting beschadigen. </li><li> Warmen de reuzel voor 45 seconden of totdat het duidelijk en vloeistof in een magnetron. Schroef de lucht spuit deksel aan de reuzel fles. Sluit de deksel met de sproeier. Bevestig de spuit om de lucht bron bij de labtafel. Open de luchtklep, en open het mondstuk van de spuit totdat het begint het bevochtigen van het oppervlakvan een papieren handdoek. </li><li> Spray reuzel loodrecht op het matrijsoppervlak tot het oppervlak volledig wordt bedekt. Na elk stuk is bespoten, plaats ze in een petrischaal en verzegelen. Plaats de schimmels bij 4 ° C gedurende 2 uur. </li><li> Ga verder met de mallen steriliseren van het oppervlak aan UV-licht blootgesteld gedurende 30 min. Plaats ze terug bij 4 ° C tot ze klaar zijn om de reactie geïnjecteerd worden. </li></ol> 4. Injectie van de Reactie van de BSA Rubber Opmerking: Alle materialen en oplossing moet koud blijven tot het eerste gebruik om voortijdige instelling van de BSA rubber in de volgende stappen te voorkomen. <ol><li> Bereid de dispenser voor het leveren van de BSA rubber om de matrijzen de volgende stappen. <ol><li> Steriliseren alle mengcomponenten (twee O-ringen, spuitkap, dubbele spuit, mengen tip en 4: 1 dispenser) door ze bloot te stellen aan UV licht gedurende 30 min in de polymerasekettingreactie (PCR) kap. Opmerking: Een PCR kap werd gebruikt omdat tZijn procedure houdt fixatieven. Deze chemicaliën kunnen niet worden gebruikt in de cel / weefselkweek kap vanwege het risico van blootstelling en toxiciteit voor de cellen. Iedere andere kap die een UV-licht bevat zal geschikt zijn. </li><li> Plaats het dopje op de oplossing houder. </li><li> Voer de meng- en injectie op een 4: 1 verhouding van BSA glutaraldehyde. Voeg de 30% BSA aan de dubbele spuit kamer die het hoogste bedrag van de oplossing zal opleveren (Het duurt ongeveer 4 ml te nemen in te vullen). Zorg ervoor dat u voldoende ruimte laten aan de O-ring te plaatsen om de overvolle en vervuiling van de aangrenzende kamer te voorkomen. </li><li> Voeg 3% glutaaraldehyde oplossing voor de andere kamer (het zal ongeveer 1 ml naar vullen). Zorg ervoor dat u voldoende ruimte laten aan de O-ring te plaatsen om overlopen en vervuiling van de aangrenzende kamer te voorkomen. </li><li> Plaats de dubbele spuit op de dispenser. Kantel de montage verticaal, zodat de spuit cap is op de top. Plaats de dop met het mengen tip. </li><li> ScREW de twee roestvrij stalen mal stukken samen. </li><li> Plaats het aan de binnenzijde van een autoclaaf tas. </li><li> Om de lucht in de dispenser verwijderen, houd hem rechtop en snel knijp de handgreep eenmaal een kleine hoeveelheid BSA gemengd met glutaaraldehyde los. Dan snel bevestig de RVS Y mal Luer lock-connector aan de spuit. </li><li> Houd de roestvrijstalen Y mal met de linkerhand en de BSA-Glutaraldehyd mengsel dispenser aan de rechterkant. Afwisselende waartoe elk der linker en rechter uitlaat van de uitstroomkanalen door de uitlaat naar de zijkanten van de autoclaafzak te zorgen dat de binnenste holtes gevuld met de oplossing. Dan, plaats de mallen horizontaal en weer te injecteren. </li><li> Maak de mallen van de dispenser en plaats in een 25 mm petrischaal. </li><li> Plaats Parafilm rond de petrischaal om uitdroging van het rubber te voorkomen. </li><li> Plaats de vorm in de 4 ° C koelkast O / N. </li></ol></li></ol> Opmerking: Het collageen dient op ijs te allen tijde tijdens het proces blijven. <ol><li> Wijzig de collageenconcentratie met het percentage collageen vaste stoffen. <ol><li> Voeg 10 ml van 1,75% collageen door instelling van de oorspronkelijke collageenconcentratie met koud water. </li><li> Met een geijkte pH-meter, op pH 3 met behulp 12 N zoutzuur. Mis zoutzuur niet rechtstreeks aan het collageen voeg het zuur aan de zijkant van de buis. Na toevoeging van het zuur, de spatel gebruikt om het zuur te duwen in het collageen en snel roer het mengsel. </li><li> Weeg 4 g collageen in een afzonderlijke conische buis. </li><li> Centrifugeer de collageen lucht te verwijderen bij 4 ° C en 9343 g gedurende 20-30 minuten. </li><li> UV steriliseren celkweek kap 30 min en voeg 14 ul van laminine voor de 4 ml collageen. Dit resulteert in een uiteindelijke laminine concentratie van 10 ug / ul. Opmerking: Laminine biedt structural integriteit, hechting en bevordert verschillende cellulaire reacties. </li><li> Draai de PCR UV licht gedurende 20-30 min alvorens de kap voor sterilisatie. </li><li> Plaats de Luer lock dop te hechten aan een 20 ml injectiespuit, in ethanol gedurende een 2 uur. Vervolgens laten drogen en plaats het in UV-licht. </li><li> Gamma bestralen het collageen voor 8,6 min tot 1200 cGy bereiken. Opmerking: Het zal afhangen van het verval van het cesium source. Stel de tijd om dezelfde dosis te bereiken. </li></ol></li></ol> 6.Casting Collageen op BSA Rubber <ol><li> Aan het collageen polymeriseren Gebruik een 8: 1: 1 verhouding (collageen: HEPES: MEM). De volgende