Name: Biodrukowanie 3D mysich astrocytów korowych do inżynierii tkanki neuronalnej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-07-16T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 57 s
Description: Poznaj metodę biodrukowania 3D mysich astrocytów korowych do inżynierii tkanki neuronalnej. Technika ta umożliwia tworzenie modeli in vitro do badania funkcji astrocytów w układzie nerwowym i chorobach neurologicznych.

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

Ta praca była wspierana przez Fundację Badawczą São Paulo (FAPESP), granty o numerach 2018/23039-3 i 2018/12605-8; Krajowa Rada Rozwoju Nauki i Technologii (CNPq), numery grantów 465656/2014-5 i 309679/2018-4; i Koordynacji na rzecz Doskonalenia Kadr Szkolnictwa Wyższego (CAPES), kod finansowy 001.

<ol><li>Di, L., Mannelli, C., Cuzzocrea, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Astrocytes%3A+Role+and+functions+in+brain+pathologies%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Astrocytes: Role and functions in brain pathologies.</a> Frontiers in Pharmacology. 10, 1114(2019).</li>
<li>Kimelberg, H. K., Nedergaard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functions+of+astrocytes+and+their+potential+as+therapeutic+targets%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotherapeutics%22%5BJournal%5D)">Functions of astrocytes and their potential as therapeutic targets.</a> Neurotherapeutics. 7 (4), 338-353 (2010).</li>
<li>Giovannoni, F., Quintana, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+astrocytes+in+CNS+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Immunology%22%5BJournal%5D)">The role of astrocytes in CNS inflammation.</a> Trends in Immunology. 41 (9), 805-819 (2020).</li>
<li>Escartin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactive+astrocyte+nomenclature%2C+definitions%2C+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Reactive astrocyte nomenclature, definitions, and future directions.</a> Nature Neuroscience. 24 (3), 312-325 (2021).</li>
<li>Carson, M. J., Thrash, J. C., Walter, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cellular+response+in+neuroinflammation%3A+The+role+of+leukocytes%2C+microglia+and+astrocytes+in+neuronal+death+and+survival%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">The cellular response in neuroinflammation: The role of leukocytes, microglia and astrocytes in neuronal death and survival.</a> Clinical Neuroscience Research. 6 (5), 237-245 (2006).</li>
<li>Liddelow, S. A., Barres, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactive+astrocytes%3A+Production%2C+function%2C+and+therapeutic+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Immunity%22%5BJournal%5D)">Reactive astrocytes: Production, function, and therapeutic potential.</a> Immunity. 46 (6), 957-967 (2017).</li>
<li>Clarke, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normal+aging+induces+A1-like+astrocyte+reactivity%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+Unied+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Normal aging induces A1-like astrocyte reactivity.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the Unied States of America. 115 (8), 1896-1905 (2018).</li>
<li>Schildge, S., Bohrer, C., Beck, K., Schachtrup, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+culture+of+mouse+cortical+astrocytes+isolation+and+culture+of+mouse+cortical+astrocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Isolation and culture of mouse cortical astrocytes isolation and culture of mouse cortical astrocytes.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (71), e50079(2013).</li>
<li>Duval, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+physiological+events+in+2D+vs.+3D+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology%22%5BJournal%5D)">Modeling physiological events in 2D vs. 3D cell culture.</a> Physiology. 32 (4), 266-277 (2017).</li>
<li>Knight, E., Przyborski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+3D+cell+culture+technologies+enabling+tissue-like+structures+to+be+created+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Anatomy%22%5BJournal%5D)">Advances in 3D cell culture technologies enabling tissue-like structures to be created in vitro.</a> Journal of Anatomy. 227 (6), 746-756 (2015).</li>
<li>Zhuang, P., Sun, A. X., An, J., Chua, C. K., Chew, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+neural+tissue+models%3A+From+spheroids+to+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">3D neural tissue models: From spheroids to bioprinting.</a> Biomaterials. 154, 113-133 (2018).</li>
<li>Balasubramanian, S., Packard, J. A., Leach, J. B., Powell, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+environment+sustains+morphological+heterogeneity+and+promotes+phenotypic+progression%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional environment sustains morphological heterogeneity and promotes phenotypic progression.</a> Tissue Engineering. Part A. 22 (11-12), 885-898 (2016).</li>
<li>Watson, P. M. D., Kavanagh, E., Allenby, G., Vassey, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineered+3D+glial+cell+culture+systems+and+applications+for+neurodegeneration+and+neuroinflammation%5BTitle%5D)+AND+%22SLAS+Discovery%22%5BJournal%5D)">Bioengineered 3D glial cell culture systems and applications for neurodegeneration and neuroinflammation.</a> SLAS Discovery. 22 (5), 583-601 (2017).</li>
<li>Li, Y. E., Jodat, Y. A., Samanipour, R., Zorzi, G., Zhu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+a+neurospheroid+niche+model%3A+optimizing+embedded+3D+bioprinting+for+fabrication+of+neurospheroid+brain-like+co-culture+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Toward a neurospheroid niche model: optimizing embedded 3D bioprinting for fabrication of neurospheroid brain-like co-culture constructs.</a> Biofabrication. , (2020).</li>
