Name: Protocollen van 3D Bioprinting van gelatine Methacryloyl hydrogel gebaseerde Bioinks (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 25 s
Description: Leer 3D-bioprinting van GelMA-hydrogels voor biomedische toepassingen. Dit protocol toont strategieën om de printbaarheid te verbeteren en complexe structuren te creëren voor weefselengineering en orgaanschade-therapie.

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 gesponsord door het National Key Research and Development Program van China (2018YFA0703000), de National Nature Science Foundation of China (No. U1609207, 81827804), het wetenschaps Fonds voor creatieve onderzoeksgroepen van de National Natural Science Oprichting van China (nr. 51821093).

1. celculturing
<ol><li>Bereid Dulbecco's gemodificeerde Eagle medium (DMEM), aangevuld met 10% foetaal runderserum (FBS) en 1% penicillines/streptomycine, gebruikt voor de kweek van humane borstkankercellen (MDA-MB-231) en humane navelstreng ader endotheliale cel (HUVEC) lijnen.</li>
	<li>Bereid DMEM met L-glutamine (DMEM/F-12), aangevuld met 10% FBS en 1% penicillines/streptomycine, gebruikt voor het kweken van beenmerg mesenchymale stamcel (BMSC) lijnen.</li>
	<li>Stel de kweek omgeving in als 37 °c en 5% Co2. Cultuur MDA-MB-231, HUVEC, en BMSC, en passage van de cellen in een 1:2 ratio wanneer 90% samenvloeiing is bereikt.</li>
</ol>2. fabricage van GelMA-microsferen
<ol><li>Print de fixture als Figuur 1A met Polymelkzuur (PLA) op een printer met gesmolten depositie modellering (fdm). Plaats twee metalen ring elektroden in de armatuur.</li>
	<li>Sluit de twee metalen ring elektroden met grond en positieve palen, respectievelijk. Plaats de metalen plaat verbonden met de hoge spanning onder de ring elektrode en plaats een Petri schaaltje met silicium olie op de metalen plaat als druppel ontvanger.</li>
	<li>Los gevriesdroogde GelMA (5% w/v) en lithium fenyl-2, 4, 6-trimethylbenzoylfosforaat (schoot, 0,5% m/v) in Dulbecco's fosfaat-gebufferde zoutoplossing (DPBS) als de bioink (10 mL). Filtreer de bioink door een filter van 0,22 μm voor steriliteit en verwarm het in een waterbad van 37 °C gedurende 15 minuten.</li>
	<li>Maak MDA-MB-231 cellen los met 3 mL 0,25% trypsine-0,02% EDTA-oplossing gedurende 3 minuten bij 37 °C. Centrifugeer cellen in een 15 mL centrifugale buis op 100 x g gedurende 5 minuten om een celpellet te verkrijgen.</li>
	<li>Verwijder het supernatant. Meng de celpellet met 1 mL bereide bioink door deze langzaam te pipetteren om de aanmaak van bubbels te voorkomen.</li>
	<li>Plaats 1 mL bioink (MDA-MB-231) in een 3 mL steriele spuit. Voer de bioink door de kracht van perslucht (~ 0,5 kPa). Plaats de spuit op de fixture. Opmerking: de afdrukomgeving moet streng worden gecontroleerd bij een temperatuur van 30 °C en een vochtigheidsgraad van 50%.</li>
	<li>Schakel het hoogspannings vermogen in en stel de spanning in op 0 − 4 kV. Schakel tegelijkertijd het 405 nm golflengte licht in om de GelMA druppeltjes in 5 mL silicium olie te kruisen.</li>
	<li>Giet het grootste deel van de silicium olie weg door de Petri schaal te decanteren. Breng de overgebleven silicium olie en de GelMA-microsferen over in een centrifugale buis van 15 mL met behulp van een lepel.</li>
	<li>Voeg 5 mL DPBS toe en schud het mengsel gelijkmatig. Centrifugeer de buis op 100 x g gedurende 5 minuten en verwijder de supernatant vloeistof.</li>
	<li>Herhaal stap 2,9 3x.</li>
	<li>Neem de GelMA microsferen met een lepel en kweek ze in DMEM in een Petri schaaltje bij 37 °C en 5% CO2 voor 3 dagen.</li>
	<li>Gooi het medium weg en was de microsferen met DPBS. Oplossing met 2 mL 4% Paraformaldehyde (PFA) gedurende 30 min bij kamertemperatuur (RT).</li>
	<li>Gooi de PFA weg en was de microsferen met DPBS. Permeabilize met 2 mL 0,5% nonionische oppervlakteactieve stof (d.w.z. Triton X-100) gedurende 5 min bij RT.</li>
	<li>Gooi de nonionische oppervlakteactieve stof weg en was de microsferen met DPBS. Beits ze met 2 mL tetramethylrhodamine (TRITC) phalloidine gedurende 30 min in de duisternis bij RT.</li>
	<li>Gooi de TRITC weg en was de microsferen met DPBS. Vlek ze met 2 mL 4 –, 6-diamidino-2-fenylindole (DAPI) voor 10 min in duisternis op RT.</li>
	<li>Gooi de DAPI weg en was de microsferen met DPBS. Leg de morfologie vast met een confocale fluorescentiemicroscoop.</li>
</ol>3. fabricage van GelMA-vezels
<ol><li>Maak een coaxiale nozzle zoals afgebeeld in Figuur 2a. Bevestig een binnenste nozzle (25 G, OD = 510 μm, ID = 250 μm) en buitenste nozzle (18 G, OD = 1200 μm, ID = 900 μm) met solderen. Sluit een glazen buis (lengte = 50 mm, binnendiameter = 1,2 mm) aan op het uiteinde van het coaxiale mondstuk.</li>
	<li>Los natrium alginaat (na-ALG) poeder dat wordt gesteriliseerd onder ultraviolet (UV) licht gedurende 30 minuten in gedeïoniseerd water op 2% (w/v).</li>
	<li>Bereid een steriele bioink-oplossing voor na stap 2,3. Verwarm de GelMA bioink-en na-alg-oplossing gedurende 15 minuten in een waterbad van 37 °C.</li>
