Name: Pancreatic weefsel-afgeleide extracellulaire matrix Bioink voor het afdrukken van 3D Cell-beladen alvleesklier weefsel constructies (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 55 s
Description: Leer hoe je pancreasweefsel-afgeleide extracellulaire matrix bioink gebruikt voor 3D-bioprinting van alvleesklierconstructen met geëncapsuleerde eilandjes. Deze methode verbetert celoverleving en functionaliteit voor diabetesbehandeling.

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 onderzoek werd ondersteund door het bio & Medical Technology Development Program van de National Research Foundation (NRF), gefinancierd door de Koreaanse overheid (MSIT) (2017M3A9C6032067) en "ICT consilience Creative Program" (IITP-2019-2011-1-00783) onder toezicht van het IITP (Institute for Information & Communications Technology planning & evaluatie).

Varkens alvleesklier weefsels werden verzameld van een lokaal slachthuis. Dierproeven werden goedgekeurd door het institutioneel Dierenzorg-en gebruiks Comité (IACUC) van het Asan Medical Center, Seoel, Korea.
1. weefsel decellularisatie
<ol><li>Bereid de oplossingen voor decellularisatie. Opmerking: 1x fosfaat-gebufferde zoutoplossing (PBS) die in alle oplossings preparaten wordt gebruikt, wordt verdund door gedistilleerd water toe te voegen aan 10x PBS.<ol>
<li>Voor de 1% Triton-X 100 oplossing, los 100 mL van 100% Triton-X 100 oplossing op in 900 mL 1x PBS met behulp van een magnetische roerstaaf met het roeren bij 150 rpm gedurende 6 uur. Maak 400 mL 1% Triton-X 100 oplossing met 40 mL 10% Triton-X 100 oplossing en 360 mL 1x PBS voorbereid vlak voor gebruik. Opmerking: de 10% Triton-X 100 oplossing kan tot op kamertemperatuur bewaard worden.</li>
		<li>Verdun voor de 0,1% Perazijnzuur oplossing 8,5 mL 4,7% Perazijnzuur in 22,8 mL 70% ethanol met 368,7 mL gedistilleerd water vlak voor gebruik.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Verwijder de perifere weefsels van de alvleesklier en snijd het weefsel vóór de decellularisatie.<ol>
<li>Was de geperfectioneerde varkens alvleesklier met stromend kraanwater en verwijder de perifere weefsels met gesteriliseerde schaar.</li>
		<li>Breng de alvleesklier in een plastic zak met een tang en Vries bij-80 °C gedurende 1 uur om de alvleesklier effectief te snijden voor de volgende stap.</li>
		<li>Snijd de bevroren alvleesklier in 1 mm dikke stukjes met behulp van een rasp.</li>
		<li>Breng 50 g van het gesneden weefsel over in een plastic container van 500 mL. Opmerking: een plastic bakje met deksel wordt hier aanbevolen om weefsels te beschermen tegen verontreiniging en de verdamping van de oplossing te voorkomen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Behandeling met reagentia. Opmerking: het gehele decellularisatie proces moet bij 4 °C worden uitgevoerd op een digitaal rondschudapparaat bij 150 rpm. In alle decellularisatie stappen, fysieke loslating met behulp van een tang is nodig om te voorkomen dat de segmenten van de alvleesklier aan elkaar kleven. Het wassen van de container met gedistilleerd water is noodzakelijk om de rest reagentia volledig in de container te verwijderen.<ol>
<li>Was vóór elke reagens behandeling 50 g gesneden alvleesklier met 300 mL gedistilleerd water met behulp van een shaker.</li>
		<li>Roer het weefsel continu op 150 rpm totdat het bewolkte water verdwijnt (na ongeveer 12 uur). Vervang het gedestilleerde water elke 2 uur. Opmerking: het is raadzaam om het gedistilleerd water elk uur te veranderen voor efficiëntie om het bewolkte water sneller te verwijderen.</li>
		<li>Gooi het water weg en behandel de 50 g weefsels met 400 mL 1% Triton-X 100 in 1x PBS oplossing voor 84 h. Vernieuw de oplossing elke 12 uur. Opmerking: op dit punt, de hoeveelheid weefsel zal afnemen omdat de cellulaire componenten beginnen te worden verwijderd.</li>
		<li>Behandel met 400 mL isopropanol (IPA) voor 2 uur om het resterende vet uit de alvleesklier te verwijderen. Opmerking: het is normaal dat het weefsel sterk wordt door het verwijderen van vet in dit proces.</li>
		<li>Na 2 h, verwijder de IPA en was het weefsel met 400 mL 1x PBS voor 24 h. Vernieuw de 1x PBS elke 12 h.</li>
		<li>Om het decellularized weefsel te steriliseren, gooi de vorige oplossing weg en behandel met 400 mL 0,1% Perazijnzuur in 4% ethanol voor 2 uur.</li>
		<li>Om het resterende reinigingsmiddel te verwijderen, was het weefsel met 400 mL 1x PBS voor 6 h. Vernieuw de oplossing elke 2 uur.</li>
		<li>Verzamel de decellularized weefsels in een conische buis van 50 mL met een tang.</li>
		<li>Vries het monster bij-80 °C gedurende 1 uur. Bedek de conische buis met een pluisvrij doekje in plaats van het deksel en bevestig met een rubberen band voor efficiënte lyofilisatie.</li>
		<li>Lyophilize het decellularized weefsel bij-50 °C gedurende 4 d. Opmerking: voor stap 1,3 moet 1 g niet-decellulariseerd weefsel ook worden gevriesdroogd onder dezelfde omstandigheden.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. beoordeling van decellularized weefsels
Opmerking: om de resterende hoeveelheid dsDNA, glycosaminoglycanen (Gags) en collageen in het decellularized weefsel te evalueren in vergelijking met inheems weefsel, is ten minste 1 g van elk van de niet-decellulariseerde weefsels (native weefsel) en decellularized weefsel vereist voor één partij van de beoordeling. De hoeveelheid dsDNA, GAGs en collageen kan worden berekend op basis van het droge gewicht van het weefsel.
<ol><li>Bereid oplossingen voor biochemische assays.<ol>
<li>Bereid papaïne oplossing voor monster spijsvertering. Opmerking: de hoeveelheid buffer die moet worden gemaakt, kan worden aangepast op basis van het aantal monsters.<ol>
<li>Los 119 mg van 0,1 M natriumfosfaat (monobasic), 18,6 mg 0,5 mM Na2-EDTA en 8,8 mg 5 mM cysteïne-HCl op in 10 mL geautoclaveerd water.</li>
			<li>Pas de pH van de oplossing aan 6,5 door toevoeging van 10 M NaOH-oplossing.</li>
			<li>Voeg 125 μL van 10 mg/ml papaïne stamoplossing toe aan de bovenstaande oplossing en Vortex, waardoor elk element gelijkmatig kan mengen.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Bereid oplossingen voor dimethyl-methyleenblauw (DMMB) test.<ol>
<li>Om DMMB-kleurstof te maken, Los 8 mg van 0,9-dimethyl-methyleenblauw zinkchloride-dubbel zout, 1,52 g Glycine en 1,185 g NaCl in 500 mL geautoclaveerd water op. Pas de pH op 3 door toe te voegen 0,5 M HCl oplossing terwijl het meten van de verandering van de pH met behulp van een bench-top pH-meter. Filtreer vervolgens door een 500 mL fles-top vacuüm filter.</li>
			<li>Maak 15 μL van 10 mg/mL chondroïtinesulfaat een oplossing voor standaard.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Bereid oplossingen voor hydroxyproline assay.<ol>
<li>Los voor de werkoplossing chlooramine 2,4 g natriumacetaat, 1 g citroenzuur en 0,68 g natriumhydroxide op in 24 mL gedistilleerd water en voeg 240 μL ijsazijn, 10 μL tolueen en 6 mL IPA toe. Opmerking: Los alle poeders in de oplossing op met een Vortex mixer. Chlooramine-werkoplossing kan gedurende maximaal drie maanden bij 4 °C worden bewaard.</li>
			<li>Voor chlooramine T oplossing, Los 0,35 g van Chloramine T in 20 mL van chlooramine werkoplossing en voeg 2,5 mL IPA. Vortex om alle componenten te mengen. Opmerking: bereid onmiddellijk voor gebruik.</li>
			<li>Voor P-DAB-oplossing, plaats 3,75 g P-DAB in 6,5 mL perchloorzuur en 15 mL IPA; Wikkel het in aluminiumfolie. Opmerking: bereid onmiddellijk voor gebruik.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Voeg 1 mL papaïne oplossing toe aan 10 mg gelyofiliseerd weefsel in een micro centrifugebuis van 1,5 mL en Vortex de buis om het monster beter te verteren.</li>
	<li>Plaats de microcentrifuge buis van 1,5 mL in een rubberen rek en verteren de monsters in een bekerglas van 500 mL dat 300 mL water bevat bij 60 °C gedurende 16 uur.</li>
	<li>Centrifugeer bij 9.500 x g gedurende 20 minuten, verzamel het supernatant en breng het over in een nieuwe buis.</li>
