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Desenvolvendo uma rede neural de engenharia de microtecidos usando uma microcoluna baseada em hidrogel

August 7th, 2025

In This Article

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fonte: Struzyna, L. A. et. al., Redes Neurais de Engenharia de Microtecidos Tridimensionais Anatomicamente Inspiradas para Reconstrução, Modulação e Modelagem do Sistema Nervoso. J. Vis. Exp. (2017)

Este vídeo demonstra o desenvolvimento de redes neurais de microengenharia de tecidos usando uma microcoluna de hidrogel com um núcleo de matriz extracelular. Agregados neuronais semeados aderem, estendem projeções e formam redes neurais estruturadas, contribuindo para avanços no neurodesenvolvimento e na pesquisa neuroterapêutica.

Protocol

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Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária do JoVE.

1. Desenvolvimento do Hidrogel de Agarose (Componente Acelular de redes neurais de engenharia de microtecidos (micro-TENNs)))Preparação

da
  1. solução de agarose
    1. Dentro de um gabinete de biossegurança, prepare reservatórios para as micro-colunas transferindo 20 mL de solução salina tamponada com fosfato de Dulbecco (DPBS) para cada uma das duas placas de Petri de 10 cm. Esterilize pinças finas e microbisturis com um esterilizador de esferas quentes.

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Results

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Figura 1: Plantas do dispositivo de fabricação de microcolunas cortadas a laser e do molde de micropoços piramidal impresso em 3D para agregação celular. (A)-(B) Planta e imagem das metades inferior e superior da matriz de canais cilíndricos, respectivame.......

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Materials

< >< table class='ck-table-resized'>List of materials used in this article Name Company Catalog Number Comments Laser cutterUniversal laser systemsPLS4.75Usado para fabricar o molde de microcanal cortado a laser.Dispositivo de fabricação de micro-coluna cortado a laserFeito sob medida--------------Entre em contato com nosso grupo de pesquisa se estiver interessado. Dimensões e plantas fornecidas no manuscrito.Parafusos----------------------------#4-40 com um diâmetro de rosca de 3,05 mmPorcas----------------------------#4-40 com um diâmetro de rosca de 3,05 mmAgulha de acupunctura (180 μm de diâmetro)Lhasa medicalsj.16X40O diâmetro pode ser variado de acordo com o tamanho desejado para o lúmen da micro-coluna.Placa de PetriFisher08772B Solução salina tamponada com fosfato de Dulbecco (DPBS)Pipeta sorológica descartável de poliestireno 14200075 Invitrogen Fisher13-678-11D AgaroseSigmaA9539-50G Tubo capilar (398 μm de diâmetro)Fisher21170DO diâmetro pode variar de acordo com o tamanho desejado para o invólucro da microcoluna.Placa quenteFisherSP88857200 barra magnéticaFisher1451352 MicropipetaSigmaZ683884-1EA agulha de calibre de 25 mmFisher14-826-49 MicrobisturiRoboz cirúrgicoRS-6270 Tesoura Ferramentas de ciências finas14081-09 FórcepsInstrumentos de precisão mundiais501985 Esterilizador de esferas quentesSigmaZ378550-1EA EstereoscópioNikonSMZ800NUsado para todas as etapas de dissecação e para fabricação de micro-TENN.Cauda de rato colágeno tipo ICorning354236Manter a 4 ºC e remover somente quando necessário. Use gelo para preservar sua temperatura quando estiver em uso.Tubo de microcentrífugaFisher02-681-256 Laminina de ratoCorning354232Manter a 4 ºC e retirar apenas quando necessário. Use gelo para preservar sua temperatura quando estiver em uso.Meio neurobasalInvitrogen21103049meio basal para a cultura de células neuronais pré-natais e embrionárias. Conservar a 4ºC e aquecer a 37 ºC antes de utilizar.Hidróxido de sódio (NaOH)FisherSS2661 Ácido clorídrico (HCl)FisherSA48-1 Papel de tornassolFisher09-876-18 Solução salina balanceada de Hank (HBSS)Invitrogen14170112Armazenar a 4 ºC.0,25% de tripsina-EDTAInvitrogen25200056Armazenar a -20 ºC e aquecer a 37 ºC antes de usar.Desoxirribonuclease pancreática bovina (DNase) ISigma10104159001Armazenar a -20 ºC e aquecer a 37 ºC antes de usar.Suplemento B-27Invitrogen12587010Suplemento adicionado ao meio neurobasal para a cultura de neurônios hipocampais e corticais. Conservar a -20 ºC e aquecer a 37 ºC antes de utilizar.L-glutaminaInvitrogen35050061Conservar a -20 ºC e aquecer a 37 ºC antes de utilizar.Sprague Dawley dia embrionário 18 ratosCharles RiverStrain 001 Pipeta PasteurFisher22-042816 Tubo de centrífuga de 15 mLEMESCO1194-352099 VortexFisher02-215-414 CentrífugaFisher05-413-115 HemocitômetroImpressora 3D Fisher02-671-6 Objet30Stratasys--------------Usada para fabricar os moldes de micro-poços piramidais.Molde de poço piramidal impresso em 3DFeito sob medida-------------- entre em contato com nosso grupo de pesquisa se estiver interessado. Dimensões e plantas fornecidas no manuscrito.Polidimetilsiloxano (PDMS) e agente de curaFisherNC9285739Vem como kit com elastômero e agente de cura. Use dentro de uma capela de exaustão química.FunilFisher10-348C 1 ml bulbo de pipetaSigmaZ509035 Micro-espátulaFisherS50821 Placa de cultura de 12 poçosEMESCO1194-353043 FornoFisher11-475-154 IncubadoraFisher13 998 076 Microscópio Eclipse Ti-SNikon -------------- Usado para tirar as imagens de contraste de fase. Com aquisição de imagem digital usando uma câmera QiClick em interface com o software de pesquisa básica Nikon Elements (4.10.01).

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Micro Tissue Engineered Neural NetworkHydrogel Micro ColumnExtracellular Matrix CoreNeuronal Cell AggregatesStereomicroscope ObservationCell Attachment ECMAxon Growth ExtensionMedium Replacement ProtocolBidirectional Neural ArchitectureLong Term Culture

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