procedure is gebaseerd op een aanvankelijke 4 g aangezuurde collageen (uit stap 5.1.8). <ol><li> Voeg een 0,2 N HEPES-oplossing in water en breng de pH op 9 door toevoeging van kleine hoeveelheden (1-5 ui) van 1-5 M natriumhydroxide (NaOH). Met een geijkte pH-meter, bewaken de pH van de oplossing na elke toevoeging. Bewaren bij 4 ° C of keep op ijs. </li><li> Zet het UV licht van de weefselkweek kap gedurende 20-30 minuten aan de kap steriliseren. </li><li> Autoclaaf tang, spatel en scalpel voor sterilisatie. </li><li> Meng 1,5 ml 0,2 N HEPES (pH 9) en 1,5 ml van 10x MEM met de weefselkweek kap. Zorg ervoor om het op ijs en vortex het voor 5 seconden voorafgaand aan het gebruik te houden. Bewaar bij 4 ° C of te houden op ijs. </li><li> Om de PCR kap steriliseren, zet het UV-licht gedurende 30 minuten. </li><li> Plaats een 12 wells plaat en een 20 ml injectiespuit bij -20 ° C gedurende 10 minuten, of tot gebruik blijven. Opmerking: Houd alle materialen koude totdat klaar voor gebruik. De temperatuurstijging veroorzaakt premature collageen fibrillogenese. </li><li> Spray alle buizen en goed platen die zullen worden in de kap met 70% ethanol en laat ze drogen voor sterilisatie. Plaats een 20 ml spuit op ijs afgekoeld voor later gebruik. </li><li> In de PCR-kap, opent u de roestvrij stalen mallen om de BSA rubber en met behulp van een scalpel los, snijd de uitlaat kanalen van de BSA rubber schimmel. </li><li> Onder de motorkap PCR, open de steriele collageen buizen en voeg 1 ml van de HEPES-MEM-oplossing (zorg ervoor dat voordat het extraheren van de HEPES-MEM-oplossing, dat het goed gemengd en er zijn geen vaste deposito&#39;s). </li><li> Met de steriele spatel, meng het collageen en bufferoplossing. </li><li> Sluiten en vortex snel een goed gemengde hydrogel waarborgen. </li><li> Over te dragen aan een koude 20 ml spuit. </li><li> Met één hand de BSA Rubber binnenkant van de put en, met de andere afzien helft van het collageen hydrogel oplossing op de bodem van de put. </li><li> Met behulp van de steriele pincet, ervoor te zorgen dat de rubberen in- en uitstroom uiteinden goed raken de zijkanten van het. </li><li> Pour collageenoplossing bovenop het rubber tot volledig bedekt. </li><li> Controleer of de BSA rubber in het collageen is opgehangen en dat er geen luchtbellen, in het bijzonder nabij de uiteinden van de rubber. </li><li> Plaats het deksel en wikkel Parafilm rond deomtrek van de put. </li><li> Zet in de incubator gedurende 1 uur bij 37 ° C. Houd de PCR UV-licht op. </li></ol></li><li> Na de polymerisatie van het collageen, UV verknopen de hydrogel via de volgende procedure. Opmerking: De verknoping van het collageen wordt uitgevoerd met een UV crosslinker inrichting waarin de hoeveelheid energie kan worden bestuurd. <ol><li> Schakel de UV crosslinker en wordt de energie instelling om de lege ruimte te bestralen met 630.000 uJ / cm 2. </li><li> Verwijder de gels uit de incubator. </li><li> Spray handen met ethanol, en, binnen de kamer, verwijdert u het deksel zo snel mogelijk. </li><li> Sluit de tank en UV verknopen de hydrogelen van de energie-instelling te selecteren en bestralen 630.000 uJ / cm 2. </li><li> Na de verknoping cyclus, zet het UV-licht op de PCR-kap </li><li> Spray handen met ethanol en open de kamer snel plaatsen van het deksel weer op de wells plaat. Verplaats de well plaatde PCR kap. </li><li> Met behulp van de steriele spatel voorzichtig los te maken en verwijder de gel uit de put. Flip de gels onder de motorkap naar de bodem van de hydrogel verknopen. Herhaal stap 6.2.3 en 6.2.4. </li></ol></li></ol> 7. enzymdigestie van de BSA Rubber <ol><li> Met het oog op een holle collageen schavot hebben, verwijderen BSA rubber op een manier die geen afbreuk doet aan de afmetingen ingebed in de hydrogel. De procedure wordt hieronder beschreven. <ol><li> Zet het UV-licht voor 20-30 min naar de weefselkweek kap steriliseren. </li><li> Voeg 0,25% trypsine-oplossing pH 7,8. Bijvoorbeeld, voor 15 ml water, voeg 0,0376 g trypsine in een 50 ml conische buis. Breng de pH op 7,8 door toevoeging van kleine hoeveelheden (2-5 ul) van 1 M NaCl. Plaats de oplossing in een 20 ml spuit en afgedekt met een 0,20 urn spuitfilter. Druk op de zuiger om vloeistof te verdrijven door het filter en het verzamelen van de steriele oplossing in een nieuwe buis. </li><li> Zet het waterbad en zet de temperatuur tot 30° C. </li><li> Na 30 min, zet het UV-licht. Spray ethanol over alle buizen en materialen die worden gebruikt in de kap. </li><li> Breng de collageen hydrogel onder de motorkap en plaats in een aparte conische buis. </li><li> Voeg ongeveer 3-5 ml (net genoeg om de gels te dekken) van 0,25% trypsine-oplossing met een pH van 7,8 aan elke buis. </li><li> Sluit de buizen met Parafilm en vortex lichtjes gedurende ongeveer 1 minuut. </li><li> Plaats in de 30 ° C waterbad gedurende 15-24 uur. Terwijl in het waterbad, licht vortex de gels dikwijls tot de BSA