<li>Zhou, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional-bioprinted+dopamine-based+matrix+for+promoting+neural+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional-bioprinted dopamine-based matrix for promoting neural regeneration.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 10 (10), 8993-9001 (2018).</li>
<li>de la Vega, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+human+induced+pluripotent+stem+cell-derived+neural+tissues+using+a+novel+lab-on-a-printer+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Sciences%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting human induced pluripotent stem cell-derived neural tissues using a novel lab-on-a-printer technology.</a> Applied Sciences. 8 (12), 2414(2018).</li>
<li>Scheraga, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+thrombin-fibrinogen+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">The thrombin-fibrinogen interaction.</a> Biophysical Chemistry. 112 (2-3), 117-130 (2004).</li>
<li>Ariens, R. A. S., Lai, T., Weisel, J. W., Greenberg, C. S., Grant, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+factor+XIII+in+fibrin+clot+formation+and+effects+of+genetic+polymorphisms%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Role of factor XIII in fibrin clot formation and effects of genetic polymorphisms.</a> Blood. 100 (3), 743-754 (2002).</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>de Melo, B. A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+to+use+fibrinogen+as+bioink+for+3D+bioprinting+fibrin-based+soft+and+hard+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Strategies to use fibrinogen as bioink for 3D bioprinting fibrin-based soft and hard tissues.</a> Acta Biomaterialia. 117, 60-76 (2020).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelatin-based+hydrogels+for+organ+3D+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Polymers+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Gelatin-based hydrogels for organ 3D bioprinting.</a> Polymers (Basel). 9 (9), 401(2017).</li>
<li>Murphy, S. V., Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+of+tissues+and+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Naure.+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting of tissues and organs.</a> Naure. Biotechnology. 32 (8), 773-785 (2014).</li>
<li>de la Vega, L., Lee, C., Sharma, R., Amereh, M., Willerth, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+models+of+neural+tissues%3A+The+current+state+of+the+field+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting models of neural tissues: The current state of the field and future directions.</a> Brain Research Bulletin. 150, 240-249 (2019).</li>
<li>Clavreul, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+astrocytes+develop+in+a+plastic+manner+at+both+clonal+and+cellular+levels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Cortical astrocytes develop in a plastic manner at both clonal and cellular levels.</a> Nature Communications. 10 (1), 4884(2019).</li>
<li>Hanu, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monocarboxylic+acid+transporters%2C+MCT1+and+MCT2%2C+in+cortical+astrocytes+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Cell+Physiology%22%5BJournal%5D)">Monocarboxylic acid transporters, MCT1 and MCT2, in cortical astrocytes in vitro and in vivo.</a> American Journal of Physiology. Cell Physiology. 278 (5), 921-930 (2000).</li>
<li>Liu, R., Wang, Z. h, Gou, L., Xu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cortical+astrocyte+subpopulation+inhibits+axon+growth+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Medicine+Reports%22%5BJournal%5D)">A cortical astrocyte subpopulation inhibits axon growth in vitro and in vivo.</a> Molecular Medicine Reports. 12 (2), 2598-2606 (2015).</li>
<li>Winter, C. C., Cullen, D. K., Donnell, J. C. O., Song, Y. J., Hernandez, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+tissue+engineered+aligned+astrocyte+networks+to+recapitulate+developmental+mechanisms+and+facilitate+nervous+system+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional tissue engineered aligned astrocyte networks to recapitulate developmental mechanisms and facilitate nervous system regeneration.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (131), e55848(2018).</li>
<li>East, E., Golding, J. P., Phillips, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+versatile+3D+culture+model+facilitates+monitoring+of+astrocytes+undergoing+reactive+gliosis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Tissue+Engineering+and+Regenerative+Medicine%22%5BJournal%5D)">A versatile 3D culture model facilitates monitoring of astrocytes undergoing reactive gliosis.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 3 (8), 634-646 (2009).</li>
<li>Hawkinsn, B. T., Grego, S., Sellgren, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+culture+conditions+differentially+affect+astrocyte+modulation+of+brain+endothelial+barrier+function+in+response+to+transforming+growth+factor+B1%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional culture conditions differentially affect astrocyte modulation of brain endothelial barrier function in response to transforming growth factor B1.</a> Brain Research. 1608, 167-176 (2015).</li>
<li>Abelseth, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+neural+tissues+derived+from+human+induced+pluripotent+stem+cells+using+a+fibrin-based+bioink%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomaterials+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">3D printing of neural tissues derived from human induced pluripotent stem cells using a fibrin-based bioink.</a> ACS Biomaterials Science and Engineering. 5 (1), 234-243 (2019).</li>
