Abstract
Dette håndskrift beskriver indførelsen af celle vejledning funktioner efterfulgt af direkte levering af celler til disse funktioner i en hydrogel bioink anvendelse af et automatiseret robot doseringssystem. Den særlige bioink blev valgt som det tillader celler at sedimentere mod og fornemme funktioner. Dispenseringssystemet bioprints levedygtige celler i hydrogel bioinks bruger modtryk assisteret printhovedet. Men ved at erstatte skrivehovedet med en skærpet pen eller skalpel, dispenseringssystemet kan også anvendes til at skabe topografiske signaler gennem overfladen ætsning. Pennen bevægelse kan programmeres i trin på 10 um i X, Y og Z-retningerne. De mønstrede riller kunne orientere mesenkymstamceller, påvirke dem til at vedtage en aflang morfologi på linie med rillerne 'retning. Det mønster kunne designes ved hjælp plotte software i lige linjer, koncentriske cirkler og sinusformede bølger. I en efterfølgende procedure, fibroblaster og mesenchymstamceller blev suspenderet i en 2% gelatine bioink, for bioprinting i et modtryk drevet ekstrudering printhovedet. Cellen bærende bioink blev derefter trykt med de samme programmerede koordinater anvendes til ætsning. De bioprinted celler var i stand til at sanse og reagere på de ætsede træk, som vist ved deres langstrakte orientering langs retningen af de ætsede riller.
Introduction
Den bevidste mønsterdannelse af celle anbringelse muliggør dannelsen af kulturer, der efterligner in vivo cellulær organisation 1. Faktisk kan forskning i samspillet mellem flere celletyper bistås ved at organisere deres rumlige placering 2,3. De fleste mønsterruller systemer er baseret på overfladen modifikation procedurer for at fremme eller forhindre celleadhæsion med efterfølgende passiv celle deposition. Bioprinting tilbyder rumlig og tidsmæssig kontrol over celle distributioner 1. Ud over disse funktioner, er bioprinting blevet beskrevet som værende en teknisk enkel, hurtig og omkostningseffektiv metode til generering geometrisk komplekse stilladser 4. Det udnytter computer design software og tillader indførelsen af celler i produktionsprocessen 4.
Bioprinting systemer er blevet kategoriseret baseret på deres arbejdsforhold principper som laser baserede, inkjet-baserede eller ekstrudering-baserede 4. Ekstrudering bioprinting er blevet beskrevet som den mest lovende, da det giver mulighed for fremstilling af organiserede konstruktioner af klinisk relevante størrelser inden for en realistisk tidshorisont 4-6. Det udføres af enten mekanisk eller modtryk assisteret ekstrudering af en celle forsynet hydrogel bioink. I fremgangsmåden præsenteres her, blev modtryk anvendes. Som nævnt cellerne leveres i en cytocompatible bioink. En sådan bioink bør støtte leveringen af celler uden at frembringe skadelige shear stress, og være af en tilstrækkelig viskositet til at bevare integriteten af den trykte spor, uden at bryde sammen eller spredning (benævnt "blæk bløder") 7-10.
Interaktionen af celler med deres klæbende overflade er kendt for at påvirke cellulær adfærd. Overfladen topografi kan styre celleform, orientering 11, og selv fænotypen. Især har fremstillingen af riller og kanaler blevet påvist at inducereen strakt, aflang morfologi på flere celletyper. Vedtagelsen af denne morfologi har vist sig at påvirke fænotypen af multipotente og pluripotente celler. For eksempel, når tilnærmes riller, mesenchymstamceller (MSC) viser tegn på differentiering i retning cardiomyocytes 12,13 og vaskulære glatte muskelceller vedtage den kontraktile fænotype over syntetiske 10,14-17.