rubber is geknipt of uit de hydrogel. Opmerking: Om te bepalen of de BSA rubber is verwijderd, ofwel de rubber drijft in de trypsine oplossing of er kapotte stukken. Er mogen geen visuele donkere gebieden binnen de hydrogel. </li></ol></li><li> Om ervoor te zorgen dat alle BSA rubber en trypsine heeft uit de hydrogels is verwijderd, spoel het zoals hieronder beschreven. <ol><li> Zet de PCR hood UV-licht voor 20-30 min. </li><li> Bereid Mosconas oplossing. Combineer kaliumchloride (KCl, 28,6 mM), (NaHCO3, 11,9 mM), glucose (9,4 mM) en (NaH 2PO 4, 0,08 mM) in water. Pas de pH op 7,4 met 1 M NaOH of 12 M HCl-oplossing. Plaats de oplossing in een 20 ml spuit en gebruik een spuitfilter van 0,20 urn om de oplossing te steriliseren. </li><li> Spray alles met ethanol voordat ze op de kap en laat de ethanol te drogen. </li><li> Open de tube en breng 5-10 ml steriele Mosconas oplossing voor een nieuwe 50 ml conische buis. </li><li> Breng de collageen hydrogel de conische buis die de enzymoplossing bevat. Zorg ervoor dat de hydrogel volledig bedekt is met de oplossing. Laat de buis in de shaker in de koelkast bij 4 ° C gedurende 30 minuten. </li><li> Zuig het Mosconas oplossing en herhaal stap 7.2.5 tweemaal. </li><li> Bewaren bij 4 ° C. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Kundu, J., Pati, F., Hun Jeong, Y., Cho, D. W., Cho, D. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKundu%2C+J+%22Biofabrication%22">Biofabrication</a>. Forgacs, G. abor, Sun, W. ei , William Andrew Publishing. 23-46 (2013).</li>
<li>Vats, A., Tolley, N. S., Polak, J. M., Gough, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaffolds+and+biomaterials+for+tissue+engineering%3A+a+review+of+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Otolaryngol%22%5BJournal%5D)">Scaffolds and biomaterials for tissue engineering: a review of clinical applications.</a> Clin. Otolaryngol. 28, 165-172 (2003).</li>
<li>Chan, B. P., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaffolding+in+tissue+engineering%3A+general+approaches+and+tissue-specific+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Spine+J%22%5BJournal%5D)">Scaffolding in tissue engineering: general approaches and tissue-specific considerations.</a> Eur Spine J. 17, s467-s479 (2008).</li>
<li>Salerno, A., Di Maio, E., Iannace, S., Netti, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tailoring+the+pore+structure+of+PCL+scaffolds+for+tissue+engineering+prepared+via+gas+foaming+of+multi-phase+blends%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Porous+Mater%22%5BJournal%5D)">Tailoring the pore structure of PCL scaffolds for tissue engineering prepared via gas foaming of multi-phase blends.</a> J. Porous Mater. 19, 181-188 (2011).</li>
<li>Hasan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospun+scaffolds+for+tissue+engineering+of+vascular+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Electrospun scaffolds for tissue engineering of vascular grafts.</a> Acta Biomater. 10, 11-25 (2014).</li>
<li>Huang, Z. -M., Zhang, Y. Z., Kotaki, M., Ramakrishna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+polymer+nanofibers+by+electrospinning+and+their+applications+in+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22Compos.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites.</a> Compos. Sci. Technol. 63, 2223-2253 (2003).</li>
<li>Sell, S. A., McClure, M. J., Garg, K., Wolfe, P. S., Bowlin, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning+of+collagen%2Fbiopolymers+for+regenerative+medicine+and+cardiovascular+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug.+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Electrospinning of collagen/biopolymers for regenerative medicine and cardiovascular tissue engineering.</a> Adv. Drug. Deliv. Rev. 61, 1007-1019 (2009).</li>
<li>Zheng, W., Zhang, W., Jiang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic+Collagen+Nanofibrous+Materials+for+Bone+Tissue+Engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Eng.+Mater%22%5BJournal%5D)">Biomimetic Collagen Nanofibrous Materials for Bone Tissue Engineering.</a> Adv. Eng. Mater. 12, B451-B466 (2010).</li>
<li>Cao, H., Kuboyama, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+biodegradable+porous+composite+scaffold+of+PGA%2Fbeta-TCP+for+bone+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">A biodegradable porous composite scaffold of PGA/beta-TCP for bone tissue engineering.</a> Bone. 46, 386-395 (2010).</li>
<li>Ankam, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Substrate+topography+and+size+determine+the+fate+of+human+embryonic+stem+cells+to+neuronal+or+glial+lineage%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Substrate topography and size determine the fate of human embryonic stem cells to neuronal or glial lineage.</a> Acta Biomater. 9, 4535-4545 (2013).</li>