<li>Filippo, T. R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CXCL12+N-terminal+end+is+sufficient+to+induce+chemotaxis+and+proliferation+of+neural+stem%2Fprogenitor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Research%22%5BJournal%5D)">CXCL12 N-terminal end is sufficient to induce chemotaxis and proliferation of neural stem/progenitor cells.</a> Stem Cell Research. 11 (2), 913-925 (2013).</li>
<li>Galindo, L. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chondroitin+sulfate+impairs+neural+stem+cell+migration+through+ROCK+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Chondroitin sulfate impairs neural stem cell migration through ROCK activation.</a> Molecular Neurobiology. 55 (4), 3185-3195 (2018).</li>
<li>Groll, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+definition+of+bioinks+and+their+distinction+from+biomaterial+inks%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">A definition of bioinks and their distinction from biomaterial inks.</a> Biofabrication. 11 (1), 03001(2018).</li>
<li>Kyle, S., Jessop, Z. M., Al-sabah, A., Whitaker, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Printability+of+candidate+biomaterials+for+extrusion-based+3D+printing%3A+state-of-the-art%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Printability of candidate biomaterials for extrusion-based 3D printing: state-of-the-art.</a> Advanced Healthcare Materials. 6 (16), (2017).</li>
<li>Blaeser, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+shear+stress+in+3D+bioprinting+is+a+key+factor+to+balance+printing+resolution+and+stem+cell+integrity%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Controlling shear stress in 3D bioprinting is a key factor to balance printing resolution and stem cell integrity.</a> Advanced Healthcare Materials. 5 (3), 326-333 (2016).</li>
<li>Miyawaki, O., Omote, C., Matsuhira, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamic+analysis+of+sol-gel+transition+of+gelatin+in+terms+of+water+activity+in+various+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Biopolymers%22%5BJournal%5D)">Thermodynamic analysis of sol-gel transition of gelatin in terms of water activity in various solutions.</a> Biopolymers. 103 (12), 685-691 (2015).</li>
<li>Shirahama, H., Lee, B. H., Tan, L. P., Cho, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precise+tuning+of+facile+one-pot+Gelatin+Methacryloyl+%28GelMA%29+synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Reports%22%5BJournal%5D)">Precise tuning of facile one-pot Gelatin Methacryloyl (GelMA) synthesis.</a> Science Reports. 6, 31036(2016).</li>
<li>Antonovaite, N., Beekmans, S. V., Hol, E. M., Wadman, W. J., Iannuzzi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+variations+in+stiffness+in+live+mouse+brain+tissue+determined+by+depth-controlled+indentation+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Reports%22%5BJournal%5D)">Regional variations in stiffness in live mouse brain tissue determined by depth-controlled indentation mapping.</a> Science Reports. 8 (1), 12517(2018).</li>
<li>Iwashita, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+analysis+of+brain+stiffness+among+amniotes+using+glyoxal+fixation+and+atomic+force+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cell+and+Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Comparative analysis of brain stiffness among amniotes using glyoxal fixation and atomic force microscopy.</a> Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 574619(2020).</li>
<li>Guimarães, C. F., Gasperini, L., Marques, A. P., Reis, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+stiffness+of+living+tissues+and+its+implications+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews%22%5BJournal%5D)">The stiffness of living tissues and its implications for tissue engineering.</a> Nature Reviews. 5, 351-370 (2010).</li>
<li>Ye, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+gelatin+methacrylate-based+nerve+guidance+conduits+with+multiple+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+and+Design%22%5BJournal%5D)">3D printing of gelatin methacrylate-based nerve guidance conduits with multiple channels.</a> Materials and Design. 192, 108757(2020).</li>
<li>Wu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+the+stiffness+of+GelMA+substrate+on+the+outgrowth+of+PC12+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Bioscience+Reports%22%5BJournal%5D)">The influence of the stiffness of GelMA substrate on the outgrowth of PC12 cells.</a> Bioscience Reports. 39 (1), 1-9 (2019).</li>
<li>Edgar, J. M., Robinson, M., Willerth, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrin+hydrogels+induce+mixed+dorsal%2Fventral+spinal+neuron+identities+during+differentiation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Fibrin hydrogels induce mixed dorsal/ventral spinal neuron identities during differentiation of human induced pluripotent stem cells.</a> Acta Biomaterialia. 51, 237-245 (2017).</li>
<li>Arulmoli, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+scaffolds+of+salmon+fibrin%2C+hyaluronic+acid%2C+and+laminin+for+human+neural+stem+cell+and+vascular+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Combination scaffolds of salmon fibrin, hyaluronic acid, and laminin for human neural stem cell and vascular tissue engineering.</a> Acta Biomaterialia. 43, 122-138 (2016).</li>
<li>Brenner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+GFAP+in+CNS+Injuries%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience.+Letters%22%5BJournal%5D)">Role of GFAP in CNS Injuries.</a> Neuroscience. Letters. 565, 7-13 (2014).</li>
</ol>