	<li>Kwantificeer het rest DNA en de grote eiwitten in het decellularized weefsel.<ol>
<li>Laad 1 μL verteerd monster in de spectrometer en meet de hoeveelheid dsDNA volgens de instructies van de fabrikant. Opmerking: de experimenteerder moet zijn haar terug binden en een masker dragen om verontreiniging van het monster te voorkomen.</li>
	</ol></li>
	<li>Voer een DMMB-test uit om de hoeveelheid GAGs te kwantificeren die in het decellularized weefsel overblijft.<ol>
<li>Meng 1 μL chondroïtinesulfaat een oplossing en 499 μL 1x PBS om standaarden te maken. Verdun de chondroïtinsulfaat oplossing met gedistilleerd water in concentraties van 0, 4, 8, 12, 16 en 20 μg/mL.</li>
		<li>Laad triplicaten van 50 μL van elke concentratie van de standaard en verteerde monsters in een 96-well plaat.</li>
		<li>Voeg aan elk goed 200 μL van de DMMB-kleurstof toe met een meerkanaals pipet.</li>
		<li>Lees onmiddellijk de extinctie bij 525 nm op een microplaat lezer.</li>
	</ol></li>
	<li>Voer een hydroxyproline-test uit om de hoeveelheid collageen te kwantificeren.<ol>
<li>Om een hydroxyproline test uit te voeren, incuberen 250 μL verteerd monster met gelijke hoeveelheden HCl bij 120 °C gedurende 16 uur.</li>
		<li>Droog de resten bij kamertemperatuur gedurende 3 uur om de monsters af te koelen en de monsters vervolgens opnieuw op te lossen in 1 mL 1x PBS.</li>
		<li>Centrifugeer bij 2.400 x g gedurende 10 minuten bij 4 °c.</li>
		<li>Bereid 100 μg/mL hydroxyproline-oplossing als standaard.</li>
		<li>Verdunde hydroxyproline oplossing met gedistilleerd water in een concentratie van 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 30 μg/mL voor een standaardoplossing.</li>
		<li>Laad triplicaten van 50 μL monsters en standaardoplossing in een 96-well plaat.</li>
		<li>Voeg 50 μL Chlooramine T-oplossing toe en incuberen gedurende 20 minuten bij kamertemperatuur.</li>
		<li>Voeg 50 μL p-DAB-oplossing toe en inincuberen gedurende 30 minuten bij 60 °C. Opmerking: ALIQUOT in een donkere kamer. Na de toevoeging, wikkel de plaat met aluminiumfolie.</li>
		<li>Incuberen bij kamertemperatuur gedurende 30 minuten.</li>
		<li>Meet na het koelen de extinctie op 540 nm op een microplaat lezer.</li>
	</ol></li>
</ol>3. bioink preparaat
Opmerking: pdECM poeder kan stabiel worden bewaard bij-80 °C gedurende ten minste één jaar. Vóór de pH-aanpassing kan de verteerde pdECM-oplossing gedurende één maand bij-20 °C worden bewaard. Vóór gebruik het monster van de bevroren pdECM-oplossing bij 4 °C 's nachts ontdooien. De pH-gecorrigeerde pdECM-oplossing kan maximaal één week bij 4 °C worden bewaard. De verteerde pdECM-oplossing kan gedurende ten minste een paar dagen bij 4 °C worden bewaard, maar mag niet langer zijn dan 1 week.
<ol><li>Verteren de gevriesdroogde pdECM met pepsine.<ol>
<li>Voor effectieve spijsvertering van bioink, pulverize de gelyofiliseerde pdECM met vloeibare stikstof met behulp van een mortier en een stamper.</li>
		<li>Verzamel 200 mg pdECM poeder in de conische buis van 50 mL en Voeg 20 mg pepsine en 8,4 mL van het 0,5 M azijnzuur toe (eindconcentratie is 2 w/v%).</li>
		<li>Plaats de magnetische roer stang in de conische buis van 50 mL en roer bij 300 rpm voor 96 h.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pas de pH van de verteerde pdECM-oplossing aan. Opmerking: om gelatie vóór de aanpassing van de pH te voorkomen, moet dit proces op ijs worden uitgevoerd.<ol>
<li>Filter de onverteerde deeltjes in de pdECM-oplossing met behulp van een 40 μm-celzeef met behulp van een pipet met positieve verdringing op ijs om de optimale vertering van onderdelen te verkrijgen.</li>
		<li>Voeg 1 mL van de 10x PBS en Vortex toe voordat u NaOH gebruikt.</li>
		<li>Stel de pH in op 7 met 10 M NaOH controle van de pH met pH-indicator stroken. Opmerking: Vortex telkens wanneer NaOH wordt toegevoegd, zodat de bioink grondig wordt vermengd met de andere reagentia.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Rheologische analyse
<ol><li>Experimentele Setup<ol>
<li>Bereid de 1,5% (w/v) van pdECM bioink voor om de Rheologische eigenschappen te beoordelen.</li>
		<li>Stel een 20 mm kegel plaat geometrie in (kegel diameter van 20 mm met een hoek van 2 °) in de snelheids geregelde modus van een reometer.</li>
		<li>Maak experimentele sequenties in de geïnstalleerde software (TRIO'S) om de viscositeit, de gelatie kinetiek en de dynamische modulus van de pdECM bioink te meten.<ol>
<li>Viscositeit: plaats de pdECM bioink op de plaat. Meet de complexe viscositeit (PA · s) van pdECM bioink onder een stijgende afschuif snelheid van 1 tot 1.000 s-1 bij een constante temperatuur van 15 °c.</li>
			<li>Gelatie kinetiek: plaats de pdECM bioink op de plaat. Bereken de complexe modulus (G *) door meting van de opslag-en verlies modulus van pdECM bioink bij 4-37 °C met een incrementele verhoging van 5 °C/min (tijd-sweep-modus).</li>
			<li>Dynamische modulus: plaats de pdECM bioink op de plaat bij 37 °C gedurende 60 min vóór de meting. Meet de frequentie afhankelijke opslagmodulus (G ') en Loss modulus (G ' ') van de pdECM bioink in het bereik van 0,1-100 rad/s bij 2% stam.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>5.3D-celafdrukken van alvleesklier weefsel constructies met behulp van Islet
<ol><li>Bereiding van geïsoleerde eilandjes<ol>
<li>Isoleer primaire eilandjes van een rat volgens de protocollen beschreven in een vorig werk5.</li>
		<li>Om puin en dode cellen van het geïsoleerde eilandje te scheiden, passeert u de celsuspensie door een 70 μm celzeef. Eilandjes met een diameter kleiner dan 70 μm worden als dood of abnormaal beschouwd.</li>
		<li>Onderbreek de geïsoleerde eilandjes in RPMI-1640 medium en plaats ze op de petrischaal. Verwijder eilandjes groter dan 300 μm in diameter door gebruik te maken van een P200 volume pipet onder de Microscoop (4x objectief lens) in de bioveiligheidskast.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Eilandje inkaping in pdECM bioink<ol>
<li>Bereid pH aangepast pdECM bioink en geïsoleerd eilandje. Opmerking: om gelatie voor de pH-aanpassing te voorkomen, moet dit proces op ijs worden uitgevoerd.</li>
		<li>Meng de pdecm bioink en de media die met de eilandjes zijn opgehangen (ratio 3:1) zachtjes met een pipet met positieve verdringing tot ze gelijkmatig gemengd zijn. NB: de uiteindelijke concentratie van de pdECM bioink is 1,5% en de celdichtheid in de pdECM bioink is 3.000 IEQ/mL.</li>
	</ol>
</li>
	<li>3D-cel afdrukken van alvleesklier weefsel constructies<ol>
<li>Bereid een gesteriliseerde spuit en een mondstuk van 22 G. Opmerking: deze meter is geselecteerd voor het afdrukken van eilandjes met een diameter van 100-250 μm.</li>
		<li>Laad eilandje-beladen pdECM bioink in de spuit.</li>
		<li>Druk de bioink af met de geoptimaliseerde afdruk conditie (voedingssnelheid: 150 mm/min; pneumatische druk: 15 kPa) bij 18 °C in de vorm van een rooster.</li>
		<li>Om de bioink te crosslinken, plaats de gedrukte constructie in de incubator voor 30 min.</li>
		<li>Dompel de gedrukte constructie onder in de eilandcultuur media die RPMI-1640 medium aangevuld met 10% foetaal runderserum (FBS), 100 U/mL penicillaire en 100 U/mL streptomycine.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6.3D-celdruk van de alvleesklier constructie met patroon structuur
<ol><li>Bereiding van twee soorten bioink<ol>
<li>Voor het valideren van de veelzijdigheid van het afdrukken met behulp van meerdere bioinkten, bereid twee sets pdECM bioinks en vlek ze door het toevoegen van 0,4% Trypan blauwe en Rose Bengal oplossing in elke pdECM bioink in een verhouding van 1:20, respectievelijk. Opmerking: om gelatie voor de pH-aanpassing te voorkomen, moet dit proces op ijs worden uitgevoerd.</li>
		<li>Meng de pdecm bioink en de media die met de eilandjes zijn opgehangen (ratio 3:1) zachtjes met een pipet met positieve verdringing tot ze gelijkmatig gemengd zijn. NB: de uiteindelijke concentratie van de pdECM bioink is 1,5% en de celdichtheid in de pdECM bioink is 3.000 IEQ/mL.</li>
	</ol>
</li>