<li>Bose, S., Vahabzadeh, S., Bandyopadhyay, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+tissue+engineering+using+3D+printing%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Today%22%5BJournal%5D)">Bone tissue engineering using 3D printing.</a> Mater. Today. 16, 496-504 (2013).</li>
<li>Billiet, T., Vandenhaute, M., Schelfhout, J., Van Vlierberghe, S., Dubruel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+trends+and+limitations+in+hydrogel-rapid+prototyping+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A review of trends and limitations in hydrogel-rapid prototyping for tissue engineering.</a> Biomaterials. 33, 6020-6041 (2012).</li>
<li>Yost, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+tubular+scaffold+for+cardiovascular+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">A novel tubular scaffold for cardiovascular tissue engineering.</a> Tissue Eng. 10, 273-284 (2004).</li>
<li>Habeeb, A. J., Hiramoto, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reaction+of+proteins+with+glutaraldehyde%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Biochem+Biophys%22%5BJournal%5D)">Reaction of proteins with glutaraldehyde.</a> Arch Biochem Biophys. 126, 16-26 (1968).</li>
<li>Tanford, C., Buzzell, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Viscosity+of+Aqueous+Solutions+of+Bovine+Serum+Albumin+between+pH+4.3+and+10.5%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem%22%5BJournal%5D)">The Viscosity of Aqueous Solutions of Bovine Serum Albumin between pH 4.3 and 10.5.</a> J. Phys. Chem. 60, 225-231 (1956).</li>
<li>Yadav, S., Shire, S. J., Kalonia, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Viscosity+analysis+of+high+concentration+bovine+serum+albumin+aqueous+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Pharm+Res%22%5BJournal%5D)">Viscosity analysis of high concentration bovine serum albumin aqueous solutions.</a> Pharm Res. 28, 1973-1983 (2011).</li>
<li>Tobitani, A., Ross-Murphy, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+intrinsic+viscosity+of+polyelectrolytes+revisited%5BTitle%5D)+AND+%22Polym.+Int%22%5BJournal%5D)">The intrinsic viscosity of polyelectrolytes revisited.</a> Polym. Int. 44, 338-347 (1997).</li>
<li>Arakawa, T., Timasheff, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theory+of+protein+solubility%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Theory of protein solubility.</a> Methods Enzymol. 114, 49-77 (1985).</li>
<li>Migneault, I., Dartiguenave, C., Bertrand, M. J., Waldron, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutaraldehyde%3A+behavior+in+aqueous+solution%2C+reaction+with+proteins%2C+and+application+to+enzyme+crosslinking%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechniques%22%5BJournal%5D)">Glutaraldehyde: behavior in aqueous solution, reaction with proteins, and application to enzyme crosslinking.</a> Biotechniques. 37, 790-796 (2004).</li>
<li>Burmeister, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutaraldehyde+cross-linked+glutamate+oxidase+coated+microelectrode+arrays%3A+selectivity+and+resting+levels+of+glutamate+in+the+CNS%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Chem+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Glutaraldehyde cross-linked glutamate oxidase coated microelectrode arrays: selectivity and resting levels of glutamate in the CNS.</a> ACS Chem Neurosci. 4, 721-728 (2013).</li>
<li>Chatterji, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelatin+with+hydrophilic%2Fhydrophobic+grafts+and+glutaraldehyde+crosslinks%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Gelatin with hydrophilic/hydrophobic grafts and glutaraldehyde crosslinks.</a> J. Appl. Polym. Sci. 37, 2203-2212 (1989).</li>
<li>Freije, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemically+modified%2C+immobilized+trypsin+reactor+with+improved+digestion+efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22J+Proteome+Res%22%5BJournal%5D)">Chemically modified, immobilized trypsin reactor with improved digestion efficiency.</a> J Proteome Res. 4, 1805-1813 (2005).</li>
<li>Cunha-Filho, M. S., Alvarez-Lorenzo, C., Martinez-Pacheco, R., Landin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature-sensitive+gels+for+intratumoral+delivery+of+beta-lapachone%3A+effect+of+cyclodextrins+and+ethanol%5BTitle%5D)+AND+%22ScientificWorldJournal%22%5BJournal%5D)">Temperature-sensitive gels for intratumoral delivery of beta-lapachone: effect of cyclodextrins and ethanol.</a> ScientificWorldJournal. 2012, 126723(2012).</li>
<li>Basak, R., Bandyopadhyay, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encapsulation+of+hydrophobic+drugs+in+Pluronic+F127+micelles%3A+effects+of+drug+hydrophobicity%2C+solution+temperature%2C+and+pH%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Encapsulation of hydrophobic drugs in Pluronic F127 micelles: effects of drug hydrophobicity, solution temperature, and pH.</a> Langmuir. 29, 4350-4356 (2013).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