Autorzy nie mają żadnych konfliktów do ujawnienia.

Technologia biodruku 3D pojawiła się jako alternatywa biofabrykacji, która umożliwia inżynierię wyrafinowanych konstruktów, które strukturalnie i fizjologicznie przypominają rodzime tkanki22, w tym mózg23. Biofabrykacja tkanek podobnych do neuronów pozwala na natywne modelowanie mikrośrodowiska in vitro , które jest ważnym narzędziem do zrozumienia mechanizmów komórkowych i molekularnych związanych z rozwojem i leczeniem wielu chorób wpływających na OUN<sup class="...

Astrocyty są najliczniejszym typem komórek w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) i odgrywają kluczową rolę w homeostazie mózgu. Oprócz trwałego wsparcia neuronalnego, astrocyty są odpowiedzialne za modulowanie wychwytu neuroprzekaźników, utrzymywanie integralności bariery krew-mózg i regulację synaptogenezy neuronalnej1,2. Astrocyty odgrywają również istotną rolę w zapaleniu OUN, reagując na urazy mózgu w procesie, który prowadzi do astrocytowej reaktywności lub reaktywnej astroglejozy3,4, tworząc bliznę glejową, która uniemożliwia wystawienie zdrowych tkanek na czynniki zwyrodnieniowe5. To zdarzenie powoduje zmiany w ekspresji, morfologii i funkcji genów astrocytów6,7. Dlatego badania nad funkcjonalnością astrocytów są pomocne w opracowywaniu terapii leczenia zaburzeń neurologicznych.
Modele in vitro są kluczowe dla badania mechanizmów związanych z urazami neurologicznymi, i chociaż udało się przeprowadzić udaną izolację i dwuwymiarową (2D) hodowlę astrocytów korowych <sup="xref">8, ten model nie zapewnia realistycznego środowiska, które naśladuje natywne zachowanie komórek i odtwarza złożoność mózgu9. W warunkach 2D słabe wsparcie mechaniczne i biochemiczne, niskie interakcje komórka-komórka i komórka-matryca oraz spłaszczenie komórek prowadzące do braku polaryzacji podstawno-wierzchołkowej, wpływają na dynamikę sygnalizacji komórkowej i wyniki eksperymentalne, prowadząc do zmiany morfologii komórki i ekspresji genów, co upośledza odpowiedź na leczenie10. Dlatego tak ważne jest opracowanie alternatyw, które zapewnią bardziej realistyczne środowisko neuronowe, mając na celu przełożenie wyników na praktykę kliniczną.
Trójwymiarowa (3D) hodowla komórek reprezentuje bardziej zaawansowany model, który podsumowuje z większą wiernością cech narządów i tkanek, w tym CNS11. Jeśli chodzi o hodowlę glejową, modele 3D przyczyniają się do utrzymania morfologii astrocytów, polaryzacji podstawno-wierzchołkowej komórki i sygnalizacji komórkowej12,13. Technologia biodruku 3D pojawiła się jako potężne narzędzie do biofabrykacji żywych tkanek 3D w kontrolowany sposób poprzez wykorzystanie komórek i biomateriałów do odtworzenia struktury i właściwości tkanek natywnych. Zastosowanie tej technologii doprowadziło do znacznej poprawy przewidywania wyników i przyczyniło się do rozwoju medycyny regeneracyjnej stosowanej w CNS14,15,16.
Opisany tutaj protokół szczegółowo opisuje izolację i hodowlę astrocytów korowych. Protokół wyszczególnia również powtarzalną metodę biodruku astrocytów osadzonych w żelatynie/żelatynie metakryloylu (GelMA)/fibrynogenu, uzupełnionej lamininą. W tej pracy wykorzystano biodrukarkę opartą na ekstruzji do wydrukowania składu biomateriału zawierającego astrocyty korowe o gęstości 1 x 106 komórek/ml. Naprężenia ścinające bioprinting zostały zminimalizowane poprzez kontrolowanie prędkości drukowania, a astrocyty wykazały wysoką żywotność po procesie. Biodrukowane konstrukty hodowano przez 1 tydzień, a astrocyty były w stanie rozprzestrzeniać się, przyłączać i przetrwać w hydrożelu, utrzymując morfologię astrocytów i wyrażając specyficzny marker glejowego fibrylarnego białka kwaśnego (GFAP)4.
Ta procedura jest kompatybilna z napędzanymi tłokiem biodrukarkami opartymi na wytłaczaniu i może być używana do biodruku astrocytów pochodzących z różnych źródeł. Zaproponowany tutaj biodrukowany model 3D nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań inżynierii neuronowej, takich jak badania mechanizmów związanych z funkcjonowaniem astrocytów w zdrowych tkankach oraz zrozumienie postępu patologii neurologicznych i rozwój leczenia.