	<li>3D-celafdrukken van multi materiaal-gebaseerde alvleesklier weefsel constructies<ol>
<li>Bereid gesteriliseerde spuiten en een 25 G mondstuk.</li>
		<li>Laad elke bioink (blauw en rood) in twee verschillende spuiten, respectievelijk.</li>
		<li>Print de bioink met geoptimaliseerde afdruk conditie (voedingssnelheid: 150 mm/min; pneumatische druk: 15 kPa) bij 18 °C in een vorm van een rooster met wisselende lijnen blauw en rood.</li>
		<li>Om de bioink te crosslinken, plaats de gedrukte constructie in de incubator voor 30 min.</li>
		<li>Dompel de gedrukte constructie onder in een eilandje cultuur media die RPMI-1640 medium aangevuld met 10% foetaal runderserum (FBS), 100 U/mL penicillaire en 100 U/mL streptomycine.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Shapiro, A. J., Pokrywczynska, M., Ricordi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+pancreatic+islet+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Clinical pancreatic islet transplantation.</a> Nature Reviews Endocrinology. 13 (5), 268(2017).</li>
<li>Venturini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technique%2C+complications%2C+and+therapeutic+efficacy+of+percutaneous+transplantation+of+human+pancreatic+islet+cells+in+type+1+diabetes%3A+the+role+of+US%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Technique, complications, and therapeutic efficacy of percutaneous transplantation of human pancreatic islet cells in type 1 diabetes: the role of US.</a> Radiology. 234 (2), 617-624 (2005).</li>
<li>Xie, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytoprotection+of+PEG-modified+adult+porcine+pancreatic+islets+for+improved+xenotransplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Cytoprotection of PEG-modified adult porcine pancreatic islets for improved xenotransplantation.</a> Biomaterials. 26 (4), 403-412 (2005).</li>
<li>Sackett, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+matrix+scaffold+and+hydrogel+derived+from+decellularized+and+delipidized+human+pancreas%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Extracellular matrix scaffold and hydrogel derived from decellularized and delipidized human pancreas.</a> Scientific Reports. 8 (1), 10452(2018).</li>
<li>Kim, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+cell+printing+of+islet-laden+pancreatic+tissue-derived+extracellular+matrix+bioink+constructs+for+enhancing+pancreatic+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">3D cell printing of islet-laden pancreatic tissue-derived extracellular matrix bioink constructs for enhancing pancreatic functions.</a> Journal of Materials Chemistry B. 7 (10), 1773-1781 (2019).</li>
<li>Yi, H. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+bioprinted+human-glioblastoma-on-a-chip+for+the+identification+of+patient-specific+responses+to+chemoradiotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">A bioprinted human-glioblastoma-on-a-chip for the identification of patient-specific responses to chemoradiotherapy.</a> Nature Biomedical Engineering. 1, (2019).</li>
<li>Das, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decellularized+extracellular+matrix+bioinks+and+the+external+stimuli+to+enhance+cardiac+tissue+development+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Decellularized extracellular matrix bioinks and the external stimuli to enhance cardiac tissue development in vitro.</a> Acta Biomaterialia. , (2019).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shear-induced+alignment+of+collagen+fibrils+using+3D+cell+printing+for+corneal+stroma+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Shear-induced alignment of collagen fibrils using 3D cell printing for corneal stroma tissue engineering.</a> Biofabrication. 11 (3), 035017(2019).</li>
<li>Huang, H. H., Ramachandran, K., Stehno-Bittel, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+replacement+for+islet+equivalents+with+improved+reliability+and+validity%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Diabetologica%22%5BJournal%5D)">A replacement for islet equivalents with improved reliability and validity.</a> Acta Diabetologica. 50 (5), 687-696 (2013).</li>
<li>Pati, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Printing+three-dimensional+tissue+analogues+with+decellularized+extracellular+matrix+bioink%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Printing three-dimensional tissue analogues with decellularized extracellular matrix bioink.</a> Nature Communications. 5, 3935(2014).</li>
<li>Hussey, G. S., Dziki, J. L., Badylak, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+matrix-based+materials+for+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Materials%22%5BJournal%5D)">Extracellular matrix-based materials for regenerative medicine.</a> Nature Reviews Materials. 1, (2018).</li>
<li>Kim, B. S., Kim, H., Gao, G., Jang, J., Cho, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decellularized+extracellular+matrix%3A+a+step+towards+the+next+generation+source+for+bioink+manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Decellularized extracellular matrix: a step towards the next generation source for bioink manufacturing.</a> Biofabrication. 9 (3), 034104(2017).</li>
<li>Gaetani, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+different+decellularization+protocols+on+the+generation+of+pancreas-derived+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+C%3A+Methods%22%5BJournal%5D)">Evaluation of different decellularization protocols on the generation of pancreas-derived hydrogels.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 24 (12), 697-708 (2018).</li>
<li>Gao, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineered+bio-blood-vessels+constructed+using+a+tissue-specific+bioink+and+3D+coaxial+cell+printing+technique%3A+a+novel+therapy+for+ischemic+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Tissue engineered bio-blood-vessels constructed using a tissue-specific bioink and 3D coaxial cell printing technique: a novel therapy for ischemic disease.</a> Advanced Functional Materials. 27 (33), 1700798(2017).</li>
<li>La, W. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemically+replicated+organic+and+inorganic+bony+microenvironment+for+new+bone+formation+generated+by+a+3D+printing+technology%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Systemically replicated organic and inorganic bony microenvironment for new bone formation generated by a 3D printing technology.</a> RSC Advances. 6 (14), 11546-11553 (2016).</li>
<li>Lee, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+liver+decellularized+extracellular+matrix+bioink+for+three-dimensional+cell+printing-based+liver+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Development of liver decellularized extracellular matrix bioink for three-dimensional cell printing-based liver tissue engineering.</a> Biomacromolecules. 18 (4), 1229-1237 (2017).</li>
<li>Choudhury, D., Tun, H. W., Wang, T., Naing, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organ-derived+decellularized+extracellular+matrix%3A+a+game+changer+for+bioink+manufacturing%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Organ-derived decellularized extracellular matrix: a game changer for bioink manufacturing?</a> Trends in Biotechnology. 36 (8), 787-805 (2018).</li>
<li>Kurpios, N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+direction+of+gut+looping+is+established+by+changes+in+the+extracellular+matrix+and+in+cell%3A+cell+adhesion%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">The direction of gut looping is established by changes in the extracellular matrix and in cell: cell adhesion.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (25), 8499-8506 (2008).</li>
<li>Sakai, T., Larsen, M., Yamada, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibronectin+requirement+in+branching+morphogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Fibronectin requirement in branching morphogenesis.</a> Nature. 423 (6942), 876(2003).</li>
</ol>