	<li>Ontkoppel BMSCs cellen met 3 mL 0,25% trypsine-0,02% EDTA-oplossing gedurende 3 minuten bij 37 °C. Centrifugeer cellen in een 15 mL centrifugale buis op 100 x g gedurende 5 minuten om een celpellet te verkrijgen.</li>
	<li>Verwijder de supernatant vloeistof. Meng de celpellet met 2 mL bereide GelMA bioink door deze langzaam te pipetteren om de aanmaak van bubbels te voorkomen.</li>
	<li>Plaats 2 mL bioink (BMSCs) in een injectiespuit van 10 mL. Plaats 2 mL na-alg-oplossing in een andere spuit (10 mL). Voer ze met twee spuit pompen, respectievelijk (hier, bioink bij 50 μm/min en na-alg-oplossing bij 350 μm/min). Opmerking: de afdrukomgeving moet streng worden gecontroleerd bij een temperatuur van 30 °C en een vochtigheidsgraad van 50%.</li>
	<li>Schakel het 405 nm golflengte licht in om de doorzichtige buis te bestreren om de GelMA vezels te kruisen. Gebruik een Petri schaaltje met DPBS om de vezels te ontvangen.</li>
	<li>Neem de GelMA-vezels met een lepel van DPBS en kweek ze gedurende 3 dagen in de bereide DMEM/F-12 in 37 °C en 5% CO2.</li>
	<li>Volg de stappen 2.12 − 2.16 om de GelMA-vezels voor te bereiden op morfologische observatie met een confocale fluorescentiemicroscoop.</li>
</ol>4. fabricage van complexe 3D GelMA structuren
Opmerking: afbeelding 3A toont de fabricage schets van de complexe 3D gelma structuren.
<ol><li>Veeg de DLP bioprinter (Figuur 3E) met 75% alcohol af en stel het bloot aan de UV-bestraling gedurende 30 minuten voor steriliteit.</li>
	<li>Los de gevriesdroogde GelMA (10% w/v) en de ronde (0,5% w/v) op in DPBS. Voeg magenta eetbare pigment toe aan de oplossing (3% v/v) om de afdruk nauwkeurigheid te verbeteren.</li>
	<li>Filtreer de oplossing door een filter van 0,22 μm voor steriliteit en verwarm het in een waterbad van 37 °C gedurende 15 minuten.</li>
	<li>Bouw de 3D-modellen met CAD-software (computer-aided design). Importeer de modeldocumenten naar de bovenste software (EFL) van de toegepaste DLP bioprinter.</li>
	<li>Voeg 10 mL bereide bioink toe aan de trog van de DLP bioprinter.</li>
	<li>Stel de afdrukparameters in de bovenste software als volgt in: lichtintensiteit = 12 mW/cm2, bestralings duur = 30 s en segmenthoogte = 100 μm. Beginnen met afdrukken.</li>
	<li>Verwijder de gedrukte structuur van de bioprinter en dompel het in DPBS in een Petri schaaltje.</li>
	<li>Maak de MDA-MB-231s-cellen los met 3 mL 0,25% trypsine-0,02% EDTA-oplossing gedurende 3 minuten bij 37 °C. Centrifugeer cellen bij 100 x g gedurende 5 minuten in een buis van 15 ml om een celpellet te verkrijgen.</li>
	<li>Verwijder de supernatant vloeistof en meng de celpellet met 2 mL DMEM.</li>
	<li>Voeg 100 μL celsuspensie toe aan de afgedrukte structuren. Kweek ze gedurende 3 dagen in de geprepareerde DMEM bij 37 °C en 5% CO2.</li>
	<li>Volg de stappen 2.12 − 2.16 om de complexe 3D-structuren voor morfologische observatie met een confocale fluorescentiemicroscoop voor te bereiden.</li>
</ol>5. fabricage van op GelMA gebaseerde microfluïdische chips
Opmerking: Figuur 4A toont de fabricage schets van de op gelma gebaseerde microfluïdische chip.
<ol><li>Los de gevriesdroogde GelMA 10% (w/v) en LAP (0,5% w/v) op in DPBS. Filtreer de GelMA-oplossing door een 0,22 μm-filter voor steriliteit.</li>
	<li>Steriliseer het gelatine poeder onder UV-licht gedurende 30 minuten en voeg het toe aan de GelMA-LAP oplossing, bereid in stap 5,1 tot een uiteindelijke concentratie van gelatine van 5% (w/v). Verwarm het mengsel gedurende 15 minuten in een waterbad van 37 °C.</li>
	<li>Ontwerp een groep van mallen (Figuur 4B, C) met CAD-software en vervaardiging ze met fotopolymeer Resin op een DLP-printer.</li>
	<li>Vul de mallen volledig met de bereide bioink.</li>
	<li>Zet de mallen in een koelkast van 4 °C om de gelatine gedurende 30 minuten aan te kruisen.</li>
	<li>Verwijder de mallen en ontmaltijd met een blad de deels (fysiek) kruidige hydrogel vellen uit de mallen.</li>
	<li>Combineer de twee gedecodeerde hydrogel vellen en bind ze met de hulp van GelMA door te bestraleren bij 405 nm gedurende 1 minuut.</li>
	<li>Maak de HUVECs cellen los met 3 mL 0,25% trypsine-0,02% EDTA-oplossing gedurende 3 minuten bij 37 °C. Centrifugeer cellen in een 15 mL centrifugale buis om een celpellet bij 100 x g gedurende 5 minuten te verkrijgen.</li>
	<li>Verwijder de supernatant vloeistof en meng de celpellet met 2 mL DMEM.</li>
	<li>Vul het micro kanaal volledig door de celsuspensie met een nozzle en spuit te injecteren.</li>
	<li>Draai de chip ondersteboven elke 15 min tijdens de volgende 3 h om uniforme en volledige celseeding te bereiken. Kweek de chips in de Petri schaal gedurende 3 dagen in de geprepareerde DMEM bij 37 °C en 5% CO2.</li>
	<li>Volg de stappen 2.12 − 2.16 om de microfluïdische chips voor te bereiden op morfologische observatie met een confocale fluorescentiemicroscoop.</li>
</ol>