<table><tbody><tr><td>Biodrukarka</td><td>3D Biotechnologia 3D Rozwiązania</td><td></td><td>Biodrukarka na bazie wytłaczania</td></tr><tr><td>Kleszcze z końcówką</td><td>Integra Miltex</td><td>6--30</td><td>Kleszcze do preparacji mózgu wcześniej sterylizowane</td></tr><tr><td>Albumina surowicy bydlęcej</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>9048-46-8</td><td>Bez proteazy, bez kwasów tłuszczowych, zasadniczo bez globuliny</td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10043-52-4</td><td></td></tr><tr><td>Kolba do hodowli komórkowych</td><td>Fisher Scientific</td><td>156340</td><td>Kolba do hodowli T25</td></tr><tr><td>Sitko do komórek</td><td>Corning Incorporated</td><td>352340</td><td>Sitko do komórek 40 &mikro; m</td></tr><tr><td>Mikroskop konfokalny</td><td>Leica</td><td></td><td>Confocal TCS SP8 w połączeniu z systemem konfokalnym Olympus FluoView 300</td></tr><tr><td>Rurki stożkowe</td><td>Thermo Scientific</td><td>339651, 339652</td><td>Sterylne probówki 15 ml i 50 ml</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Abcam</td><td>ab224589</td><td>DAPI roztwór barwiący</td></tr><tr><td>DMEM/F12</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>12500062</td><td>DMEM/F-12 50/50, 1X (Dulbecco's Mod. Of Eagle's Medium / Ham's F12 50/50 Mix) z rurką L-glutaminy</td></tr><tr><td>Dyalisis</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9527</td><td>Granica masy cząsteczkowej = 14 kDa</td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>64-15-5</td><td>Odczynnik klasy</td></tr><tr><td>Płodowa surowica bydlęca</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>12657011</td><td>Research Grade</td></tr><tr><td>Fibrinogen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>9001-32-5</td><td>Fibrynogen krystaliczny w proszku z osocza bydlęcego</td></tr><tr><td>Żelatyna</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>9000-70-8</td><td>Żelatyna w proszku ze skóry świni</td></tr><tr><td>Glicyna</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>56-40-6</td><td>Glicyna w proszku</td></tr><tr><td>Hanks Buforowany roztwór soli (HBSS)</td> <td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>14175095</td><td>Bez wapnia, bez magnezu, bez czerwieni fenolowej</td></tr><tr><td>L-Glutamina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>56-85-9</td><td>L-Glutamina krystaliczna w proszku</td></tr><tr><td>Laminin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>114956-81-9</td><td>Laminina 1-2 mg/ml L in 50 mM Tris-HCl</td></tr><tr><td>Zestaw do obrazowania żywych komórek</td><td>Thermo Scientific</td><td>R37601</td><td>Zielona fluorescencja w żywych komórkach (ex/em 488 nm/515 nm). Czerwona fluorescencja w martwych komórkach (ex/em 570 nm/602 nm)</td></tr><tr><td>Bezwodnik metakrylowy</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>760-93-0</td><td>Do preparatu GelMA</td></tr><tr><td>Mikroprobówki</td><td>Corning Incorporated</td><td>MCT-150-C</td><td>Mikroprobówki 1,5 ml</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7647-14-5</td><td></td></tr><tr><td>Igła 22G</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC1362045</td><td>Sterylna igła</td></tr><tr><td>Działanie nożyczki</td><td>Integra Miltex</td><td>05--02</td><td>Ostre nożyczki do preparacji mózgu uprzednio sterylizowane</td></tr><tr><td>Paraformaldehyd</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>30525-89-4</td><td>Proszek paraformaldehydu</td></tr><tr><td>Penicylina/Streptomycyna</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>15070063</td><td>Pen Strep (5,000 jednostek/ml penicyliny; 5,000 ug/ml Streptomycyny)</td></tr><tr><td>szalka Petriego</td><td>Corning Incorporated</td><td>430591, 430588</td><td>Sterylne szalki Petriego 35 i 100 mm</td></tr><tr><td>Phalloidin</td><td>Abcam</td><td>ab176753</td><td>iFluor 488</td></tr><tr><td>Fotoinicjator</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>106797-53-9</td><td>2-Hydroksy-4&prime;-(2-hydroksyetoksy)-2- sól fizjologiczna fosforanu metylopiofenonu</td></tr><tr><td>(PBS)</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>10010023</td><td>PBS 1 x, klasa hodowlana, bez wapnia, bez magnezu</td></tr><tr><td>Poli-L-lizyna</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>25988-63-0</td><td>Bromowodorek poli-L-lizyny mol wt 30 000-70 000</td></tr><tr><td>Pierwszorzędowe antociało</td><td>Abcam</td><td>ab4674</td><td>Kurczak poliklonalny do GFAP</td></tr><tr><td>Przeciwciało drugorzędowe</td><td>Abcam</td><td>ab150176</td><td>Alexa fluor 594</td></tr><tr><td>szpatułka przeciw kurczakom</td><td>Miltex</td><td>V973-70</td><td>Numer 24 szpatułka cementowa wcześniej sterylizowana</td></tr><tr><td>Stereomikroskop</td><td>Fisherbrand</td><td>3000038</td><td>Mikroskop do preparacji mózgu</td></tr><tr><td>Strzykawka 5 ml</td><td>BD</td><td>1222C84</td><td>Sterylna strzykawka</td></tr><tr><td>Filtr strzykawkowy 2 i mikro; m</td><td>Fisher Scientific</td><td>09-740-105</td><td>Filtr polipropylenowy do sterylizacji</td></tr><tr><td>Trombin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>9002--04-4</td><td>Trombiny w proszku krystalicznym z osocza bydlęcego</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>9002-93-1</td><td>Klasa laboratoryjna</td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>15400054</td><td>Trypsyna bez czerwieni fenolowej 1 x rozcieńczona w roztworze PBS</td></tr><tr><td>Versene</td><td>Gibco; Life Technologies Corporation</td><td>15040066</td><td>Roztwór Versene (0,48 mM) sformułowany jako 0,2 g EDTA(Na4) na litr</td></tr><tr><td>PBS Płytka studzienkowa</td><td>Thermo Scientific</td><td>144530</td><td>Sterylna płytka 24-dołkowa</td></tr></tbody></table>

biodrukowanie 3d mysich astrocytów korowych do inżynierii tkanki neuronalnej

3D Bioprinting of Murine Cortical Astrocytes for Engineering Neural-Like Tissue

Astrocyty to komórki glejowe pełniące istotną rolę w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN), w tym wsparcie i funkcjonalność neuronów. Komórki te reagują również na urazy nerwowe i działają w celu ochrony tkanki przed zdarzeniami zwyrodnieniowymi. Badania in vitro nad funkcjonalnością astrocytów są ważne dla wyjaśnienia mechanizmów związanych z takimi zdarzeniami i przyczyniają się do opracowania terapii leczenia zaburzeń neurologicznych. Protokół ten opisuje metodę biofabrykacji struktury podobnej do tkanki neuronalnej bogatej w astrocyty poprzez biodrukowanie biotuszu 3D z astrocytami. W tej pracy wykorzystano biodrukarkę 3D opartą na wytłaczaniu, a astrocyty wyekstrahowano z kory mózgowej szczeniąt myszy C57Bl / 6. Biotusz przygotowano przez zmieszanie astrocytów korowych z pasażu 3 do roztworu biomateriału składającego się z żelatyny, żelatyny-metakryloylu (GelMA) i fibrynogenu, uzupełnionego lamininą, który zapewniał optymalne warunki biodrukowania. Warunki biodruku 3D zminimalizowały stres komórkowy, przyczyniając się do wysokiej żywotności astrocytów podczas procesu, w którym 74,08% ± 1,33% komórek było zdolnych do życia zaraz po biodrukowaniu. Po 1 tygodniu inkubacji żywotność astrocytów znacznie wzrosła do 83,54% ± 3,00%, co wskazuje, że konstrukt 3D stanowi odpowiednie mikrośrodowisko do wzrostu komórek. Skład biomateriału umożliwił przyłączanie się komórek i stymulował zachowanie astrocytarne, przy czym komórki wykazywały ekspresję specyficznego markera astrocytów – kwaśnego białka fibrylarnego gleju (GFAP) i posiadały typową morfologię astrocytów. Ten powtarzalny protokół zapewnia cenną metodę biofabrykacji 3D tkanki neuronalnej bogatej w astrocyty, która przypomina natywne mikrośrodowisko komórek, przydatną dla naukowców, którzy chcą zrozumieć funkcjonalność astrocytów i ich związek z mechanizmami zaangażowanymi w choroby neurologiczne.