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...

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 steigers temperen, electrospinning voorbeelden 5-8, solvent-casting 9, 10 stereolithografie en 3D-printen 11, onder anderen. Deze technieken tekortschieten bij het verstrekken van een relatief eenvoudige overdracht van beheersbare interne en externe architectonische kenmerken, zijn duur, worden beperkt door hun resolutie en bedrukbaarheid ( <em&gt; bijvoorbeeld nozzle gauge, materieel beperking), of vereisen na vervaardigingstechnieken dat een lange tijd levensvatbare stellage 12 te produceren vereist. In veel commerciële fabricage systemen, is het ontstaan ​​van holten, kanalen en kenmerken bereikt met zand of andere geschikte verwijderbare of te offeren materiaal. De metalen of plastic deel wordt gevormd rond de zandmal en zodra deze is gestold, wordt het zand verwijderd. In vrijwel dezelfde manier, de volgende generatie van biomaterialen heeft de BioSand equivalent. Daarom werd de BSA rubber ontwikkeld ter vervanging van BioSand. De BSA rubber een nieuw samengestelde materiaal dat uit runderserumalbumine verknoopt met glutaaraldehyd. Het uiteindelijke doel is om specifieke architectonische kenmerken herscheppen in een biologisch afbreekbaar collageen schavot. De kenmerken van de opofferende biorubber die dimensionele getrouwheid handhaaft de vorm van het oorspronkelijke weefsel beschreven. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Meerdere combinaties van BSA en glutaaraldehyde concentraties werden getest met een verscheidenheid van oplosmiddelen. Dit materiaal is gemaakt door de reactie tussen BSA en glutaaraldehyde. BSA rubber kan reactiemengsel geïnjecteerd in de ingewikkelde geometrie van het weefsel vormen. Verknoopte BSA trypsine labiel en gemakkelijk verteerd door het enzym onder milde pH en temperatuuromstandigheden. Omgekeerd intacte type I collageen is zeer resistent tegen trypsine digestie. Deze functies werden gekapitaliseerd voor het selectief verwijderen van de BSA rubber verlaten van het collageen achter. De huidige werkzaamheden bestonden uit het bepalen van de ideale parameters die nodig zijn om een ​​labiele schimmel die specifieke architectonische kenmerken kan leveren aan een biocompatibel schavot te verkrijgen. De specifieke kenmerken die werden geëvalueerd opgenomen mengbaarheid, enzymdigestie, draagkrachtig, en het vermogen om de reactie geïnjecteerd in een negatieve vorm zijn. De combinatie van 30% BSA en 3% glutaaraldehyde aan deze vereisten voldoet. Dit protocol voorziet in de necessary richtlijnen om deze driedimensionale scaffolds te creëren. Het prototype bestaat uit een collageen scaffold dat een vertakte architectuur met een in- en twee uitstroomkanaal met diameters van 4 en 3 mm, respectievelijk vertegenwoordigt. Deze techniek heeft het potentieel om macro- en micro-omgeving van het weefsel van belang na te bootsen. Deze technologie een haalbare techniek om een specifieke geometrische leerzaam leveren aan een biologisch afbreekbaar materiaal in een relatief eenvoudige en geschikte kwestie met hoge getrouwheid, die kunnen worden afgestemd op de in vivo weefsel elasticiteit en andere eigenschappen van het weefsel van belang na te bootsen.

