Técnica Automated Robotic dispensação de Orientação da superfície e bioprinting de Células

Resumo

Este protocolo descreve uma metodologia de bioimpressão usando um sistema de depósito robótico automatizado que incorpora pistas de orientação topográfica gravadas com a deposição precisa de uma biotinta de hidrogel contendo células. As células impressas são entregues diretamente aos recursos gravados e são capazes de sentir e orientar com eles.

Resumo

Este manuscrito descreve a introdução de características de orientação de células seguindo-se a entrega directa de células para estas funcionalidades de uma bioink hidrogel utilizando um sistema de distribuição robotizado e automatizado. O bioink particular foi selecionado como ele permite que as células para sedimentar direção e sentido os recursos. O sistema de distribuição bioprints células viáveis ​​em bioinks hidrogel usando uma cabeça de impressão de contrapressão assistida. No entanto, através da substituição da cabeça de impressão com um estilete ou bisturi afiado, o sistema de distribuição também pode ser empregada para criar pistas topográficas através de condicionamento de superfície. O movimento caneta pode ser programada em passos de 10 um nos sentidos de X, Y e Z. Os sulcos estampados foram capazes de orientar células-tronco mesenquimais, influenciando-os a adotar uma morfologia alongada em alinhamento com a direção dos sulcos. O padrão pode ser concebido usando o software de plotagem em linhas retas, círculos concêntricos, e ondas senoidais. Em um processo subsequente, fibroe blastos de células estaminais mesenquimais foram suspensos numa bioink gelatina a 2%, para bioprinting num cabeçote de extrusão accionado contrapressão. O bioink rolamento de células foi então impressa utilizando as mesmas coordenadas programadas utilizados para a decapagem. As células bioprinted foram capazes de detectar e reagir às características gravadas como demonstrado pela sua orientação alongada ao longo da direcção das ranhuras gravadas.

Introdução

A padronização deliberada de posicionamento de célula permite a formação de culturas que imitam in vivo ^uma organização celular. Na verdade, a investigação sobre a interacção entre vários tipos de células pode ser assistido por organizar a sua ^2,3 colocação espacial. A maioria dos sistemas de padrões dependem de procedimentos de modificação de superfície para promover ou prevenir a adesão celular com a deposição de células passiva subseqüente. Bioprinting oferece controle espacial e temporal sobre distribuições de células ^1. Além destas funções, bioprinting foi descrito como sendo um método tecnicamente simples, rápido e de b....

Protocolo

NOTA: Este protocolo descreve a utilização de uma contra-pressão assistida sistema de distribuição robótico (Figura 1A) como uma superfície de gravação (Figura 1B) e bioprinter à base de extrusão (Figura 1C) ^10.

1. Alteração de uma superfície de poliestireno

1. Use 1 folhas mm de poliestireno desde placas de cultura de tecidos de poliestireno tendem a se curvar para cima no centro, arruinando a consistência altura de ambos gravura e impressão.
   NOTA: Como as folhas de poliestireno não são modificados para a adesão celular, o tratamento de plasma é realizado.
....

Resultados

Os resultados representativos demonstram que o sistema de dispensa robótico contrapressão assistida pode ser usado como um bioprinter à base de extrusão para a realização de ambos gravura e impressão bioink superfície (Figura 1 A). Ele pode ser usado para a geração de ranhuras gravadas em superfícies de polímeros, e, subsequentemente, para imprimir uma bioink rolamento célula directamente para as características (Figura 1 B e C).

Discussão

O passo crítico deste procedimento é a entrega bioprinting efectiva das células estaminais enquanto o processo deve permitir a sedimentação de células para as características, de impressão sem bioink espalhando / hemorragia, proporcionam células sem morte celular tensão de cisalhamento e não desencadeiam a diferenciação no sentido linhagem indesejado.

Se o alinhamento de células esperado não ocorrer, então a viscosidade bioink deve ser avaliado quanto à sua aptidão para a impressão. É import.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Equipment
Sistema de Distribuição Robótica	Janome	2300N
Máquina	de Plasma Femto Science	Covance
Microscópio
Microscópio Óptico	Olympus	IX71
Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Software
Spreadsheet	Excel	Excel
Software de Coordenadas de Impressão	Janome	JR C-Points
Software	de Imagem National Institutes of Health (NIH)	ImageJ
Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Equipamento
Stylus (Lâmina)	OLFA	AK-5
Seringa de impressão de 5 ml	San-ei Tech	SH10LL-B
30 G agulha de impressão	San-ei Tech	SH30-0.25-B
1 mm folhas		Comprado localmente
Soro fetal bovino	Invitrogen	10270-098
Gelatina salina Tamponada com fosfato	Invitrogen
de pele suína, força do gel 300, Tipo A	Sigma Aldrich	9000-70-8
α MEM	Invitrogen	41061-029
Antibiotc antimicótico	Sigma Aldrich	A5955-100ML
Células-tronco mesenquimais de proteína fluorescente vermelha (RFP-MSCs)	Cyagen Biosciences Incorporação	RASMX-01201

USB de poliestireno