Celem niniejszej pracy było opracowanie tkanki przypominającej tkankę nerwową z wykorzystaniem technologii biodruku 3D do warstwowego nanoszenia bioatramentu z żelatyny/GelMA/fibrynogenu zawierającego pierwotne astrocyty. Astrocyty zostały wyekstrahowane i wyizolowane z kory mózgu młodych myszy (Ryc. 1), a następnie dodane do składu biomateriału, co umożliwiło biofabrykację żywej konstrukcji 3D.
Projekt wspomagany komputerowo (CAD) został opracowany przy użyciu G-...

Tutaj przedstawiamy metodę biodruku 3D mysich astrocytów korowych do biofabrykacji tkanek podobnych do neuronów w celu zbadania funkcjonalności astrocytów w ośrodkowym układzie nerwowym i mechanizmów obejmujących komórki glejowe w chorobach neurologicznych i leczeniu.

Biodrukowanie 3D mysich astrocytów korowych do inżynierii tkanki neuronalnej

Astrocytes are glial cells with an essential role in the central nervous system (CNS), including neuronal support and functionality. These cells also ...

Biodrukowanie 3D astrocytów stanowi postęp w inżynierii tkanek nerwowych, umożliwiając biowytwarzanie modeli in vitro, które są przydatne do zrozumienia mechanizmów związanych z chorobami neurologicznymi. Główną zaletą biodruku 3D jest biofabrykacja struktur wspomagających komórki, które naśladują cechy biochemiczne i mechaniczne tkanek, zapewniając lepsze zrozumienie dynamiki komórek w zdrowiu i chorobie. Protokół ten można zastosować do biofabrykacji innych tkanek miękkich, ponieważ opiera się na biodruku 3D biotuszu składającego się z naturalnych polimerów i składników macierzy zewnątrzkomórkowej.Na początek pokrój tkankę korową wyizolowaną od uśpionej myszy na małe kawałki za pomocą zakrzywionych mikronożyczek. Umyj kawałki chusteczki trzykrotnie jednym mililitrem HBSS, pipetując w górę iw dół. Po usunięciu HBSS dodanego po raz trzeci, dodaj jeden mililitr 0,05% trypsyny i inkubuj tkankę przez pięć minut w temperaturze 37 stopni Celsjusza.W celu mechanicznej dysocjacji tkanek delikatnie pipetuj mieszaninę tkankową trypsyny w górę iw dół 15 razy. Następnie przenieś zdysocjowaną mieszaninę do 15-mililitrowej stożkowej rurki i dodaj równą objętość FBS, aby zneutralizować aktywność trypsyny. Przefiltruj zawiesinę przez filtr siatkowy o średnicy 0,4 mikrometra, aby usunąć niezdysocjowane fragmenty.Umyj filtr jednym mililitrem pożywki astrocytowej. Przefiltrowaną zawiesinę komórkową rozprowadzić w postaci osadu przez odwirowanie. Po odrzuceniu supernatantu zawiesić osad komórkowy w jednym mililitrze pożywki hodowlanej astrocytów.Przenieść zawiesinę komórek do kolby hodowlanej T25. Uzupełnij całkowitą objętość podłoża 3,5 mililitra i inkubuj komórki w temperaturze 37 stopni Celsjusza i 5% dwutlenku węgla. Aby uzyskać fibrynogen w końcowym stężeniu trzech miligramów na mililitr, przenieś 0,9 mililitra 10 miligramów na mililitr roztworu fibrynogenu do żelatynowo-żelatynowego roztworu metakryloilu.W celu uzyskania fotoinicjatora o końcowym stężeniu 0,5% wagowo należy dodać 0,015 grama fotoinicjatora do przygotowanego roztworu żelatynowo-żelatynowo-metakryloylowo-fibrynogenowego. Po wirowaniu utrzymuj roztwór w temperaturze 40 stopni Celsjusza, chroniony przed światłem, aby uniknąć degradacji PI. Następnie przefiltruj roztwór przez filtr 0,2 mikrometra do sterylnej stożkowej rurki o pojemności 15 mililitrów.Przenieś 980 mikrolitrów roztworu biomateriału do 15-mililitrowej stożkowej probówki. Aby uzyskać lamininę w końcowym stężeniu dwóch mikrogramów na mililitr, dodaj 20 mikrolitrów rozcieńczonej lamininy do probówki zawierającej biotusz. Mieszaj delikatnie, pipetując w górę i w dół, unikając pęcherzyków i utrzymuj roztwór biotuszu w temperaturze 37 stopni Celsjusza, aż będzie gotowy do zmieszania z komórkami.Trypsynizuj pierwotne astrocyty 0,05% trypsyny przez 5 minut i neutralizuj aktywność trypsyny za pomocą FPS w stosunku jeden do jednego. Następnie przenieś komórki do stożkowej probówki o pojemności 15 mililitrów i wiruj przy 200 razy G przez pięć minut. Po zliczeniu komórek przenieś 1 razy 10 do 6 komórek do innej stożkowej probówki i odwiruj, jak pokazano.Pozostaw tylko 200 mikrolitrów supernatantu w probówce i zawieś osad komórkowy, delikatnie stukając w spód stożkowej probówki. Aby uzyskać końcowe stężenie 1 razy 10 do 6 komórek na mililitr, przenieś jeden mililitr roztworu żelatynowo-żelatynowo-metakryloifibrynogenowego do probówki zawierającej komórki i homogenizuj, delikatnie pipetując w górę iw dół. Użyj pipety o pojemności 1000 mikrolitrów, aby powoli przenieść astrocyty ułożone w żelatynowo-żelatynowym roztworze biotuszu metakryloylu fibrynogenu do pięciomililitrowej plastikowej strzykawki, unikając tworzenia się pęcherzyków.Podłączyć sterylną igłę w rozmiarze 22 do strzykawki. Wystaw biodrukarkę na działanie światła UV przez 15 minut, a następnie przetrzyj biodrukarkę 70% etanolem, a następnie podłącz strzykawkę do głowicy drukującej biodrukarki i ręcznie przepłucz biotusz, aby usunąć pozostałe pęcherzyki. Aby przeprowadzić biodrukowanie, umieść 35-milimetrową miskę hodowlaną na stole biodrukarki, umieść igłę w odległości 0,1 milimetra od powierzchni szalki hodowlanej, aby umożliwić ruch igły i naciśnij przycisk Drukuj.Po zakończeniu bioprintingu upewnij się, że strzykawka odsunęła się od naczynia i zamknęła miskę hodowlaną. Umieść naczynie hodowlane w świetle UV w celu sieciowania żelatyny metakryloilu. Użyj sterylnej szpatułki, aby przenieść biodrukowany konstrukt na płytkę 24-dołkową.Dodaj 500 mikrolitrów roztworu trombiny i chlorku wapnia i pozostaw na 30 minut, aby umożliwić sieciowanie fibryny. Po usunięciu roztworu sieciującego przemyj konstrukt dwoma mililitrami PBS, a następnie zastąp PBS jednym mililitrem pożywki hodowlanej astrocytów. Inkubować w temperaturze 37 stopni Celsjusza i 5% dwutlenku węgla i zmieniać podłoże co trzy dni.Użyj szpatułki, aby przenieść biodrukowany konstrukt do 35-milimetrowej płytki hodowlanej. Umyj konstrukcję jednym mililitrem PBS. Umieść 100 mikrolitrów żywego martwego odczynnika na konstrukcji i utrzymuj go w temperaturze 37 stopni Celsjusza przez 30 minut, chroniąc go przed światłem.Po usunięciu żywego martwego odczynnika, przemyj konstrukt PBS, jak pokazano. Przenieś próbkę do naczynia konfokalnego i obserwuj komórki w konstrukcie pod mikroskopem konfokalnym, używając wzbudzenia 488 i 570 nanometrów w celu uzyskania obrazu. Po biodruku 3D oszacowano integralność biodrukowanego rusztowania i zaobserwowano tworzenie się dobrze zdefiniowanej struktury z komórkami uwięzionymi w biomateriale.Po procesach biodrukowania i sieciowania większość komórek wykazywała okrągłą morfologię, gdy konstrukt był inkubowany z pożywką astrocytów. Biodrukowane rusztowania zachowały integralność po siedmiu dniach inkubacji i chociaż zaobserwowano niektóre okrągłe komórki, wiele astrocytów rozprzestrzeniło się po całym konstrukcie, prezentując morfologię astrocytów i wzajemne połączenia. Żywotność komórek oceniono zaraz po biodrukowaniu, a wyniki wykazały, że przy niższej prędkości żywe komórki stanowiły do 74% wszystkich komórek, będąc znacznie wyższym niż komórki biodrukowane z większą prędkością.Żywotność astrocytów z biodrukiem została znormalizowana do astrocytów hodowanych w 2D, a wyniki wskazały, że siódmego dnia astrocyty z nadrukiem biologicznym znacznie zwiększyły żywotność. Bezpośrednio po bioprintingu astrocyty wykazały okrągłą morfologię i test żywych trupów. Po tygodniu astrocyty rozprzestrzeniły się po całym konstrukcie i prezentowały wyraźną morfologię komórek, identyczną z hodowlą 2D.Biodrukowane w 3D astrocyty charakteryzowały się immunofluorescencją. Po siedmiu dniach inkubacji w biodrukowanym konstrukcie zaobserwowano bardzo gęste astrocyty o gwiaździstej morfologii. Biodrukowane komórki astrocytów wykazywały ekspresję specyficznego markera astrocytów, kwaśnego białka glejowego fibrylarnego, co wskazuje na zachowanie fenotypu astrocytarnego po siedmiu dniach biodrukowania, a wyniki te wskazują, że kompozycja biotuszu zapewniła biokompatybilne mikrośrodowisko sprzyjające adhezji, rozprzestrzenianiu się i wzrostowi astrocytów.Ocena ekspresji określonych genów i markerów komórkowych przez astrocyty drukowane w biodruku dostarczyłaby dowodów na funkcję przypominającą tkankę nerwową, taką jak reaktywność astrocytariuszy po określonych bodźcach. Protokół ten toruje drogę do biofabrykacji bardziej złożonych struktur neuropodobnych złożonych z różnych typów komórek w biomolekułach, umożliwiając naśladowanie określonych nisz neurogennych.