Dit protocol beschreef de ontwikkeling van pdecm-bioinkten en de fabricage van 3D-alvleesklier weefsel constructies met behulp van 3D-celdruktechnieken. Om de micro-omgeving van het doelweefsel in de 3D-engineered weefsel constructie te recapituleren, is de keuze van bioink van cruciaal belang. In een eerdere studie, we gevalideerd dat weefsel-specifieke dECM bioinks gunstig zijn voor het bevorderen van stamcel differentiatie en proliferatie10. In vergelijking met synthetische polymeren, dECM kan ...

Onlangs is de transplantatie van alvleesklier Islet beschouwd als een veelbelovende behandeling voor patiënten met diabetes type 1. De relatieve veiligheid en minimale invasiviteit van de procedure zijn grote voordelen van deze behandeling1. Echter, het heeft een aantal beperkingen, zoals de lage succespercentage van het isoleren van eilandjes en de bijwerkingen van immunosuppressieve drugs. Bovendien daalt het aantal geënt eilandjes gestaag na transplantatie als gevolg van de vijandige omgeving2. Verschillende biocompatibele materialen zoals alginaat, collageen, poly (melkzuur-co-glycolic zuur) (PLGA) of polyethyleenglycol (PEG) zijn toegepast op het eiland van de alvleesklier transplantatie om deze moeilijkheden te overwinnen.
3D Cell Printing technologie is ontstaan in weefsel Engineering vanwege zijn grote potentieel en hoge prestaties. Onnodig te zeggen, bioinkten staan bekend als belangrijke componenten voor het verstrekken van een geschikte micro-omgeving en het mogelijk maken van de verbetering van cellulaire processen in gedrukte weefsel constructies. Een aanzienlijk aantal afschuifverdunnende hydrogels zoals fibrin, alginaat en collageen worden veel gebruikt als bioinkten. Echter, deze materialen vertonen een gebrek aan structurele, chemische, biologische en mechanische complexiteit in vergelijking met de extracellulaire matrix (ECM) in native weefsel3. Micromilieuaanwijzingen zoals de interacties tussen eilandjes en ECM zijn belangrijke signalen voor het verbeteren van de functie van eilandjes. Decellularized ECM (decm) kan de Weefselspecifieke samenstelling van verschillende ECM-componenten opnieuw maken, waaronder collageen, glycosaminoglycanen (Gags) en glycoproteïnen. Bijvoorbeeld, primaire eilandjes die hun perifere ECMs behouden (bijvoorbeeld, type I, III, IV, V, en VI collageen, laminine, en fibronectin) vertonen lage apoptosis en betere insulinegevoeligheid, wat aangeeft dat weefsel-specifieke cel-matrix interacties belangrijk zijn voor het verbeteren van hun vermogen om te functioneren op dezelfde manier naar oorspronkelijke weefsel4.
In dit document, we verhelderen protocollen voor het bereiden van alvleesklier weefsel afgeleide decellularized extracellulaire matrix (pdecm) bioink om gunstige microenvironmental cues voor het stimuleren van de activiteit en functies van pancreas eilandjes, gevolgd door de processen voor het genereren van 3D alvleesklier weefsel constructies met behulp van een microextrusie gebaseerde bioprinten techniek (Figuur 1).