Cellen tilpasse kanaler eller riller kan genereres på en polymer overflade via en række fremgangsmåder, for eksempel, dyb reaktiv ion ætsning, elektronstrålelitografi, direkte laserprint, femtosekundlaser, fotolitografi og plasma tør ætsning 18. Disse metoder er ofte tidskrævende, kræver kompleks apparat og kan være begrænsende i form på det mønster genereret. Hertil kommer, at de ikke synkronisere mønster med bioprinting og ikke giver mulighed for øjeblikkelig cellularization. Den koordineret kontrolleret bevægelse af en automatiseretdispenseringssystem kan følge komplekse mønstre til udfældning af løsninger. Her demonstrerer vi, hvordan mikroskala-styret bevægelse kan udnyttes til at skabe kanaler for celle orientering. En skærpet pen eller skalpel er fastgjort til printhovedet i stedet for ekstrudering sprøjten og udstyret kan derefter ætse polymeroverfladen under vejledning af den plotte software. Fremgangsmåden giver alsidighed i mønster design og gælder for polymere materialer, der almindeligvis anvendes i bioteknologi, såsom polystyren, PTFE, og polycaprolacton. Som et efterfølgende trin til ætsning kan celler bioprinted direkte til de ridsede riller. Gelatinen bioink anvendt her var i stand til både at opretholde sporet og tillade de aflejrede celler til at føle de ætsede funktioner. Mesenkymale stamceller bioprinted til de ætsede riller blev påvist at forlænge ad dem i forskellige linjer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
BEMÆRK: Denne protokol beskriver anvendelsen af et modtryk assisteret robot doseringssystem (figur 1A) som en overflade ætsning (figur 1B) og ekstrudering-baserede bioprinter (figur 1C) 10.
1. Ændring af et polystyrenoverflade
- Brug 1 mm polystyren plader siden polystyren vævskulturplader tendens til at bøje opad i midten, ødelægger højden sammenhæng i både ætsning og udskrivning.
BEMÆRK: Da polystyrenplader ikke modificeres for celleadhæsion, er plasmabehandling udført. - Oxygenplasmabehandling.
- Vælg først et tryk på 2 bar på regulator af oxygen cylinder forbundet til plasma maskine. Derefter skifter plasma maskinen og input følgende betingelser ind i maskinens kontrolpanel: 150 W, 30 sscm af ilt, 10 min (for el, gas flow og tid henholdsvis).
- Placer polystyren substrate ind i plasma kammer, forsegle døren, og tryk på startknappen på kontrolpanelet. Soak oxygenplasma behandlet polystyren substrat i føtalt bovint serum og inkuberes ved 37 ° C i 2 timer før vask tre gange 1x phosphatpufret saltvand (PBS).
2. Programmering Print Mønstre
- Bruge programmet til First Etch overfladen med en Stylus eller skalpel.
- Når du bruger en stylus, indsætte en 1,5 mm i diameter tekstil nål (indefra med stor omhu) ind i dysen af en dispensering sprøjte (enten 5 eller 10 ml), indtil det bliver kilet og sikret. Hvis du bruger en skalpel, vælge en rund håndteres skalpel, så det kan fastgøres i klemme mekanisme i trykning arm.
BEMÆRK: Pennen ætser buede mønstre bedre end skalpelblad. - Når først forsøger at skabe en bioprinted arrangement, skitsere det ønskede mønster på millimeterpapir med nummererede akser for at generere XY koordinater. Så, jegkommet input koordinaterne for ætset / bioprinted mønster i regnearket software (figur 2).
BEMÆRK: "ønsket mønster" kan være i mange former, såsom lineær, S-formet, eller cirkulær. Valget afhænger af den eksperimentelle model kræves, såsom parallelle lineære linjer for differentieringen af MSC'er til kardiomyocytter som demonstreret her. Scatter graf funktion tillader visualisering af den foreslåede plot mønster. - Åbn print / dispensering software. Vælg "Program> Tilføj program" efterfulgt af "Rediger> Tilføj Point" til at oprette programmet. Eksporter x- og y-koordinat værdier opnået fra regnearket til print / dispensering software ved hjælp af "Copy og Paste" funktionen.
- Kalibrere "z" height af robotten før hver kørsel med henblik på at placere pennen / print dyse på overfladen.
- I print / dispensering software, skal du vælge "Robot" valgmulighed, skal du klikke på "Ændre mode &# 34; og aktivere "Teaching mode" valgmulighed. Når det er valgt, softwaren gør det muligt for "Jog" funktion af robotten.