<table><tbody><tr><td>Collageen type I</td><td></td><td></td><td>Collageen uit rundsleder</td></tr><tr><td>Zoutzuur (HCl)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7647-01-0</td><td></td></tr><tr><td>Fosfaatbufferoplossing (PBS-tabletten)</td><td>MP Biomedical</td><td>U5378</td><td>1 tablet per 100 ml maakt 1x PBS</td></tr><tr><td>Albumine uit runderserum (BSA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9647</td><td></td></tr><tr><td>Glutaraldehyde</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G5882</td><td>Toxisch</td></tr><tr><td>Reuzel</td><td>Fields</td><td>3090</td><td></td></tr><tr><td>Roestvrijstalen mallen</td><td></td><td></td><td>Gemaakt met Microlution Machine</td></tr><tr><td>Luchtspuitset</td><td>Central Pneumatic</td><td>47791</td><td></td></tr><tr><td>Mengtip voor dubbele spuit</td><td>Medmix</td><td>ML2.5-16-LLM</td><td>Mixer, DN2,5X16, 4:1 bruin, med</td></tr><tr><td>Kleine O-ring voor dubbele spuit</td><td>Medmix</td><td>PPB-X05-04-02SM</td><td>Piston B, 5 ml, 4:1, PE naturel</td></tr><tr><td>Deksel dubbele spuit</td><td>Medmix</td><td>VLX002-SM</td><td>Deksel, 4:1/10:1, PE bruin, med</td></tr><tr><td>Grote O-ring voor dubbele spuit</td><td>Medmix</td><td>PPA-X05-04-02SM</td><td>Piston A, 5 ml, 4:1</td></tr><tr><td>Dubbele spuit</td><td>Medmix</td><td>SDL X05-04-50M</td><td>Dubbele spuit, 5 ml, 4:1</td></tr><tr><td>Dubbele spuitdispenser</td><td>Medmix</td><td>DL05-0400M</td><td>Dispenser, 5 ml, 4:1, med, gewoon</td></tr><tr><td>Laminim</td><td></td><td></td><td>3.6 mg/ml - geëxtraheerd USC lab</td></tr><tr><td>20 ml spuit Luer Lock Tip</td><td>BD</td><td>302830</td><td></td></tr><tr><td>Luer Lock doppen</td><td>Fisher</td><td>JGTCBLLX</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H4034</td><td></td></tr><tr><td>Gibco Minimum Essential Media 10x (MEM)</td><td>Life Technologies</td><td>1143-030</td><td></td></tr><tr><td>Trypsine</td><td>Life Technologies</td><td>27250-018</td><td></td></tr><tr><td>UV Crosslinker</td><td>Spectroline UV</td><td>XLE1000</td><td></td></tr><tr><td>Natriumchloride (NaCl)</td><td>Fisher</td><td>S271-10</td><td>Om Mosconas voor te bereiden</td></tr><tr><td>Kaliumchloride (KCl)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5405-250</td><td>Om Mosconas voor te bereiden</td></tr><tr><td>Natriumbicarbonaat (NaHCO3)</td><td>Fisher</td><td>BP328-500</td><td>Om Mosconas voor te bereiden</td></tr><tr><td>Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G-8270</td><td>Om Mosconas voor te bereiden</td></tr><tr><td>Natriumfosfaat didasisch (NaH2PO4)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S-7907</td><td>Om Mosconas voor te bereiden</td></tr><tr><td>Steriele filter voor spuiten</td><td>Corning</td><td>431224</td><td></td></tr></tbody></table>