<table><tbody><tr><td>Biologische veiligheidskasten</td><td>CRYSTE</td><td>PURICUBE 1200</td><td></td></tr><tr><td>Diepvriezer</td><td>Thermo Scientific Forma</td><td>957</td><td></td></tr><tr><td>Digitale orbitale shaker</td><td>DAIHAN Scientific</td><td>DH.WSO04010</td><td></td></tr><tr><td>Droogoven</td><td>DAIHAN Scientific</td><td>WON-155</td><td></td></tr><tr><td>Vriesdroger</td><td>LABCONCO</td><td>7670540</td><td></td></tr><tr><td>Koelkast</td><td>SANSUNG</td><td>CRFD-1141</td><td></td></tr><tr><td>Rasper</td><td>ABM</td><td>1415605793</td><td></td></tr><tr><td>Omgekeerd microscoop</td><td>Leica</td><td>DMi1</td><td></td></tr><tr><td>Microcentrifuge</td><td>CRYSTE</td><td>PURISPIN 17R</td><td></td></tr><tr><td>Microplatelezer</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Multiskan GO</td><td></td></tr><tr><td>Mini centrifuge</td><td>DAIHAN Scientific</td><td>CF-5</td><td></td></tr><tr><td>Multi-Hotplate roerders</td><td>DAIHAN Scientific</td><td>SMHS-6</td><td></td></tr><tr><td>Nanodrop</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>ND-LITE-PR</td><td></td></tr><tr><td>pH-tafelmeter</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>STARA2110</td><td></td></tr><tr><td>Reometer</td><td>TA Instrument</td><td>Discovery HR-2</td><td></td></tr><tr><td>Vortexmixer</td><td>DAIHAN Scientific</td><td>VM-10</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgische instrumenten</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Operatie schaar</td><td>Hirose</td><td>HC.13-122</td><td></td></tr><tr><td>Pincet</td><td>Korea Ace Scientific</td><td>HC.203-30</td><td></td></tr><tr><td>Materialen</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1,7 mL microcentrifugebuisje</td><td>Axygen</td><td>MCT-175-C</td><td></td></tr><tr><td>10 ml glazen vial</td><td>Scilab</td><td>SL.VI1243</td><td></td></tr><tr><td>40 µm celstrainer</td><td>Falcon</td><td>352340</td><td></td></tr><tr><td>5 L beker</td><td>Dong Sung Science</td><td>SDS 2400</td><td></td></tr><tr><td>50 mL cornische buis</td><td>Falcon</td><td>352070</td><td></td></tr><tr><td>500 mL beker</td><td>Korea Ace Scientific</td><td>KA.23-08</td><td></td></tr><tr><td>500 mL fles-top vacuümfilter</td><td>Corning</td><td>431118</td><td></td></tr><tr><td>500 mL plastic container</td><td>LOCK&amp;LOCK</td><td>INL301</td><td></td></tr><tr><td>96-wells plaat</td><td>Falcon</td><td>353072</td><td></td></tr><tr><td>Aluminiumfolie</td><td>DAEKYO</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kimwipe</td><td>Kimtech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Magneetstaaf</td><td>Korea Ace Scientific</td><td>BA.37110-0003</td><td></td></tr><tr><td>Morser en stamper</td><td>DAIHAN Scientific</td><td>SC.MG100</td><td></td></tr><tr><td>Multi-kanaal pipettor</td><td>Eppendorf</td><td>4982000314</td><td></td></tr><tr><td>Petrischaal</td><td>SPL</td><td>10100</td><td></td></tr><tr><td>pH indicator strips</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1095350001</td><td></td></tr><tr><td>Zeeffilter gaas</td><td>DAIHAN Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Decellularisatie</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>10x pbs</td><td>Hyclone</td><td>SH30258.01</td><td></td></tr><tr><td>4,7% Perazijnzuur</td><td>Omegafarm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>70% ethanol</td><td>SAMCHUN CHEMICALS</td><td>E0220 SAM</td><td></td></tr><tr><td>Gedestilleerd water</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>IPA</td><td>SAMCHUN CHEMICALS</td><td>samchun I0348</td><td></td></tr><tr><td>Triton-X 100</td><td>Biosesang</td><td>T1020</td><td></td></tr><tr><td>Biochemische test</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1,9-Dimethyl-methyleenblauw zinkchloride dubbelzout</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>341088</td><td></td></tr><tr><td>10 N NaOH</td><td>Biosesang</td><td>S2018</td><td></td></tr><tr><td>Chloramijn T</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>857319</td><td></td></tr><tr><td>Chondroitinesulfaat A</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4384</td><td></td></tr><tr><td>Citroenzuur</td><td>Supelco</td><td>46933</td><td></td></tr><tr><td>Cysteïne-HCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C1276</td><td></td></tr><tr><td>Glacial azijnzuur</td><td>Merok</td><td>100063</td><td></td></tr><tr><td>Glycine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>410225</td><td></td></tr><tr><td>HCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758</td><td></td></tr><tr><td>Na2-EDTA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E5134</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>SAMCHUN CHEMICALS</td><td>S2097</td><td></td></tr><tr><td>Papaïne</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>p4762</td><td></td></tr><tr><td>P-DAB</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D2004</td><td></td></tr><tr><td>Perchloorzuur</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>311421</td><td></td></tr><tr><td>Natriumacetaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5636</td><td></td></tr><tr><td>Natriumhydroxide</td><td>Supelco</td><td>SX0607N</td><td></td></tr><tr><td>Natriumfosfaat(monobasisch)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>RDD007</td><td></td></tr><tr><td>Tolueen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>244511</td><td></td></tr><tr><td>Bioink</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gekarakteriseerd FBS</td><td>Hyclone</td><td>SH30084.03</td><td></td></tr><tr><td>Penicilline-Streptomycine</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>Pepsine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7215</td><td></td></tr><tr><td>Rose bengal</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>198250</td><td></td></tr><tr><td>RPMI-1640 medium</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>11875093</td><td></td></tr><tr><td>Trypan Blauw oplossing</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T8154</td><td></td></tr></tbody></table>