<ol><li>Ahmed, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogel%3A+Preparation%2C+characterization%2C+and+applications%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Advanced+Research%22%5BJournal%5D)">Hydrogel: Preparation, characterization, and applications: A review.</a> Journal of Advanced Research. 6 (2), 105-121 (2015).</li>
<li>Ashton, R. S., Banerjee, A., Punyani, S., Schaffer, D. V., Kane, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaffolds+based+on+degradable+alginate+hydrogels+and+poly%28lactide-co-glycolide%29+microspheres+for+stem+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Scaffolds based on degradable alginate hydrogels and poly(lactide-co-glycolide) microspheres for stem cell culture.</a> Biomaterials. 28 (36), 5518-5525 (2007).</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 (26), 6020-6041 (2012).</li>
<li>Saroia, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+biocompatibility+nature+of+hydrogels+with+3D+printing+techniques%2C+tissue+engineering+application+and+its+future+prospective%5BTitle%5D)+AND+%22Bio-Design+and+Manufacturing%22%5BJournal%5D)">A review on biocompatibility nature of hydrogels with 3D printing techniques, tissue engineering application and its future prospective.</a> Bio-Design and Manufacturing. 1 (4), 265-279 (2018).</li>
<li>Van Den Bulcke, A. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+Rheological+Properties+of+Methacrylamide+Modified+Gelatin+Hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Structural and Rheological Properties of Methacrylamide Modified Gelatin Hydrogels.</a> Biomacromolecules. 1 (1), 31-38 (2000).</li>
<li>Sun, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Properties+of+Gelatin+Methacryloyl+%28GelMA%29+Hydrogels+and+Their+Recent+Applications+in+Load-Bearing+Tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Polymers%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Properties of Gelatin Methacryloyl (GelMA) Hydrogels and Their Recent Applications in Load-Bearing Tissue.</a> Polymers. 10 (11), 1290(2018).</li>
<li>Gao, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+complex+GelMA-based+scaffolds+with+nanoclay%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">3D printing of complex GelMA-based scaffolds with nanoclay.</a> Biofabrication. 11 (3), 035006(2019).</li>
<li>Hassanzadeh, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrastrong+and+flexible+hybrid+hydrogels+based+on+solution+self-assembly+of+chitin+nanofibers+in+gelatin+methacryloyl+%28GelMA%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Ultrastrong and flexible hybrid hydrogels based on solution self-assembly of chitin nanofibers in gelatin methacryloyl (GelMA).</a> Journal of Materials Chemistry B. 4 (15), 2539-2543 (2016).</li>
<li>McBeth, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+of+GelMA+scaffolds+triggers+mineral+deposition+by+primary+human+osteoblasts%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting of GelMA scaffolds triggers mineral deposition by primary human osteoblasts.</a> Biofabrication. 9 (1), 015009(2017).</li>
<li>Nie, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vessel-on-a-chip+with+Hydrogel-based+Microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Vessel-on-a-chip with Hydrogel-based Microfluidics.</a> Small. 14 (45), 1802368(2018).</li>
<li>Shao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioprinting+of+Cell-Laden+Microfiber%3A+Can+It+Become+a+Standard+Product%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Bioprinting of Cell-Laden Microfiber: Can It Become a Standard Product.</a> Advanced Healthcare Materials. 8 (9), 1900014(2019).</li>
<li>Shao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber-Based+Mini+Tissue+with+Morphology-Controllable+GelMA+Microfibers%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Fiber-Based Mini Tissue with Morphology-Controllable GelMA Microfibers.</a> Small. 14 (44), 1802187(2018).</li>
<li>Xie, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electro-Assisted+Bioprinting+of+Low-Concentration+GelMA+Microdroplets%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Electro-Assisted Bioprinting of Low-Concentration GelMA Microdroplets.</a> Small. 15 (4), 1804216(2019).</li>
<li>Yue, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis%2C+properties%2C+and+biomedical+applications+of+gelatin+methacryloyl+%28GelMA%29+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels.</a> Biomaterials. 73, 254-271 (2015).</li>
<li>Schuurman, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelatin-Methacrylamide+Hydrogels+as+Potential+Biomaterials+for+Fabrication+of+Tissue-Engineered+Cartilage+Constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecular+Bioscience%22%5BJournal%5D)">Gelatin-Methacrylamide Hydrogels as Potential Biomaterials for Fabrication of Tissue-Engineered Cartilage Constructs.</a> Macromolecular Bioscience. 13 (5), 551-561 (2013).</li>
<li>Barbot, A., Decanini, D., Hwang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-chip+Microfluidic+Multimodal+Swimmer+toward+3D+Navigation%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">On-chip Microfluidic Multimodal Swimmer toward 3D Navigation.</a> Scientific Reports. 6, 19041(2016).</li>
<li>Esmaeilsabzali, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+integrated+microfluidic+chip+for+immunomagnetic+detection+and+isolation+of+rare+prostate+cancer+cells+from+blood%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Microdevices%22%5BJournal%5D)">An integrated microfluidic chip for immunomagnetic detection and isolation of rare prostate cancer cells from blood.</a> Biomedical Microdevices. 18 (1), 22(2016).</li>
<li>Lee, J. M., Zhang, M., Yeong, W. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+and+evaluation+of+3D+printed+microfluidic+chip+for+cell+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluidics+and+Nanofluidics%22%5BJournal%5D)">Characterization and evaluation of 3D printed microfluidic chip for cell processing.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 20 (1), 5(2016).</li>
<li>Picot, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+biomimetic+microfluidic+chip+to+study+the+circulation+and+mechanical+retention+of+red+blood+cells+in+the+spleen%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Hematology%22%5BJournal%5D)">A biomimetic microfluidic chip to study the circulation and mechanical retention of red blood cells in the spleen.</a> American Journal of Hematology. 90 (4), 339-345 (2015).</li>
<li>Ren, K., Zhou, J., Wu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Materials+for+Microfluidic+Chip+Fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts+of+Chemical+Research%22%5BJournal%5D)">Materials for Microfluidic Chip Fabrication.</a> Accounts of Chemical Research. 46 (11), 2396-2406 (2013).</li>
<li>Chen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covalently+antibacterial+alginate-chitosan+hydrogel+dressing+integrated+gelatin+microspheres+containing+tetracycline+hydrochloride+for+wound+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+and+Engineering%3A+C%22%5BJournal%5D)">Covalently antibacterial alginate-chitosan hydrogel dressing integrated gelatin microspheres containing tetracycline hydrochloride for wound healing.</a> Materials Science and Engineering: C. 70, 287-295 (2017).</li>
<li>Fan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covalent+and+injectable+chitosan-chondroitin+sulfate+hydrogels+embedded+with+chitosan+microspheres+for+drug+delivery+and+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+and+Engineering%3A+C%22%5BJournal%5D)">Covalent and injectable chitosan-chondroitin sulfate hydrogels embedded with chitosan microspheres for drug delivery and tissue engineering.</a> Materials Science and Engineering: C. 71, 67-74 (2017).</li>
<li>Feng, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+black-pearl+reduced+graphene+oxide-sodium+alginate+hydrogel+microspheres+for+adsorbing+organic+pollutants%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Preparation of black-pearl reduced graphene oxide-sodium alginate hydrogel microspheres for adsorbing organic pollutants.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 508, 387-395 (2017).</li>
<li>Park, K. S., Kim, C., Nam, J. O., Kang, S. M., Lee, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+thermosensitive+gelatin+hydrogel+microspheres+in+a+microfluidic+system%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecular+Research%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of thermosensitive gelatin hydrogel microspheres in a microfluidic system.</a> Macromolecular Research. 24 (6), 529-536 (2016).</li>
<li>Zheng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+Hydrogel-Microsphere+Construct+with+Sequential+Degradation+for+Locally+Synergistic+Chemotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials%2C+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Injectable Hydrogel-Microsphere Construct with Sequential Degradation for Locally Synergistic Chemotherapy.</a> ACS Applied Materials, Interfaces. 9 (4), 3487-3496 (2017).</li>
<li>Fernández de la Mora, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Fluid+Dynamics+of+Taylor+Cones%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Fluid+Mechanics%22%5BJournal%5D)">The Fluid Dynamics of Taylor Cones.</a> Annual Review of Fluid Mechanics. 39 (1), 217-243 (2006).</li>
<li>Hsiao, A. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Smooth+muscle-like+tissue+constructs+with+circumferentially+oriented+cells+formed+by+the+cell+fiber+technology%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Smooth muscle-like tissue constructs with circumferentially oriented cells formed by the cell fiber technology.</a> PLoS ONE. 10, 0119010(2015).</li>
<li>Meng, Z. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+generation+of+hollow+Ca-alginate+microfibers%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Microfluidic generation of hollow Ca-alginate microfibers.</a> Lab on a Chip. 16 (14), 2673-2681 (2016).</li>
<li>Peng, L., Liu, Y., Gong, J., Zhang, K., Ma, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+fabrication+of+multi-stimuli+responsive+graphene+oxide+composite+hydrogel+fibres+by+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Continuous fabrication of multi-stimuli responsive graphene oxide composite hydrogel fibres by microfluidics.</a> RSC Advances. 7 (31), 19243-19249 (2017).</li>
<li>Sugimoto, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micropassage-embedding+composite+hydrogel+fibers+enable+quantitative+evaluation+of+cancer+cell+invasion+under+3D+coculture+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Micropassage-embedding composite hydrogel fibers enable quantitative evaluation of cancer cell invasion under 3D coculture conditions.</a> Lab on a Chip. 18 (9), 1378-1387 (2018).</li>
<li>Yamada, M., Sugaya, S., Naganuma, Y., Seki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+synthesis+of+chemically+and+physically+anisotropic+hydrogel+microfibers+for+guided+cell+growth+and+networking%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Microfluidic synthesis of chemically and physically anisotropic hydrogel microfibers for guided cell growth and networking.</a> Soft Matter. 8 (11), 3122-3130 (2012).</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>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dit artikel beschrijft verschillende strategieën om GelMA 3D-constructies te fabriceren, namelijk GelMA-microsferen, GelMA-vezels, GelMA-complexe structuren en op GelMA gebaseerde microfluïdische chips. GelMA heeft veelbelovende biocompatibiliteits-en vormings capaciteiten en wordt op grote schaal gebruikt op het gebied van biofabricage. Microsphere structuren zijn geschikt voor gecontroleerde drug afgifte, weefsel culturing, en injectie in organismen voor verdere therapie21,<sup class=...