- At jogge, først initialisere robotten til standardplaceringen ved at vælge følgende kommandoer fra menulinjen; "Robot> Meca Initialiser", vælg derefter "Robot> Jog". Indtast de numeriske værdier (i mm) i "X og Y slots" kræves for at placere pennen nøjagtigt på oprindelsen af mønsteret.
- Dernæst indtaste en numerisk værdi (i mm) i "Z slot" for at placere pennen eller udskrivning dyse i kontakt med overfladen, men ikke flex eller indrykke overfladen. Dette punkt er udpeget som "Z" startværdi.
BEMÆRK: Dybden af hver rille kan varieres let ved hjælp af Z-højde af systemet. Riller 40, 80 og 170 um er påvist at skære ind i overfladen af 1 mm tykke polystyrenplader (figur 4 og tabel 1).
- Vælg priv instruktion for hver af de koordinere punkter, dvs, "Start af linje Dispense" til at definere det første punkt og print initiering, "Linie Passing" til at udpege de mellemliggende punkter og "End of line Dispense" for at signalere til robotten til at opsige oplag.
- Kommuniker programmet til robotten ved at vælge follow kommandoer fra øverste menubjælke: "Robot> Send C & T data".
- Indled ætsning / oplag, ved at ændre robotten til "Run" mode. Har dette ved at vælge "Robot> Ændring Tilstand> Skift Kør Mode" fra den øverste menubjælke.
- Start udskrivningen proceduren ved at trykke på den grønne "startknap" på robotten dispenser konsollen.
- Når du bruger en stylus, indsætte en 1,5 mm i diameter tekstil nål (indefra med stor omhu) ind i dysen af en dispensering sprøjte (enten 5 eller 10 ml), indtil det bliver kilet og sikret. Hvis du bruger en skalpel, vælge en rund håndteres skalpel, så det kan fastgøres i klemme mekanisme i trykning arm.
3. Udarbejdelse og Trykning af Cell-holdige Gelatine Bioink
- Opløs 2% gelatine i Minimum Essential Medium Alpha Medium (aMEM) (suppleret med 10% FBS og 2% antibiotikum / antimycotic) ved 60 ° C i 2 timer til fremstilling af bioink løsninger.
- Forkultur Red Fluorescent Protein udtrykker mesenchymale stamceller (RFP-MSC'er) til 70% konfluens i 10 cm vævskulturskåle ved hjælp aMEM / 10% FBS. Slip de vedhæftede celler i suspension ved at fjerne mediet og coating med 1x trypsin-EDTA-opløsning i 5 minutter ved 37 ° C.
- Pelletere cellerne ved centrifugering ved 1.000 x g i 5 minutter og fjern supernatanten. Resuspender cellepelleten i 0,5 ml 1 x PBS og tælle celledensiteten anvendelse af et hæmocytometer.
- Efter at have ladet bioink at afkøle til stuetemperatur, bland forsigtigt i et tilstrækkeligt volumen til suspensionen af RFP-MSC'er i bioink at opnå en endelig koncentration på 5 x 10 6 celler ml-1.
- Hæld cellen bærende bioink i et trykkeri sprøjte med dysen forseglet. Chill indlæst sprøjte til 4 ° C for at opnå en printbar viskositet.
- Placer læsset sprøjte på automatiserederobot doseringssystem og vedhæfte lufttryk linjer. Fjern sprøjten Luer sæl og vedhæfte udskriften dyse.
- Ekstrudere cellularized bioinks i tynde linjer ved hjælp 0,05 MPa modtryk, ved 5 mm / sek skrivehastighed fra en 10 ml sprøjte via en 27 G nål / dyse (tilspidsede anbefales over cylindrisk) på en polystyren filmoverflade, efter den forudprogrammerede deposition mønster beskrevet i trin 2.1 at placere cellularized bioink på færdiglavede ætsede riller.
- Efter 1 times inkubation ved stuetemperatur, tilsættes 10 ml vækstmedium (suppleret med 10% FBS og antibiotika) og inkuber cellerne i 24 timer (for at lade cellerne sanse og reagere på de ætsede faciliteter) før visning anvendelse af et omvendt fluorescensmikroskop ved 10X forstørrelse.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De repræsentative resultater viser, at modtrykket assisteret robot dispenseringssystem kan anvendes som en ekstrudering-baserede bioprinter til udførelse både overfladen ætsning og bioink udskrivning (Figur 1 A). Det kan anvendes til generering af ætsede riller i polymeroverflader, og efterfølgende udskrive en celle forsynet bioink direkte til de funktioner (figur 1 B og C).
