Vascularizado de microfluidic Bioprinting para a engenharia de tecidos e Organoids

Resumo

Nós fornecemos um protocolo generalizado, baseado em uma estratégia de bioprinting microfluidic para engenharia uma cama vascular microfibrous, onde um tipo da pilha secundária poderia ser mais propagado para o espaço intersticial dessa estrutura microfibrous para gerar organoids e tecidos vascularizados.

Resumo

Engenharia de tecido vascularizado constrói e organoids tem sido historicamente desafiador. Aqui descrevemos um romance método baseado na microfluidic bioprinting para gerar um andaime com multicamadas entrelaçamento microfibras de hidrogel. Para alcançar o liso, bioprinting, uma cabeça de impressão do núcleo-bainha microfluidic contendo uma formulação bioink composto extrudada de fluxo do núcleo e a solução de reticulação levado pelo fluxo da bainha, foi projetada e montada sobre o bioprinter. Misturando a gelatina methacryloyl (GelMA) com alginato, selecione de um polissacarídeo que sofre instantânea reticulação iônica na presença de íons divalentes, seguidos por um photocrosslinking secundário do componente GelMA para conseguir a estabilização permanente, um andaime de microfibrous pode ser obtido usando esta estratégia bioprinting. Importante, as células endoteliais encapsuladas dentro as microfibras de bioprinted podem formar as lúmen-como estruturas assemelhando-se a vasculatura ao longo da cultura por 16 dias. O andaime microfibrous endotelializados pode ser mais usado como um leito vascular para construir um tecido vascularizado através de semeadura subsequentes do tipo celular secundária para o espaço intersticial das microfibras. Bioprinting microfluidic fornece uma estratégia generalizada em conveniente engenharia de tecidos vascularizados em alta fidelidade.

Introdução

Metas de engenharia de tecido para gerar substitutos de tecido funcional que podem ser usados para substituir, restaurar ou aumentar os feridos ou doentes no corpo humano^1,2,3,4, muitas vezes através de uma combinação de tipos de células desejada e moléculas bioativas^5,6biomateriais^7,8,9,10. Mais recentemente, as tecnologias de engenharia de tecido também c....

Protocolo

Os rato neonatal cardiomyocytes utilizados neste protocolo foram isoladas de ratos Sprague-Dawley de 2 dias de idade seguindo um procedimento bem estabelecido⁵⁶ aprovado pelo Comité de uso do hospital Brigham e feminino e cuidado institucional do Animal.

1. instrumentação da Bioprinter

1. Inserir uma agulha menor (por exemplo, 27G, 1 polegada) como o núcleo do centro de uma agulha maior (por exemplo, 18g, ½ polegada) como a bainha para construir a camada dupla, concêntrico microfluidic cabeçote de impressão; Certifique-se que a agulha do núcleo está projetando-se ligeiramente (~ 1mm) mais d....

Resultados

A estratégia de bioprinting microfluidic permite a extrusão direta bioprinting de andaimes microfibrous usando baixa viscosidade bioinks^54,55. Conforme ilustrado na Figura 2A, um andaime com um tamanho de 6 × 6 × 6 mm³ contendo > 30 camadas de microfibras poderiam ser bioprinted dentro de 10 min. A reticulação iônica imediata do componente alginato com CaCl₂ .......

Discussão

Construção de cabeçote de impressão co-axial representa um passo crítico para sucesso microfluidic bioprinting para permitir a entrega simultânea de ambos o bioink do núcleo e o agente de reticulação da bainha. Enquanto no presente protocolo um cabeçote de exemplo foi criado usando uma agulha 27G como o núcleo e uma agulha de 18G como o shell, que seja facilmente estendido para uma variedade de combinações usando diferentes tamanhos de agulhas. No entanto, a alteração dos tamanhos de agulha, que resulta na alteração na q.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Sal de sódio de ácido algínico de algas marrons	Sigma-Aldrich	A0682	BioReagent, cultura de células vegetais testado, baixa viscosidade, pó
Gelatina tipo A de pele suína	Sigma-Aldrich	G2500	Força de gel 300
Irgacure 2959 (2-Hidroxi-4'-(2-hidroxietoxi)-2-metilpropiofenona)	Sigma-Aldrich	410896	98%
Tampão HEPES	Sigma-Aldrich	H0887	1 M, pH 7.0 - 7.6, filtrado estéril, BioReagente, adequado para cultura de células
Soro fetal bovino;	Thermo Fisher Scientific	10438026	Regiões qualificadas, inativadas por calor, aprovadas pelo USDA
Cloreto de cálcio dihidratado	Sigma-Aldrich	C5080	BioXtra, ≥ 99,0%
solução salina tamponada com fosfato	Thermo Fisher Scientific	10010023	pH 7,4
Células endoteliais da veia umbilical humana	Angio-Proteomie	cAP-0001	Células endoteliais da veia umbilical humana (HUVECs)
Células endoteliais da veia umbilical humana que expressam GFP	Angio-Proteomie	cAP-0001GFP	Células endoteliais da veia umbilical humana que expressam GFP (GFPHUVECs)
Meio de crescimento de células endoteliais	Lonza	CC-3162	EGM-2 BulletKit
Dulbecco' s Modified Eagle Medium	Thermo Fisher Scientific	12430054	Alta glicose, kit de
elastômero de silicone HEPES Sylgard 184	Ellsworth Adhesives	184 SIL ELAST KIT 0,5KG	Transparente 0,5 kg Kit
Sistema de lâmpada de cura UV	Excelitas Technologies OmniCure	S2000	Sistema de cura por luz UV com sensor UV inteligente

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