Hydrogels worden beschouwd als een geschikt materiaal op het gebied van biofabricage1,2,3,4. Onder hen is gelatine methacryloyl (GelMA) uitgegroeid tot een van de meest veelzijdige biomaterialen, aanvankelijk voorgesteld in 2000 door van den Bulcke et al.5. GelMA wordt gesynthetiseerd door de directe reactie van gelatine met methacrylaatanhydride (MA). De gelatine, die wordt gehydrolyseerd door het zoogdier collageen, bestaat uit doel motieven van Matrix metalloproteinase (MMP). Zo kunnen in vitro driedimensionale (3D) weefsel modellen die door GelMA zijn vastgesteld, idealiter de interacties tussen cellen en extracellulaire matrix (ECM) in vivo nabootsen. Bovendien, arginine-Glycine-Aspartic acid (RGD) sequenties, die afwezig zijn in sommige andere hydrogels zoals alginaten, blijven op de moleculaire ketens van GelMA. Dit maakt het mogelijk om de gehechtheid van ingekapselde cellen in de hydrogel netwerken6te realiseren. Daarnaast is de vorming van GelMA veelbelovend. De methacrylamidegroepen op de GelMA-moleculaire ketens reageren met de foto initiator onder milde reactieomstandigheden en vormen covalente bindingen bij blootstelling aan licht bestraling. Daarom kunnen de gedrukte structuren snel worden gecrosslinkt om de ontworpen vormen op een eenvoudige manier te onderhouden.
Op basis van deze eigenschappen maakt een reeks velden gebruik van GelMA om verschillende toepassingen uit te voeren, zoals weefsel techniek, basis cytologie-analyse, geneesmiddelen screening en biosensing. Dienovereenkomstig zijn er ook verschillende fabricage strategieën aangetoond7,8,9,10,11,12,13,14. Het is echter nog steeds een uitdaging om 3D-bioprinten uit te voeren op basis van gelma, wat te wijten is aan de fundamentele eigenschappen. GelMA is een temperatuurgevoelig materiaal. Tijdens het drukproces moet de temperatuur van de druk atmosfeer streng worden gecontroleerd om de fysische toestand van de bioink te behouden. Behalve, de viscositeit van GelMA is over het algemeen lager dan andere gemeenschappelijke hydrogels (dat wil zeggen, alginaat, Chitosan, hyaluronzuur, enz.). Er zijn echter andere obstakels voor het bouwen van 3D-architecturen met dit materiaal15.
Dit artikel bevat een overzicht van verschillende benaderingen voor de 3D bioprinten van gelma voorgesteld door ons lab en beschrijft de gedrukte monsters (dat wil zeggen, de synthese van gelma microsferen, gelma vezels, gelma complexe structuren, en gelma gebaseerde microfluïdische chips). Elke methode heeft gespecialiseerde functies en kan in verschillende situaties met verschillende eisen worden aangenomen. GelMA microsferen worden gegenereerd door een elektrogeassisteerde module, die extra externe elektrische kracht vormt om de druppelgrootte te verkleinen. In termen van gelma vezels worden ze geëxtrudeerd door een coaxiale bioprinten nozzle met behulp van viskeuze natrium alginaat. Daarnaast wordt de totstandbrenging van complexe 3D-structuren bereikt met een digitale licht verwerking (DLP) bioprinter. Ten slotte wordt een twee keer crosslinking-strategie voorgesteld om op GelMA gebaseerde microfluïdische chips te bouwen, waarbij GelMA-hydrogel en traditionele microfluidische chips worden gecombineerd. Er wordt aangenomen dat dit protocol is een belangrijke samenvatting van de gelma bioprinten strategieën gebruikt in ons lab en kunnen inspireren andere onderzoekers in relatieve velden.

<table><tbody><tr><td>0.22 &mu;m filtermembraan</td><td>Millipore</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2-(4-amidinofenyl)-6-indolcarbamidine dihydrochloride (DAPI)</td><td>Yeasen Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3D bioprinter</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>405nm golflengte licht</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>co-axiale mondstuk</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>confocale fluorescentiemicroscoop</td><td>OLYMPUS FV3000</td><td></td><td></td></tr><tr><td>digitale lichtverwerking (DLP) bioprinter</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DLP-printer</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco's fosfaatgebufferde zoutoplossing (DPBS)</td><td>Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco's aangepast Eaglesmedium (DMEM)</td><td>Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco's aangepast Eaglesmedium met L-glutamine (DMEM/F-12)</td><td>Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EFL-software</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>foetaal runder serum (FBS)</td><td>Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>gelatine</td><td>Sigma-Aldrich, Shanghai, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>gelatine-methacryloyl (GelMA)</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>hoogspanningsvoeding</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>lithium fenyl-2, 4, 6-trimethylbenzoylfosfinaat (LAP)</td><td>SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>paraformaldehyde</td><td>Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>penicilline/streptomycine</td><td>Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>natriumalginaat (Na-Alg)</td><td>Sigma-Aldrich, Shanghai, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TRITC-faloïdine</td><td>Yeasen Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Solarbio Co., Ltd., Shanghai, China</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

