Pancreatic Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioink for Printing 3D Cell-Laden Pancreatic Tissue Constructs

Jaewook Kim; Myungji Kim; Dong Gyu Hwang; In Kyong Shim; Song Cheol Kim; Jinah Jang

doi:10.3791/60434

Поджелудочная ткань-производные внеклеточной матрицы Bioink для печати 3D-клетки-Ладена поджелудо...

JoVE Journal
Bioengineering

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Bioengineering

Pancreatic Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioink for Printing 3D Cell-Laden Pancreatic Tissue Constructs

Поджелудочная ткань-производные внеклеточной матрицы Bioink для печати 3D-клетки-Ладена поджелудочной железы Конструкции Конструкции

Full Text

11,621 Views

07:55 min

December 13, 2019

DOI: 10.3791/60434-v

Jaewook Kim*¹, Myungji Kim*², Dong Gyu Hwang², In Kyong Shim³, Song Cheol Kim^3,4, Jinah Jang^1,2,5

¹Department of Mechanical Engineering,Pohang University of Science and Technology, ²School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering,Pohang University of Science and Technology, ³Asan Institute for Life Science,University of Ulsan College of Medicine and Asan Medical Center, ⁴Division of Hepato-Biliary and Pancreatic Surgery, Department of Surgery,University of Ulsan College of Medicine and Asan Medical Center, ⁵Department of Creative IT Engineering,Pohang University of Science and Technology

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article discusses the use of decellularized extracellular matrix (dECM) bioink for creating 3D pancreatic tissue constructs. It highlights the protocols for decellularizing pancreatic tissue and the benefits of using pdECM bioink for islet encapsulation.

Key Study Components

Area of Science

Bioprinting
Tissue Engineering
Pancreatic Biology

Background

Decellularized extracellular matrix (dECM) mimics the natural tissue environment.
pdECM bioink preserves tissue-specific components and architecture.
Islet encapsulation is crucial for diabetes treatment.
3D constructs can enhance the interaction between islets and surrounding tissues.

Purpose of Study

To develop protocols for decellularizing pancreatic tissue.
To evaluate the properties of pancreatic tissue-derived dECM bioink.
To create transplantable pancreatic tissue constructs for type 1 diabetes treatment.

Methods Used

Decellularization of frozen porcine pancreas tissue.
Preparation of pdECM bioink for 3D bioprinting.
Assessment of bioink properties for cell viability and printability.
Fabrication of 3D pancreatic tissue constructs.

Main Results

pdECM bioink provides an optimal microenvironment for pancreatic islets.
Encapsulated islets show reduced cell death and improved functionality.
The technique allows for the preservation of tissue-specific composition.
Applications extend to diabetes treatment and pancreatic cancer models.

Conclusions

pdECM bioink is effective for creating transplantable pancreatic constructs.
This approach enhances the potential for diabetes therapies.
Further research could expand its use in other tissue engineering applications.

Frequently Asked Questions

What is dECM?

Decellularized extracellular matrix (dECM) is a biomaterial derived from tissues that retains the natural architecture and biochemical cues of the original tissue.

How is pdECM bioink prepared?

pdECM bioink is prepared by decellularizing pancreatic tissue and processing it to maintain its tissue-specific properties.

What are the benefits of using pdECM bioink?

pdECM bioink provides a supportive microenvironment for cell survival and function, enhancing the viability of encapsulated islets.

What applications does this research have?

This research can be applied to the development of transplantable pancreatic tissue constructs and in vitro models for diabetes and pancreatic cancer.

What is the significance of 3D bioprinting in this study?

3D bioprinting allows for the precise fabrication of tissue constructs that can mimic the natural architecture of pancreatic tissues.

Can this technique be used for other types of tissues?

Yes, the principles of using dECM bioink can potentially be adapted for other tissues beyond the pancreas.

Децеллюлярная внеклеточная матрица (dECM) может обеспечить подходящие микроэкологические сигналы для повторения присущих им функций целевых тканей в инженеризированной конструкции. В этой статье разъясняется протоколы для децеллюляризации ткани поджелудочной железы, оценка поджелудочной ткани полученных dECM биоинки, и поколение 3D поджелудочной ткани конструкций с использованием техники биопечати.

pdECM биоинк может обеспечить полезную микроокнивиатуру для островков поджелудочной железы с использованием тканевых компонентов и архитектуры и имеет оптимальные неврологические свойства, которые снижают смертность клеток и увеличивают их печатаемость. Основным преимуществом этой техники является то, что ткани конкретных состав может быть сохранен в pdECM биоинк содействия конструктивному перекрестного стебля между 3D поджелудочной ткани конструкций и инкапсулированных островков. Развитие инкапсуляции островков в pdECM bioink может быть применено к изготовлению трансплантируемых конструкций ткани поджелудочной железы для лечения диабета типа 1.

Это биоинк может быть использовано для расширения применения трансплантируемых конструкций, а также моделей тканей in vitro для лечения диабета, связанных с диабетом осложнений и рака поджелудочной железы. Для децеллюляризации образца ткани замороженной свиной поджелудочной железы используйте терку, чтобы нарезать замороженную поджелудочную железу толщиной в один миллиметр и перенести 50 граммов нарезанной ткани в пластиковый контейнер на 500 миллилитров. Вымойте ткань 300 миллилитров дистиллированной воды при четырех градусах Цельсия на цифровом орбитальном шейкере при 150 вращениях в минуту в течение примерно 12 часов.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos