Przeszczep biodrukowanego plastra 3D w mysim modelu zawału mięśnia sercowego

Co 10 minut ktoś w Australii dostaje zawału serca. Może to pozostawić ich z uszkodzonym mięśniem sercowym, co może prowadzić do niewydolności serca. Odkryliśmy, że możemy przekształcić komórki macierzyste z krwi lub skóry w komórki bijącego serca.

Następnie, jeśli umieścimy te przeprogramowane komórki w naszej biodrukarce 3D, używając biotuszu, wierzymy, że możemy stworzyć plastry na serce z komórkami pasującymi do ludzkich komórek. Głęboko znieczulona mysz przy użyciu ketaminy ksylazyny jest intubowana za pomocą cewnika o rozmiarze 20. Po intubacji trackera mysz jest ostrożnie umieszczana na poduszce grzewczej, a następnie podłączana do respiratora, który automatycznie ustawia objętość docelową na podstawie wagi myszy.

W lekkim znieczuleniu przy użyciu 2% fluorku ISO mysz jest po prostu czysta jodem i etanolem. Lewa torakotomia boczna jest wykonywana w celu odsłonięcia serca. Między trzecim a czwartym żebrem umieszcza się zwijacz

Osierdzie jest ostrożnie cięte. LAD zidentyfikowany pod mikroskopem. W przypadku etapu podwiązania LAD ważne jest, aby nie dopuścić do przecięcia szwu przez LAD.

Dlatego na sercu umieszcza się wzmacniający kawałek jedwabnego szwu 3,06, jak pokazano, biegnący w tym samym kierunku i tuż nad LAD. Za pomocą jedwabnego szwu 7,06 LAD jest izolowany i trwale podwiązany. Pozwala to na zblednięcie serca, które otrzymuje zawał serca.

Doprowadzi to do przebudowy, a lewa komora z czasem ulegnie awarii. Biodrukowana w 3D łatka na serce jest generowana w laboratorium za pomocą biodrukarki 3D. Pozwala to na odkładanie komórek serca warstwa po warstwie, przy użyciu kombinacji komórek i hydrożeli.

Możesz zobaczyć jeden unoszący się w powietrzu na tym filmie, a teraz na tym obrazie. Oto obraz wyglądu plamy podczas obrazowania za pomocą mikroskopii światła epifluorescencyjnego w studzience z sześciodołkową płytką. Plaster został zabarwiony barwnikiem Hoechst na jądra komórkowe, a ta niebieska plama podkreśla również hydrożele autofluorescencyjne.

Jest to nienaruszony plaster żelatynowy algenianowy nadający się do przeszczepu, podobny do tego pokazanego na filmie. Dzięki naszej metodzie, większość plastrów zaczęła się rozpadać między 14 a 28 dniem, w kulturze, jak pokazano na tym zdjęciu innego plastra, który się rozpadł. Stwierdziliśmy, że optymalny czas na przeszczepienie plastrów przypadał między siódmym a czternastym dniem po bioprintingu.

To wtedy plamy zawierające komórki serca zaczęły bić, wykazując pewien stopień dojrzewania tkanek, ale zanim plamy zaczęły się rozpadać. Plaster jest przenoszony na salę operacyjną i powoli i ostrożnie umieszczany na sercu w części myszy. Ostrożnie jest również przenoszony do obszaru wnioskowania.

Zwijacz jest powoli usuwany. Na koniec trzecie i czwarte żebro są zamykane razem za pomocą szwu z prolenu 6,0. Wraz z mięśniem żebra są zamykane, a następnie zamykana jest skóra.

Po zamknięciu klatki piersiowej myszy wstrzykuje się Antisedan i furosemid. Powoli mysz odzyska niezależną aktywność oddechową i zareaguje na uszczypnięcie palca. Mysz jest ściśle monitorowana, a po wybudzeniu ze znieczulenia umieszcza się ją we własnej klatce.

Ten obraz pokazuje, wraz z przyjętym obszarem, gdzie biodrukowany plaster będzie znajdował się na górze serca myszy. Podsumowując, wykazaliśmy, że biodrukowane w 3D plastry żelatyny algenowej można przeszczepić naszą metodą na nasierdzie, w mysim modelu zawału mięśnia sercowego. W fazie biodruku hydrożele żelatynowe algenianowe mają doskonałą drukowność ze względu na swoje właściwości reologiczne, co pozwala na ekstruzję bez uszkadzania komórek, ale także ma wytrzymałość biomechaniczną, aby zachować swoją strukturę po biodruku 3D i podczas przeszczepu.

Nasza metoda prawdopodobnie będzie szeroko wykonalna, a także odpowiednia do testowania wielu grup biodrukowanych plastrów 3D. Na przykład z różną zawartością komórkową.