protocollen van 3d bioprinting van gelatine methacryloyl hydrogel gebaseerde bioinks

Protocols of 3D Bioprinting of Gelatin Methacryloyl Hydrogel Based Bioinks

Gelatine methacryloyl (GelMA) is uitgegroeid tot een populair biomateriaal op het gebied van bioprinting. De afleiding van dit materiaal is gelatine, die is gehydrolyseerd uit zoogdieren collageen. Zo, de arginine-Glycine-Aspartic acid (RGD) sequenties en doel motieven van Matrix metalloproteinase (MMP) blijven op de moleculaire ketens, die helpen bij het bereiken van celhechting en afbraak. Bovendien zijn de vormings eigenschappen van GelMA veelzijdig. Door de methacrylamidegroepen kan een materiaal snel worden gecrosslinkt onder licht bestraling in aanwezigheid van een foto initiator. Daarom is het verstandig om geschikte methoden te creëren voor het synthetiseren van driedimensionale (3D) structuren met dit veelbelovende materiaal. De lage viscositeit beperkt echter de bedrukbaarheid van GelMA. Hier zijn methoden om 3D-bioprinten van gelma-hydrogels uit te voeren, namelijk de fabricage van gelma-microsferen, gelma-vezels, gelma-complexe structuren en op gelma gebaseerde microfluïdische chips. De resulterende structuren en biocompatibiliteit van de materialen en de druk methoden worden besproken. Er wordt aangenomen dat dit protocol kan fungeren als een brug tussen eerder toegepaste biomaterialen en GelMA, en ook bijdragen tot de oprichting van GelMA-gebaseerde 3D-architecturen voor biomedische toepassingen.

Tijdens de fabricage van GelMA-microsferen werden de GelMA-druppeltjes gescheiden door de externe elektrische veld kracht. Toen de druppels in de ontvangende silicium olie vielen, bleven ze standaard spheroid-vorm zonder staarten. Dit komt doordat de GelMA druppeltjes in een waterige fase zaten, terwijl de silicium olie in een oliefase zat. De oppervlaktespanning die tussen de twee fasen ontstond, veroorzaakte de GelMA-druppeltjes om een standaard spheroid-vorm te behouden. In termen van de cel beladen microsferen, celle...

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

Protocollen van 3D Bioprinting van gelatine Methacryloyl hydrogel gebaseerde Bioinks

Gelatin methacryloyl (GelMA) has become a popular biomaterial in the field of bioprinting. The derivation of this material is gelatin, which is hydrolyzed ...