driedimensionale biomimetic technologie: novel biorubber creëert defined micro- en macro-schaal architectures in collageen hydrogels

Three-dimensional Biomimetic Technology: Novel Biorubber Creates Defined Micro- and Macro-scale Architectures in Collagen Hydrogels

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.

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...

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.

Driedimensionale Biomimetic Technologie: Novel Biorubber Creëert Defined micro- en macro-schaal Architectures in Collageen Hydrogels

Tissue scaffolds play a crucial role in the tissue regeneration process. The ideal scaffold must fulfill several requirements such as having proper ...

Het algemene doel van dit protocol is het engineeren van driedimensionale collageensteigers die de architecturale kenmerken, samenstelling en mechanische eigenschappen van in-vivo weefsel kunnen benaderen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen binnen het vakgebied van tissue engineering, zoals interacties tussen cellen en de ECM, de invloed van architecturale kenmerken bij de creatie van geengineerde weefsels en de ontwikkeling van weefselvervangers, enzovoort. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een levensvatbare procedure biedt om de microgeometrie van interne stroomkanalen en paden met hoge getrouwheid te reproduceren in een biologisch afbreekbaar materiaal.De procedure zal worden gedemonstreerd door Veronica Rodriguez-Rivera, postdoctoraal onderzoeker in mijn laboratorium. De materialen die worden gebruikt voor het bereiden van het BSA-rubber moeten bewaard en koud gehouden worden tot het moment van gebruik, zodat het BSA-rubber niet voortijdig uithardt. Steriliteit is even tevoren van groot belang bij deze procedure.Steriliseer eerst de dispenser. Leg in een zuil die niet voor celkweek wordt gebruikt de O-ringen, de spuit, de dop, de mengtip en de vier-op-één dispenser klaar. Steriliseer deze materialen gedurende 30 minuten met UV-licht.Schroef eerst de twee roestvrijstalen maldelen in elkaar en bevestig de Luer-lock. Voordat u de dispenser assembleert, spuit u de pipetten en reagentia in met 70% ethanol voordat u deze in de zuurkast plaatst. Bevestig vervolgens de tipkap aan de oplossingshouder.Laad vervolgens de 30%BSA-oplossing in de grotere kamer zonder de andere kamer te contamineren. Laat voldoende ruimte over om de O-ring te bevestigen. Vul daarna de kleinere doseerkamer met drie procent glutaaraldehyde en bevestig een andere O-ring.Bevestig nu de spuit aan de dispenser. Kantel de assemblage vervolgens zodat de dop bovenop staat en vervang de dop door een mengtip. Tik daarna voorzichtig tegen de zijkanten om de luchtbellen naar boven te laten stijgen.Plaats vervolgens de dispenser in een geautoclaveerde zak om de uitlaatvloeistof op te vangen. Doseer, terwijl de dispenser rechtop in de zak staat, een kleine hoeveelheid vloeistof om alle lucht uit de spuit te verwijderen. Het verwijderen van de lucht is zeer belangrijk.Bevestig vervolgens snel de Luer-lock van de roestvrijstalen Y-mal aan de spuitpunt. Spuit nu, terwijl u de mal in uw niet-dominante hand houdt, afwisselend oplossing in de linker- en rechteruitlaten van de uitstroomkanalen. Druk op de uitlaten, zodat de interne holtes met oplossing worden gevuld.Plaats de mal vervolgens horizontaal en injecteer deze met meer oplossing totdat de helft van het volume van de dispenser is gebruikt. De mal moet nu in een schaal worden geplaatst, worden omwikkeld met parafilm en overnacht bij vier graden Celsius worden bewaard. Deze procedure is geschaald op vier gram verzuurd collageen.Houd het gekoeld tot gebruik. Nadat het collageen is gewogen, wordt de oplossing gesteriliseerd met gammastraling. Bereid ter voorbereiding een verse 0,2 normale HEPES-oplossing in water.Breng de inhoud vervolgens over naar een conische buis van 50 milliliter. Stel de pH bij naar negen met geconcentreerde natriumhydroxide. Zorg ervoor dat de zuurkast UV-gesteriliseerd is en dat de pincet, spatel en scalpel geautoclaveerd zijn.Meng in de zuurkast 1,5 milliliters van de HEPES-oplossing met 1,5 milliliters van 10x MEM. Bewaar dit mengsel op ijs. Koel daarnaast een 12-well plaat en een 20 milliliter spuit gedurende 10 minuten in de vriezer.Voor extra steriliteit spuit u de gebruikte buisjes en platen in met 70% ethanol voordat u ze in de zuurkast plaatst. Spuit de malplaat in en plaats deze in de zuurkast. Verwijder vervolgens de BSA-rubberen mallen met een pincet.Snijd vervolgens de uitlaatkanalen van de mal af met een scalpel. Vortex daarna kort het HEPES-MEM-mengsel en voeg één milliliter toe aan het collageen. Meng de oplossing vervolgens grondig met een steriele spatel.Vortex kortstondig en breng de oplossing snel over naar de koude spuit van 20 milliliter. Terwijl u het BSA-rubber in de well vastzet, doseert u de helft van de collageen-hydrogeloplossing op de bodem van de well. Plaats vervolgens met een pincet de mal zodanig dat de rubberen in- en uitlaatopeningen de wanden van de well raken.Dek vervolgens de mal af met collageenhydrogel. Sluit de well nu af met parafilm en plaats de plaat in een incubator op 37 °C. Laat het collageen gedurende één uur polymeriseren.Houd tijdens deze tijd het uv-licht in de zuurkast aan. Stel daarnaast het uv-crosslinkingapparaat zo in dat er 630.000 microjoules per vierkante centimeter wordt afgegeven. Spuit nu uw handschoenen in met 70% ethanol, plaats de plaat met de met collageen bedekte mallen in de crosslinker en start het bestralingsproces.Spuit na de bestraling uw handschoenen opnieuw in en haal de plaat uit de crosslinker. Verwijder vervolgens met een steriele spatel de gel uit de put, draai deze om en crosslink de onderkant van de hydrogel. Ga na de laatste crosslinkingcyclus over tot de enzymatische digestie.Om het BSA-rubber te verwijderen zonder het collageensteigerwerk te verstoren, wordt een steriele 0,25% trypsine-oplossing bij pH 7,8 gebruikt, die door een 0,20 micron filter wordt geperst. Breng voldoende gefiltreerde trypsine-oplossing over naar een nieuwe conische buis van 50 milliliter. Breng vervolgens de collageenhydrogel over naar de conische buis met de enzymoplossing.Zorg ervoor dat de hydrogel volledig is bedekt met de oplossing. Sluit de buis af met parafilm en vortex deze voorzichtig gedurende ongeveer een minuut. Incubeer de buis vervolgens bij 30 °C en laat de digestie 15 tot 24 uur doorgaan.Verwijder gedurende de eerste vier uur de buis elke 15 tot 30 minuten en vortex deze voorzichtig om de volledige vertering van het BSA-rubber te bevorderen. De volgende dag wordt de vertering als voltooid beschouwd wanneer er geen rubber meer in de oplossing drijft of wanneer er geen afgebroken stukjes rubber meer in de hydrogel aanwezig zijn. Vervang nu de trypsine-oplossing door steriele Mosconas-oplossing en laat de buis 30 minuten schudden bij vier graden Celsius.Aspireer later de Mosconas-oplossing en herhaal deze stap nog twee keer om het collageensteunstructuur volledig te reinigen. Een uitgebreid aantal tests werd gebruikt om het gebruik van het biorubber te optimaliseren, wat in detail wordt beschreven in het tekstprotocol. Met behulp van het geoptimaliseerde protocol en drie massieve malstukken werden collageenhydrogels gefabriceerd en gedetailleerd onderzocht.De benodigde Y-vorm werd vervaardigd op een Microlution-machine. De Y-vorm werd geïnjecteerd met 30% BSA en drie procent glutaraldehyde, wat gedurende de nacht reageerde bij 4 °C. Vervolgens werd het BSA-rubber gegoten met het collageen en een uur lang verhit tot 37 °C.Het rubber werd 15 uur lang enzymatisch verteerd, waardoor het zodanig werd verzwakt dat het losliet zonder de geometrie van de collageenhydrogel te beïnvloeden. Het door de mal gegoten instroomkanaal van vier millimeter werd met een schuifmaat gemeten en bleek in de collageenhydrogel precies vier millimeter te zijn. Bij het testen van de stabiliteit van de mal werd vastgesteld dat afmetingen tot 300 microns betrouwbaar konden worden gefabriceerd.Daarnaast werden de scaffolds na de Mosconas-wasbeurten getest op residueel glutaaraldehyde, waarbij geen residu werd aangetroffen. Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht hebben in hoe 3D-collagenscaffolds kunnen worden gefabriceerd met het potentieel om in-vivo geometrieën na te bootsen. Na deze procedure kunnen andere methoden die deze techniek aanvullen, zoals het maken van 3D-modellen van in-vivo weefsels en het vervaardigen van mallen met specifieke architecturale kenmerken, worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden.Na de ontwikkeling heeft deze techniek de weg vrijgemaakt voor onderzoekers op het gebied van tissue engineering om de interactie tussen interne architectonische kenmerken en matrixcomponenten met cellen in in-vitro modellen te onderzoeken.

three-dimensional-biomimetic-technology-novel-biorubber-creates

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Een bioprinter werd gebruikt om gevormde hydrogelen gebaseerd op een offer mal maken. De poloxamer mal werd opgevuld met een tweede hydrogel en vervolgens geëlueerd, waardoor holtes die gevuld waren met een derde hydrogel. Deze methode maakt gebruik van snelle elutie en goede bedrukbaarheid van poloxameer om complexe architecturen uit biopolymeren genereren.

