Novo processo de impressão 3D Decellularized matrizes

Stacey M. S. Gruber; Paulomi Ghosh; Karl Wilhelm Mueller; Patrick W. Whitlock; Chia-Ying Lin

doi:10.3791/58720

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Artigo de método

Novo processo de impressão 3D Decellularized matrizes

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DOI:

10.3791/58720

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7 de janeiro de 2019

Stacey M. S. Gruber¹ , Paulomi Ghosh² , Karl Wilhelm Mueller² , Patrick W. Whitlock¹^,²^,³ , Chia-Ying Lin¹^,³

¹Department of Biomedical Engineering, University of Cincinnati, ²Division of Orthopaedic Surgery, Cincinnati Children's Hospital Medical Center, ³Department of Orthopaedic Surgery, University of Cincinnati

Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve a produção de filamento policaprolactona (PCL) com microesferas de (PLA) de ácido polilático incorporado que contêm matrizes decellularized (DM) para impressão 3D estruturais de engenharia de tecidos construções.

Resumo

Bioprinting 3D visa criar andaimes personalizados que são biologicamente ativos e acomodar o tamanho desejado e geometria. Um backbone de termoplástico pode fornecer estabilidade mecânica semelhante ao tecido nativo enquanto agentes biológicos oferecem pistas composicionais de células progenitoras, levando a sua migração, proliferação e diferenciação para reconstituir os tecidos originais / órgãos¹^,². Infelizmente, muitos compatível com impressão 3D, polímeros biorreabsorvível (tais como o ácido polilático, PLA) são impressas em temperaturas de 210 ° C ou superior - temperaturas que são prejudiciais para produtos biológicos. Por outro lado, policaprolactona (PCL), um tipo diferente de poliéster, é uma matriz, material para impressão 3D que tem uma temperatura de impressão mais suave de 65 ° C. Portanto, foi hipotetisado que decellularized da matriz extracelular (DM) contido dentro de uma barreira PLA termicamente protetora poderia ser impresso dentro do filamento PCL e permanecem na sua conformação funcional. Neste trabalho, osteocondrais reparação foi a aplicação para a qual foi testada a hipótese. Como tal, cartilagem porcina foi decellularized e encapsulada em ácido polilático (PLA) microesferas que então foram extrudadas com policaprolactona (PCL) em filamento para produzir construções 3D através de fundidos modelagem de deposição. As construções com ou sem as microesferas (PLA-DM/PCL e PCL(-), respectivamente) foram avaliados para diferenças nas características da superfície.

Introdução

Técnicas de engenharia de tecido atual para aplicações clínicas tais como reconstrução de osso, cartilagem, tendão e ligamento usam autoe aloenxertos para reparar tecidos danificados. Cada uma dessas técnicas é de executada rotineiramente como um "padrão ouro" na prática clínica, pela primeira colheita do tecido do doador do paciente ou uma partida de fetos morta e em seguida, colocando o tecido do doador para o local do defeito². No entanto, estas estratégias são limitadas pela morbidade local doador escassez local doador para grandes defeitos, risco de infecção e a dificuldade em encontrar enxertos que correspondem a geometria desejada. Além ....