GelMA hydrogel gebaseerde bionica worden erg populair in 3D bioprinting. De lage viscositeit beperkt echter de afdrukbaarheid. Hier delen we strategieën voor het printen van GelMA in ons lab met andere onderzoekers.In deze video maken we volledig gebruik van de speciale eigenschappen van dit biomateriaal en stellen we verschillende printmethoden voor voor verschillende 3D-structuren die kunnen bijdragen aan verdere biomedische toepassingen. Om bijvoorbeeld orgaanschade op te nemen, kunnen implicaties in de overeenkomstige therapie worden gebruikt door het injecteren van inbedding of het traceren van de gedrukte GelMA-structuren. Het zou niet gemakkelijk zijn om de gevriesdroogde GelMA in korte tijd volledig op te lossen.Om het oplosproces te versnellen kan een vortexmixer worden gebruikt. Elk biomateriaal zal gebruik maken van speciale eigenschappen intiem van GelMA. Ik stelde voor een nieuwe chemer moet goed een wandeling van wat is conditionering kritisch bij het afdrukken.De bewerkingsdetails bepalen het succes van afdrukprocedures. Daarom kiezen we voor een visuele demonstratie om te delen met andere onderzoekers. Om microsferen te fabriceren beginnen met het aansluiten van de twee metalen ring elektroden met de grond en positieve polen.Plaats de metalen plaat verbonden met de hoge spanning onder de ringelektrode en een petrischaal met siliciumolie op de metalen plaat als druppelontvanger. Bereid bio-inkt door het oplossen van gevriesdroogde GelMA en LAP en DPBS filteren het door 0,22 micrometer filter voor steriliteit dan verwarmen in een 37 graden Celsius waterbad gedurende 15 minuten. Los MDA-MB-231 cellen met drie milliliter van 0,25 procent trypsine en 0,02 procent EDTA oplossing gedurende drie minuten bij 37 graden Celsius.Breng de cellen naar een 15 milliliter buis en centrifugeren ze op 100 keer G gedurende vijf minuten. Verwijder de supernatant en meng de cellen met een milliliter bereide bio-inkt door langzaam pipetten op en neer om ervoor te zorgen dat luchtbellen te voorkomen. Aspirate een milliliter van de bio-inkt en cel mengsel in een drie milliliter steriele spuit.Voer de bio-inkt door de kracht van perslucht en zet de spuit op de armatuur. Schakel het hoogspanningsvermogen in en stel de spanning in als nul tot vier kilovolt. Schakel tegelijkertijd het golflengtelampje van 405 nanometer aan om de GelMA-druppels in vijf milliliter siliciumolie te kruisen.Decanteer de petrischaal om zich te ontdoen van het grootste deel van de siliciumolie en gebruik een lepel om de resterende olie en microsferen over te brengen in een 15 milliliter centrifuge buis. Voeg vijf milliliter DPBS toe en schud het mengsel centrifuge de buis op 100 keer G en verwijder de supernatant. Breng de microsferen in een petrischaaltje met DMEM en kweek ze op 37 graden Celsius en vijf procent kooldioxide gedurende drie dagen.Na drie dagen gooi het medium weg en was de microsferen met DPBS. Bevestig ze met twee milliliter van vier procent PFA gedurende 30 minuten op kamertemperatuur en gooi de PFA weg en herhaal de was. Permeabiliseren van de cellen met twee milliliter van 0,5 procent niet-ionische oppervlakteactieve gedurende vijf minuten op kamertemperatuur gooi de oppervlakteactieve en was de microsferen met DPBS.Volgende vlek de cellen met TRITC-phalloidin gedurende 30 minuten dan DAPI gedurende 10 minuten in het donker ontdoen van de kleurstoffen en het wassen van de bollen met DPBS na elke kleuring. Beeld de microsferen met een confocale fluorescentiemicroscoop. Los gesteriliseerd natriumalginaatpoeder op in gedeïsteerd water met een gewichts-volumeverhouding van twee procent.Bereid steriele bio-inkt oplossing zoals eerder beschreven dan warmte de bio-inkt en natriumalginaat in een 37 graden Celsius waterbad gedurende 15 minuten. Trypsinize en centrifuge bMSCs volgens de eerder beschreven procedure voor MDA-MB 231 cellen verwijder vervolgens de supernatant vloeistof en resuspend de celpellet met 2 milliliter van de GelMA bio-inkt. Aspirate twee milliliter van de bio-inkt cel mengsel in een 10 milliliter spuit en twee milliliter van de natriumalginaat mengsel in een andere spuit.Voer de oplossingen met twee spuitpompen bio-inkt op 50 micrometer per minuut en natriumalginaat op 350 micrometer per minuut. Zet het golflengtelicht van 405 nanometer aan om de transparante buis te bestralen en de GelMA-vezels te kruisen. Gebruik een petrischaaltje om de vezels te ontvangen en ze te verzamelen met een lepel.Breng de vezels in een schotel met DMEM/F12 en cultuur ze voor drie dagen op 37 graden Celsius en vijf procent kooldioxide. Na het kweken volgen de cellen de eerder beschreven aanwijzingen voor het observeren van de vezels onder een confocale fluorescentiemicroscoop. Los gevriesdroogde GelMA en LAP en DPBS op en voeg magenta eetbaar pigment toe aan de oplossing om de afdruknauwkeurigheid te verbeteren.Filtreer de oplossing door een filter van 0,22 micrometer voor steriliteit en verwarm deze gedurende 15 minuten in een waterbad van 37 graden Celsius. Bouw de 3D-modellen met CAD-software en importeer de modeldocumenten naar de bovenste software van de toegepaste DLP-bioprinter. Voeg tien milliliter van de bereide bio-inkt toe aan de trog van de bioprinter.Stel de afdrukparameters in op basis van de manuscriptaanwijzingen en begin vervolgens met afdrukken. Wanneer volledig verwijder de gedrukte structuur van de bioprinter en dompel het in DPBS in een Petri schotel onder. Los en pellet MDA-MB 231 cellen zoals eerder beschreven.Resuspend ze met twee milliliter DMEM en voeg de suspensie toe aan de geprinte structuur. Kweek de cellen op 37 graden Celsius en vijf procent kooldioxide gedurende drie dagen en bereid de structuren voor observatie met een confocale fluorescentiemicroscoop zoals eerder beschreven. Bereid een gewicht van 10 procent voor op het volume GelMA en 0,5 procent gewicht in volume LAP-oplossing en filtreer het vervolgens door een filter van 0,22 micrometer.Steriliseer gelatinepoeder onder UV-licht gedurende 30 minuten en voeg het toe aan de GelMA LAP-oplossing met een gewichts-volumeverhouding van vijf procent. Verwarm het mengsel in een 37 graden Celsius waterbad gedurende 15 minuten. Vul de mallen met de bereide bio-inkt en leg ze in een vier graden Celsius koelkast gedurende 30 minuten.Gebruik een mes om de gedeeltelijk met elkaar verbonden hydrogelplaten uit de mallen te verwijderen. Combineer 2D gegoten hydrogel vellen en bind ze met GelMA door te bestralen op 405 nanometer voor een minuut. Los en pellet HUVEC's mengen de cellen met twee milliliter DMEM en injecteren de suspensie in het microkanaal met het mondstuk en de spuit.Voor de komende drie uur flip de chip ondersteboven elke 15 minuten om uniforme en volledige cel zitplaatsen te bereiken. Kweek de chips in een petrischaaltje drie dagen in DMEM bij 37 graden Celsius en vijf procent kooldioxide en bereid ze vervolgens voor op morfologische observatie. Toen de GelMA druppels in de ontvangende siliconenolie vielen, hielden ze een standaard sferoïde vorm zonder staarten.De ingekapselde cellen ervaren de hoge spanning elektrische veldkracht handhaafde hun verspreiding vermogen dat de biocompatibiliteit van de elektro-ondersteunde fabricage methode geverifieerd. Een DLP bioprinter werd gekozen om GelMA structuren te fabriceren met complexere vormen zoals neusoor en multi chamber. Gezaaide HUVEC's aan de GelMA-materialen en verspreid over het oppervlak van de met elkaar verbonden GelMA-structuren waaruit blijkt dat deze toepassing potentieel heeft voor weefselmanipulatie.Een tweemaal cross-linking strategie werd gebruikt om GelMA gebaseerde microfluïde chips fabriceren. Chips met verschillende microkanalen werden gebouwd door het ontwerpen van verschillende mallen op aanvraag en HUVECs werden gezaaid in de kanalen en bevestigd aan de kanaalwand vormen de macroscopische vat vorm. Bij het fabriceren van microsferen wordt een hoogspanningsbron toegepast.Onderzoekers moeten onderzoeken circuit voor en niet aanraken blootgesteld millibars beschermen van operators of maakt de cellen van een schade door kortsluiting. De ultrasone waterbasis zou een andere keuze kunnen zijn om de verdienstelijke snelheid te versnellen. Zeker deze bijdrage samengevat de 3D bioprinting methoden van GelMA in ons lab.Onderzoekers kunnen verwijzen naar de video en verbeteren of uit te breiden afdrukken strategieën om verdere biomedische eisen te dienen.