Afdrukken warmteresponsieve Reverse Mallen voor de schepping van Patterned Hydrogelen Twee-component voor 3D Cell Culture

In dit werk presenteren we een techniek voor de snelle fabricage van levend vasculair weefsel door directe cultivatie van collageen, gladde spiercellen en endotheelcellen. Daarnaast wordt een nieuw protocol beschreven voor de mechanische karakterisering van gefabriceerd vasculair weefsel.

Engineering 3D Cellularized Collageen Gel voor Vasculaire Tissue Regeneration

De creatie van functionele microweefsels binnen microfluïdische apparaten vereist de stabilisatie van celfenotypen door traditionele celkweektechnieken aan te passen aan de beperkte ruimtelijke dimensies in microapparaten. Aanpassing van collageen maakt de laag-voor-laag afzetting van ultradunne collageenstructuren mogelijk die primaire cellen, zoals hepatocyten, kunnen stabiliseren als microfluïdische weefselmodellen.

Layer-by-layer Collageen depositie in Microfluïdische Inrichtingen voor Microtissue Stabilization

Een Cartesische bioprinter werd ontworpen en gemaakt om multi-materiaal depositie in nauwkeurige, reproduceerbare geometrieën mogelijk te maken, terwijl ook controle van omgevingsfactoren wordt toegestaan. Met behulp van de driedimensionale bioprinter kunnen complexe en levensvatbare constructies worden afgedrukt en gemakkelijk worden gereproduceerd.

Levensvatbaarheid van Bioprinted Cellular constructen met behulp van een drie Dispenser cartesiaanse Printer

Collageen is een essentieel onderdeel van de ECM en biedt essentiële signalen verscheidene cellulaire processen gaande van migratie differentiatie en proliferatie. Er wordt hier een protocol voor het inbedden van cellen in 3D collageen hydrogels, en een meer geavanceerde techniek voor het genereren van gerandomiseerde of uitgelijnd collageen matrices gebruikt PDMS microkanalen.

Voorbereiding van de 3D Collageen Gels en Microkanalen voor de Studie van 3D-Interacties<em&gt; In Vivo</em

Hier gepresenteerd is een methode voor de 3D bioprinten van gelatine methacryloyl.

Protocollen van 3D Bioprinting van gelatine Methacryloyl hydrogel gebaseerde Bioinks

Dit protocol demonstreert het gebruik van een microfluïdisch kanaal met veranderende geometrie langs de vloeistofstroomrichting om extensieve spanning (stretching) te genereren om vezels uit te lijnen in een 3D-collageenhydrogel (&lt; 250 μm dik). De resulterende uitlijning strekt zich uit over enkele millimeters en wordt beïnvloed door de extensieve reksnelheid.

Micro-engineering 3D collageen hydrogels met lange-afstand vezeluitlijning

Deze studie introduceert een nieuw κ-carrageen sub-microgel suspensiebad, dat opmerkelijke omkeerbare jamming-unjamming overgangseigenschappen vertoont. Deze eigenschappen dragen bij aan de opbouw van biomimetische weefsels en organen in ingebedde 3D-bioprinting. Het succesvol printen van hart-/slokdarmachtige weefsels met hoge resolutie en celgroei demonstreert hoogwaardige bioprinting- en tissue engineering-toepassingen.

Ingebedde bioprinting van weefselachtige structuren met behulp van κ-carrageen sub-microgelmedium

Het volgende protocol presenteert een op afschuiving gebaseerde extrusiemethode voor de fabricage van collageenhydrogels met fibrillen met nanoschaalpatronen, die kan worden toegepast op een breed scala aan weefselengineeringtoepassingen.

Productie van collageen met nanofibrillaire patronen voor weefselmanipulatie

Oprichting van micro-weefsels met behulp van cilindrische collageen gels, genaamd modules, die ingesloten cellen en dat het oppervlak bevatten, is bekleed met endotheelcellen.

Fabricatie van Micro-weefsels met behulp van modules van Collageen gel met cellen

Leer een biofabricagetechniek voor driedimensionale collageen-scaffolds die weefselarchitectuur met hoge trouw nabootst met behulp van BSA-rubber als offermateriaal. Deze methode verbetert weefselengineering door realistische microgeometrieën te creëren.

Driedimensionale Biomimetic Technologie: Novel Biorubber Creëert Defined micro- en macro-schaal Architectures in Collageen Hydrogels (Video) | JoVE Journal

Driedimensionale Biomimetic Technologie: Novel Biorubber Creëert Defined micro- en macro-schaal Architectures in Collageen Hydrogels

Meer video's verkennen