Method Article

Microfluidic подложке для инженерных васкуляризированной ткани и Organoids

DOI:

10.3791/55957

⸱

August 11th, 2017

 ,  , 
1Division of Engineering in Medicine, Department of Medicine, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, 2Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Renji Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, 3Division of Pharmacology, Utrecht Institute for Pharmaceutical Sciences, Utrecht University

In This Article

Summary

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

Мы предоставляем обобщенных протокол, основанный на стратегии microfluidic подложке для инженерных microfibrous сосудистого русла, где тип средней ячейки можно далее посеяны в интерстициального пространства этой microfibrous структуры для создания васкуляризированной ткани и organoids.

Abstract

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

Инженерные васкуляризированной ткани конструкций и organoids был исторически сложной. Здесь мы описываем Роман метод, основанный на подложке microfluidic для генерации леску с многослойных переплетением гидрогеля микроволокна. Для достижения гладкой подложке, печатающая головка microfluidic ядро оболочка, содержащий составной bioink формулировка, штампованный из основного потока и решение сшивки, перевозимых оболочка потока, был разработан и установлен на bioprinter. Смешивая желатин methacryloyl (GelMA) с альгинат, полисахарид, который подвергается мгновенной ионных сшивки в присутствии из выберите двухвалентной ионов, следуют вторичных photocrosslinking компонента GelMA для достижения постоянного стабилизации, microfibrous леску можно получить с помощью этой стратегии подложке. Главное эндотелиальные клетки, инкапсулированным микроволокна bioprinted могут образовывать люмен как структуры, напоминающие сосудистую культуры в течение 16 дней. Эндотелизированных microfibrous лески может далее использоваться как сосудистого русла построить васкуляризированной ткани через последующие посев средней ячейки типа в интерстициального пространства микроволокна. Microfluidic подложке обеспечивает обобщенный стратегию в удобном инженерии васкуляризированной тканей с высокой точностью.

Introduction

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

Ткани инженерных задач для создания функциональных тканей заменителей, которые могут быть использованы для замены, восстановления или увеличения раненых или больных в человеческом теле1,2,3,4, часто через сочетание типов желаемого клеток, биоактивных молекул5,6и биоматериалов7,8,9,10. Совсем недавно ткани инженерных технологий все чаще приняты также сформир....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

Cardiomyocytes новорожденных крыс, используемые в настоящем протоколе были изолированы от 2-дневных Sprague-Dawley крыс после устоявшиеся процедуры56 утвержденных институциональный уход животных и использования Комитетом на Бригама и женской больнице.

1. измерительные приборы Bioprinter

  1. Вставьте меньший тупой иглой (например, 27 G, 1 дюйм) как ядро в центре более тупой иглой (например, 18 G, ½ дюйма) как оболочка для создания двойн слоя, концентрические microfluidic печатающей головки; Убедитесь, что слегка выступающими иглы ядро (~ 1 мм) больше, чем внешней оболочки (

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Microfluidic подложке стратегия позволяет для прямого выдавливания подложке microfibrous лесов с помощью низкой вязкости bioinks54,55. Как показано на рисунке 2A, леску с размером 6 × 6 × 6 мм3 содержащие > 30 слоев микроволокна может быть bioprinted в течение 10 мин. Немедленное ионных сшивки альгината компонента с CaCl2 позволило отличные структурной целостн.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Строительство co-axial печатающей головки представляет собой важный шаг на пути к успешной microfluidic подложке для одновременной доставки обоих bioink из основной и сшивки агента от оболочки. В то время как в настоящем Протоколе печатающая головка пример был создан с помощью иглы 27G как ядро и иглы 18G как оболочка, он легко может продлеваться на различные комбинации, с использованием разных размеров иглы. Однако изменения в размерах иглы, которые результаты изменения объема потока поставлены в каждой фазе, потребует .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Авторы заявляют, что они не имеют никаких финансовых интересов.

Acknowledgements

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

Авторы признают Национальный институт рака от национальных институтов здоровья путь к независимости Award (K99CA201603).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Альгиновая кислота натриевая соль из бурых водорослейSigma-AldrichA0682Биореагент, проверенная на культуре растительных клеток, низкая вязкость, порошок
желатина типа А из свиной кожиSigma-AldrichG2500Сила геля 300
Irgacure 2959 (2-гидрокси-4'-(2-гидроксиэтокси)-2-метилпропиофенон)Sigma-Aldrich41089698%
буфер HEPESSigma-AldrichH08871 мес, pH 7,0 - 7,6, стерильно-фильтрованный, биореагент, подходит для клеточной культуры
Фетальная бычья сыворотка Thermo Fisher Scientific10438026Квалифицированные, термоинактивированные, одобренные Министерством сельского хозяйства США
регионы Дигидрат хлорида кальцияSigma-AldrichC5080BioXtra, ≥ 99,0%
Фосфатно-солевой буферThermo Fisher Scientific10010023pH 7,4
Эндотелиальные клетки пупочной вены человекаАнгио-протеомияcAP-0001Эндотелиальные клетки пупочной вены человека (HUVECs)
GFP-экспрессирующие эндотелиальные клетки пупочной вены человекаАнгио-протеомияcAP-0001GFPЭндотелиальные клетки пупочной вены человека (GFPHUVECs)
Среда для роста эндотелиальных клетокLonzaCC-3162EGM-2 BulletKit
Dulbecco' s Модифицированный Eagle Medium Thermo Fisher Scientific12430054высоким содержанием глюкозы, HEPES
Sylgard 184 набор силиконовых эластомеровEllsworth Adhesives184 SIL ELAST KIT 0,5 кгПрозрачный 0,5 кг Комплект
УФ-отверждаемая лампасистема Excelitas TechnologiesOmniCure S2000Spot UV Light Система отверждения с интеллектуальным УФ-датчиком

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Langer, R., Vacanti, J. P. Tissue Engineering. Science. 260 (5110), 920-926 (1993).
  2. Khademhosseini, A., Vacanti, J. P., Langer, R. Progress in Tissue Engineering. Sci. Am. 300 (5), 64-71 (2009).
  3. Langer, R. Tissue Engineering: Status and Challenges. E-Biomed: J.Regen. Med.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Microfluidic BioprintingVascularized TissueOrganoid EngineeringCore Sheath PrintheadGelMA Alginate BioinkIonic PhotocrosslinkingEndothelial Cell EncapsulationLumen Like StructuresSecondary Cell SeedingConfocal Microscopy

Related Articles