protocols-3d-bioprinting-gelatin-methacryloyl-hydrogel-based

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

The video demonstrates the process of creating a 3D bioprinted construct using astrocytes suspended in a bioink solution. The bioprinted construct, after crosslinking, facilitates astrocyte adhesion and their spreading, forming neural-like tissue.

A Method for 3D Bioprinting Murine Cortical Astrocytes

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

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

Hier ontwikkelden we een nieuwe meerlaagse gemodificeerde strategie voor vloeibare bioinks (gelatine methacryloyl met lage viscositeit) om de sedimentatie van ingekapselde cellen te voorkomen.

Met behulp van meerlaagse Hydrogel Bioink in driedimensionale bioprinting voor homogene celdistributie

Hier rapporteren we een methode van 3D bioprinting van muriene corticale astrocyten voor het biofabriceren van neurale weefsels om de functionaliteit van astrocyten in het centrale zenuwstelsel en de mechanismen met betrekking tot gliacellen bij neurologische ziekten en behandelingen te bestuderen.

3D Bioprinting van Murine Cortiical Astrocytes voor Engineering Neural-Like Tissue

Dit protocol beschrijft een 3D-printtechniek om botachtige structuren te fabriceren door een calciumfosfaatinkt af te zetten in een op gelatine gebaseerde korrelige ondersteuning. Geprinte botanalogen worden in vrije vorm afgezet, met flexibiliteit voor het direct oogsten van de afdruk of crosslinking binnen een levende celmatrix voor multifasische constructies.

Keramische omnidirectionele bioprinting in celbeladen suspensies voor het genereren van botanalogen

Afschuifverwerking tijdens hydrogelvorming resulteert in de productie van microgel-suspensies die dun scheren maar snel herstructureren na het verwijderen van schuifkrachten. Dergelijke materialen zijn gebruikt als een ondersteunende matrix voor het bioprinten van complexe, met cellen beladen structuren. Hier worden methoden beschreven die worden gebruikt om het ondersteunende bed en compatibele bioinks te vervaardigen.

Agarose vloeibare gels gevormd door afschuifverwerking tijdens gelation voor gesuspendeerde 3D-bioprinting

Dit artikel beschrijft protocollen voor high-throughput gelatine methacryloyl microgel fabricage met behulp van microfluïdische apparaten, het omzetten van microgels in resususpensable poeder (micro-aerogels), de chemische assemblage van microgels om granulaire hydrogel scaffolds te vormen, en het ontwikkelen van granulaire hydrogel bioinks met behoud van microporositeit voor 3D bioprinting.

Gelatine Methacryloyl Granular Hydrogel Scaffolds: High-throughput Microgel Fabrication, Lyophilization, Chemical Assembly, en 3D Bioprinting

Dit artikel beschrijft hoe je fototunable hydrogels in 3D bioprint om extracellulaire matrixverstijving en fibroblastactivering te bestuderen.

3D-bioprinting Phototunable Hydrogels om de activering van fibroblasten te bestuderen

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 3D-bioprinting van GelMA-hydrogels voor biomedische toepassingen. Dit protocol toont strategieën om de printbaarheid te verbeteren en complexe structuren te creëren voor weefselengineering en orgaanschade-therapie.

Protocollen van 3D Bioprinting van gelatine Methacryloyl hydrogel gebaseerde Bioinks

Meer video's verkennen