pancreatic weefsel-afgeleide extracellulaire matrix bioink voor het afdrukken van 3d cell-beladen alvleesklier weefsel constructies

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

De transplantatie van pancreas eilandjes is een veelbelovende behandeling voor patiënten die lijden aan type 1 diabetes gepaard met Hypoglykemie en secundaire complicaties. Echter, Islet Transplantatie heeft nog steeds een aantal beperkingen, zoals de lage levensvatbaarheid van getransplanteerde eilandjes als gevolg van slechte eilandje engraftment en vijandige omgevingen. Bovendien, de insuline-producerende cellen onderscheiden van menselijke pluripotente stamcellen hebben beperkte mogelijkheid om te scheiden van voldoende hormonen die de bloedsuikerspiegel kan reguleren; Daarom is het sterk nodig om de rijping te verbeteren door cellen met goede micromilieuaanwijzingen te kweken. In dit artikel, we duidelijkheid protocollen voor het bereiden van een door de alvleesklier weefsel afgeleide decellularized extracellulaire matrix (pdecm) bioink om een gunstige micro-omgeving te bieden die de glucose gevoeligheid van alvleesklier eilandjes kan verhogen, gevolgd door het beschrijven van de processen voor het genereren van 3D-alvleesklier weefsel constructies met behulp van een microextrusie gebaseerde bioprinten techniek.

Decellularisatie van alvleesklier weefsels We ontwikkelden het proces voor het bereiden van pdecm bioink om alvleesklier weefsel-specifieke micro-omgevingen te bieden voor het verbeteren van de functionaliteit van eilandjes in een 3D bioprinted weefsel constructie (Figuur 2a). Na het decellularisatie proces, 97,3% van dsDNA werd verwijderd en representatieve ECM componenten zoals collageen en GAGs bleven 1278,1% en 96,9% v...

Decellularized extracellulaire matrix (dECM) kan geschikte micro-omgevings aanwijzingen bieden om de inherente functies van doelweefsels in een Engineered constructie te recapituleren. Dit artikel verheldeert de protocollen voor de decellularisatie van pancreas weefsel, evaluatie van decm bioink van de alvleesklier weefsel, en generatie van 3D-alvleesklier weefsel constructies met behulp van een bioprinten techniek.

Pancreatic weefsel-afgeleide extracellulaire matrix Bioink voor het afdrukken van 3D Cell-beladen alvleesklier weefsel constructies

The transplantation of pancreatic islets is a promising treatment for patients who suffer from type 1 diabetes accompanied by hypoglycemia and secondary ...

pdECM bioink kan een gunstige micro-omgeving bieden voor alvleeskliereilandjes met behulp van weefselspecifieke componenten en architectuur en heeft optimale neurologische eigenschappen die celsterfte verminderen en hun afdrukbaarheid verhogen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat de weefselspecifieke samenstelling kan worden bewaard binnen de pdECM bioink ter bevordering van een constructieve crosstalk tussen 3D-alvleesklierweefsel constructies en ingekapselde eilandjes. De ontwikkeling van eilandjesinkap in pdECM bioink kan worden toegepast op de fabricage van transplanteerbaar alvleesklierweefsel constructies voor de behandeling van diabetes type 1.Dit bioink kan worden gebruikt om de toepassing van transplanteerbare constructies en in vitro weefselmodellen voor diabetes, diabetesgerelateerde complicaties en alvleesklierkanker uit te verbreden. Voor de decellularisatie van een bevroren varkensvleesklier weefsel monster, gebruik een rasp om de bevroren alvleesklier snijden in een millimeter dikke stukken en breng 50 gram van het gesneden weefsel in een 500 milliliter plastic container. Was het weefsel met 300 milliliter gedestilleerd water bij vier graden Celsius op een digitale orbitale shaker met 150 rotaties per minuut gedurende ongeveer 12 uur.Wanneer het troebele water verdwijnt, vervang het water met 400 milliliter van 1%Triton-X 100 in PBS gedurende 84 uur. Aan het einde van de wasmiddelbehandeling, het weefsel met 400 milliliter isopropanol gedurende twee uur uitbroeden om het resterende vet uit de alvleesklier te verwijderen, gevolgd door een 24-uurs wasbeurt in 400 milliliter PBS. Steriliseer aan het einde van de was het gedecelluleerde weefsel met 400 milliliter 0,1% peratisch zuur in 4% ethanol gedurende twee uur voordat het monster zes uur lang met 400 milliliter verse PBS wast om eventueel restmiddel te verwijderen.Gebruik aan het einde van de wasmiddel om de weefselstukken in een conische buis van 50 milliliter over te brengen en het monster gedurende een uur opnieuw in te vriezen bij min 80 graden Celsius. Bedek vervolgens de conische buis met een pluisvrij doekje dat met een elastiekje is bevestigd en verafboom het gedecellulariseerde weefsel vier dagen bij min 50 graden Celsius. Om de bioink voor te bereiden, breng je 200 milligram gevriesdroogde pdECM over in een nieuwe conische buis van 50 milliliter en voeg je 20 milligram pepsine en 8,4 milliliter 0,5 molair azijnzuur toe aan het weefselmonster.Plaats vervolgens een magnetische roerstaaf in de buis voor een 96-uurs roer incubatie bij 300 rotaties per minuut. Gebruik aan het einde van de incubatie een celzeef van 40 micrometer en een positieve verplaatsingspipet om de oplossing in een nieuwe buis op ijs te filteren om onverteerde deeltjes eruit te filteren en een milliliter 10X PBS aan de buis toe te voegen. Gebruik na het vortexen natriumhydroxide om de pH van de oplossing aan te passen aan zeven.Ter voorbereiding van de bioink voor de 3D-cel afdrukken van een pancreas constructie met een patroon structuur, vlek een aliquot van pdECM bioink met 0,4%Trypan Blue en een aliquot met Rose Bengal Solution op een een tot 20 verhouding. Gebruik vervolgens een positieve verplaatsingpipet om elke bioinkoplossing voorzichtig te mengen met een medium zwevende eilandjeoplossing met een drie-op-één verhouding tot een uiteindelijke 1,5% bioinkconcentratie en een celdichtheid van drie keer 10 tot het drie-eilandje equivalent per milliliter. Voor 3D-cel afdrukken van multi-materiaal gebaseerde pancreasweefsel constructies, laad elk bioink eilandje mengsel in individuele gesteriliseerde spuiten uitgerust met 25 meter sproeiers en 3D-print elke bioink onder geoptimaliseerde afdrukomstandigheden bij 18 graden Celsius in de vorm van een rooster met afwisselende lijnen van blauw en rood.Om de bioink te koppelen, plaatst u de bedrukte constructie gedurende 30 minuten in een 37 graden Celsius en 5%koolstofdioxidecelkweek. Dompel vervolgens de bedrukte constructie onder in RPMI 1640 medium aangevuld met 10% foetale runderserum en 100 eenheden per milliliter penicilline en streptomycine. Na het decellularisatieproces wordt 97,3% van het dubbelstrengs DNA verwijderd en blijven de representatieve extracellulaire matrixcomponenten zoals collageen en glycosaminoglycanen op respectievelijk 1278,1% en 96,9% ten opzichte van dat van het inheemse alvleesklierweefsel.In deze representatieve analyse vertoonde het pdECM bioink een afschuifgedrag met een waarde van ongeveer 10 pascal per seconde met de afschuifsnelheid van één per seconde, wat aangeeft dat het bioink de juiste rheologische kenmerken voor extrusie door een mondstuk aantoonde. Verder begon de complexe modulus van het bioink te stijgen toen de temperatuur 15 graden Celsius bereikte en snel steeg toen de temperatuur op 37 graden Celsius werd gehandhaafd, wat de sol-gelovergang van de oplossing aangeeft. De dynamische G prime en G double prime van de pdECM bioink werden onderzocht bij fysiologisch relevante temperaturen om de stabiliteit na het drukproces te garanderen, wat resulteerde in het bereiken van een stabiele modulus onder de frequentieveetoestand.Met behulp van een multihead printsysteem kunnen verschillende soorten 3D-constructies vervolgens worden vervaardigd zoals aangetoond met behulp van de ontwikkelde pdECM die de veelzijdigheid van pdECM demonstreert met het oog op 3D-bioprinting om twee of meer soorten levende weefsels in een weefselachtige opstelling te harmoniseren. Wees voorzichtig bij het mengen van de bioink met de cellen om celdood en bellenvorming te voorkomen als de aanwezigheid van bellen verlaagt de afdrukresolutie en vermindert de levensvatbaarheid van de cel. De functionaliteit van de ingekapselde alvleeskliereilandjes in de 3D-alvleesklierweefselconstructies kan worden beoordeeld aan de hand van immunofluorescentie- of glucosetolerantietest.Deze pdECM bioink en 3D bioprinting techniek kan mogelijk worden gebruikt voor de ontwikkeling van functionele alvleesklierweefsel constructies op het gebied van tissue engineering. Onderzoekers moeten de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen dragen om verwondingen te voorkomen bij het hanteren van de scherpe rasp en reagentia.