3d-bioprinting-murine-cortical-astrocytes-for-engineering-neural-like

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Ten film demonstruje metodę generowania trójwymiarowych rusztowań astrocytów w mikrokolumnach hydrożelowych. Wnętrze mikrokolumn pokryte jest kolagenem. Wprowadzane są astrocyty, które przylegają do kolagenu i przy dalszej inkubacji samoorganizują się w trójwymiarowe rusztowanie.

Metoda in vitro do generowania rusztowań astrocytów w mikrokolumnach hydrożelowych

Wideo pokazuje proces tworzenia biodrukowanego konstruktu 3D przy użyciu astrocytów zawieszonych w roztworze biotuszu. Biodrukowany konstrukt, po usieciowaniu, ułatwia adhezję astrocytów i ich rozprzestrzenianie się, tworząc tkankę nerwowo-podobną.

Metoda biodruku 3D mysich astrocytów korowych

Fenotypowo dzikie astrocyty i nerwowe komórki macierzyste pobrane od myszy zmodyfikowanych za pomocą floksowanych, warunkowo onkogennych alleli i przekształconych za pomocą wirusowej rekombinacji za pośrednictwem Cre mogą być używane do modelowania patogenezy gwiaździaka in vitro i in vivo poprzez ortotopowe wstrzykiwanie przekształconych komórek do mózgów syngenetycznych, immunologicznie kompetentnych rodzeństwa z miotu.

Modelowanie patogenezy gwiaździaka in vitro i in vivo przy użyciu astrocytów korowych lub nerwowych komórek macierzystych od warunkowych, genetycznie zmodyfikowanych myszy

Wgląd w złożone działania mózgu wymaga zaawansowanych narzędzi badawczych. Tutaj demonstrujemy nowatorski, oparty na jedwabnym kolagenie, zaprojektowany w 3D model tkanki nerwowej przypominający architekturę przypominającą mózg. Model może być wykorzystany do badania budowy sieci neuronalnej, prowadzenia aksonów, interakcji komórka-komórka i aktywności elektrycznej.

Zaprojektowany model 3D spolaryzowanej tkanki nerwowej oparty na jedwabiu

Prezentujemy rozwój samoorganizujących się, trójwymiarowych wiązek podłużnie wyrównanych somatów astrocytarnych i procesów w nowej obudowie z biomateriału. Te zaprojektowane "żywe rusztowania", wykazujące średnicę w skali mikronów, a jednocześnie wydłużające się na centymetry, mogą służyć jako stanowiska testowe do badania mechanizmów neurorozwojowych lub ułatwiać neuroregenerację poprzez kierowanie migracją neuronów i/lub odnajdywaniem ścieżek aksonalnych.

Trójwymiarowe, wyrównane sieci astrocytów oparte na inżynierii tkankowej w celu podsumowania mechanizmów rozwojowych i ułatwienia regeneracji układu nerwowego

Tutaj prezentujemy protokół do produkcji 3D-drukowanych biologicznie kokultur neuronów i astrocytów pochodzących z iPSC. Ten model kokultury, wygenerowany w rusztowaniu hydrożelowym w formatach 96- lub 384-dołkowych, wykazuje wysoką żywotność po wydrukowaniu i wzrost neurytów w ciągu 7 dni oraz pokazuje ekspresję markerów dojrzałości dla obu typów komórek.

Trójwymiarowe biodrukowanie ludzkich kokultur neuronów i astrocytów pochodzących z iPSC do zastosowań przesiewowych

Sztucznie wytworzona tkanka mięśniowa ma ogromny potencjał w medycynie regeneracyjnej, jako model chorób, a także jako alternatywne źródło mięsa. W niniejszej pracy opisujemy proces tworzenia konstruktu mięśniowego, w tym przypadku z progenitorowych mioblastów mysich, oraz jego stymulację impulsami elektrycznymi.

Inżynieria tkanek mięśni szkieletowych z murynych komórek progenitorowych mioblastów i zastosowanie stymulacji elektrycznej

Niniejszy artykuł oraz towarzyszący mu film przedstawiają nasz protokół generowania inżynierowanych tkankowo jelit u myszy, z wykorzystaniem podejścia polegającego na rozmieszczeniu jednostek organoidalnych na rusztowaniu.

Inżynieria tkankowa jelita w modelu mysim

Opisano metody tworzenia ludzkich tkanek nowotworowych 3D jako systemów testowych. Technologie te opierają się na bezkomórkowym biologicznym rusztowaniu unaczynionym (BioVaSc), pierwotnych komórkach ludzkich i linii komórek nowotworowych, które mogą być hodowane zarówno w warunkach statycznych, jak i dynamicznych w bioreaktorze przepływowym.

Inżynieria tkankowa ludzkiego systemu badań 3D nowotworów in vitro

Aby stworzyć wysoce zorganizowane struktury złożonej tkanki, należy złożyć wiele typów materiałów i komórek w zintegrowany kompozyt.  Ten kombinatoryczny projekt obejmuje warstwowe arkusze komórek specyficzne dla narządów z dwoma odrębnymi materiałami pochodzenia biologicznego, zawierającymi silną włóknistą podstawę macierzy oraz komórki śródbłonka w celu usprawnienia tworzenia nowych naczyń.

Inżynieria tkankowa: budowa wielokomórkowego rusztowania 3D do dostarczania warstwowych arkuszy komórkowych

Poznaj metodę biodrukowania 3D mysich astrocytów korowych do inżynierii tkanki neuronalnej. Technika ta umożliwia tworzenie modeli in vitro do badania funkcji astrocytów w układzie nerwowym i chorobach neurologicznych.

Biodrukowanie 3D mysich astrocytów korowych do inżynierii tkanki neuronalnej

Przeglądaj więcej filmów