pancreatic-tissue-derived-extracellular-matrix-bioink-for-printing-3d

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

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

We beschrijven een reeks protocollen die samen een weefsel nabootsen hydrogel bioink waarmee functionele en levensvatbare 3-D weefsel constructen kunnen worden bioprinted voor gebruik in in vitro screening toepassingen.

Bioprinting Cellularized Construeert met een tissue-specifieke Hydrogel Bioink

Hier, wordt een methode beschreven voor de bereiding van 3-dimensionale (3D) sferoïde co cultuur van pancreatic kankercellen en fibroblasten, gevolgd door meting van metabolische functies met behulp van een extracellulaire flux-analyzer.

Voorbereiding en metabole kwantitatieve analyse van 3-dimensionale sferoïde co culturen van Pancreatic kankercellen en fibroblasten

Kraakbeen en huid-analogen waren bioprinted met behulp van een nanocellulose-alginaat gebaseerd bioink. De bioinks waren cellularized voorafgaand aan het afdrukken via een enkele stap passieve mengen eenheid. De constructies werden gedemonstreerd worden uniforme cellularized, hebben hoge levensvatbaarheid en gunstige markers van differentiatie vertonen.

Bioprinting van kraakbeen en huid weefsel analogen met behulp van een roman passief mengen eenheid techniek voor Bioink Precellularization

Hier presenteren we een protocol voor het genereren van insuline 3D lymfkliertest pancreatoids uit de alvleesklier progenitoren vrij zwevende e10.5 losgekoppeld en de bijbehorende mesenchym uitdrukken.

Steiger-vrije, driedimensionale insuline uitdrukken Pancreatoids van muis alvleesklier voorlopercellen In Vitro generatie

Wij ontwikkeld een heterogene borst kanker model bestaande uit vereeuwigd tumor en fibroblast cellen ingebed in een bioprintable alginaat/gelatine bioink. Het model recapituleert de tumor in vivo communicatie en vergemakkelijkt de vorming van meercellige tumor spheroïden, inzicht in de mechanismen van tumorvorming rijden oplevert.

Bioprintable alginaat/gelatine Hydrogel 3D In Vitro modelsystemen induceren sferoïde celvorming

Dit protocol beschrijft de productie van polycaprolactone (PCL) gloeidraad met ingesloten polylactic acid (PLA) microsferen waarin decellularized matrices (DM) voor afdrukken in 3D van structurele weefsel engineering constructies.

Nieuwe proces voor afdrukken in 3D Decellularized Matrices

Gepresenteerd hier is een eenvoudig te gebruiken, Core/shell, driedimensionale bioprinten set-up voor één stap fabricage van holle steigers, geschikt voor weefsel engineering van vasculaire en andere buisvormige structuren.

Kern/shell druk steigers voor weefsel engineering van buisvormige constructies

Dit protocol benadrukt een methode om snel de biocompatibiliteit van een kristallijne nanocellulose (CNC) / agarose composiet hydrogel biomateriaal inkt met muis beenmerg-afgeleide mestcellen te beoordelen in termen van cel levensvatbaarheid en fenotypische expressie van de celoppervlak receptoren, Kit (CD117) en hoge affiniteit IgE receptor (FcεRI).

Fabricage van een kristallijne nanocellulose ingebedde agarose biomateriaal inkt voor beenmerg-afgeleide mestcelkweek

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

Leer hoe je pancreasweefsel-afgeleide extracellulaire matrix bioink gebruikt voor 3D-bioprinting van alvleesklierconstructen met geëncapsuleerde eilandjes. Deze methode verbetert celoverleving en functionaliteit voor diabetesbehandeling.

Pancreatic weefsel-afgeleide extracellulaire matrix Bioink voor het afdrukken van 3D Cell-beladen alvleesklier weefsel constructies (Video) | JoVE Journal

Pancreatic weefsel-afgeleide extracellulaire matrix Bioink voor het afdrukken van 3D Cell-beladen alvleesklier weefsel constructies

Meer video's verkennen