Både ætsning og trykning er bestemt af de programmerede koordinater (Figur 2) input til print / dispensering software, som muliggør udskrivning af lineær, buet og radiale mønstre som er nødvendige for anvendelsen (Figur 3 AC). Z-akse indstillinger giver mulighed for styring af ætsede groove dybde (figur 4 og tabel 1).
efter udskiftningpennen med en hydrogel printhoved, den planlægning, koordineret ætsningen kunne genanvendes til at aktivere robot dispenseringssystemet at levere cellen bærende bioink direkte til de ætsede riller efter samme design (Figur 3 D og E). Som det kan ses i figur 5 A og B, stamcellerne podet ved bioprinting i bioink vinder sediment til overfladen, og sense og langstrakt langs retningen af ætsning inden diskrete linier. Cellerne udsås i dyrkningsmedium uden bioprinting linie i retning af funktionerne, men de dækkede hele overfladen (figur 5 C), beviser, at bioink begrænser cellerne til det trykte spor. Uden ætsede funktioner, celler podet i dyrkningsmedier viser ingen orientering eller justering (figur 5 D).
FiguAd 1:. Den automatiserede robot doseringssystem (A) Apparatet blev tilpasset med inddragelse af en skærpet stylus (fastgjort i en sprøjte) central for printhovedet, der ætser koncentriske ringe på en polystyren slide (B). Skrivehovedet kan derefter omdannes til ekstrudering celle bærende gelatine bioink, med modtryk assisteret ekstrudering, og afsætning på tidligere ætset mønster (C). Dette tal er blevet ændret fra Bhuthalingam et al. 2015 10.
Figur 2: Plotte xy koordinater i et regneark Skærmen grab vist her, viser, at den plottede xy koordinater skabt en sinusformet bølge mønster som vist ved grafen plot.. Disse koordinater var input til plotte software ved hjælp af copy / pastefungere.
Figur 3:. Ætset mønster alsidighed Koordinaterne programmeret ind i plotte software kunne ætse lineær (A), sinusformet (B) og koncentriske cirkler (C). Rillerne ætset ind polystyren direkte kunne trykkes på med hydrogel bioink under det efterfølgende trin (D) og (E). Dette tal har været ændret siden Bhuthalingam et al. 2015 10.
Figur 4:. Ætset rilledybde Dybden af den ætsede rille kan reguleres ved z-aksen styring af dispenseringssystemet. Billeder (A) til (C) viser visning ovenfra og(D) til (E) viser tværsnittet. Robotten blev programmeret til at ætse overfladen til en dybde på 40 ((A) og (D)), 90 ((B) og (E)) og 180 um ((C) og (F)). Den nærhed af den programmerede dybde og faktiske ætset dybde vises i tabel 1. Dette tal er blevet ændret fra Bhuthalingam et al. 2015 10.
Figur 5: Bioink leveret Mesenchymstamceller RFP-MSC trykt i bioink på de ætsede mønstre kunne fornemme de funktioner som påvist ved deres aflange morfologi og tilpasning med rillerne (A) og (B) sammenlignet med celler podet på. funktioner uden bioink (dvs., i dyrkningsmedium) (C </ strong>) og på et ikke-mønstret overflade (D). Dette tal har været ændret siden Bhuthalingam et al. 2015 10.
| Programmeret dybde (um) | Ætset rilledybde (um) |
| 40 | 35 ± 7 |
| 90 | 81 ± 6 |
| 180 | 175 ± 3 |
Tabel 1:. Sammenligning af programmeret versus faktiske ætsning dybde på polystyren Dette tal har været ændret siden Bhuthalingam et al 2015 10..
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Det kritiske trin i denne procedure er den faktiske bioprinting levering af stamcellerne som processen skal give celle sedimentering til de funktioner, udskrives uden bioink breder / blødning, leverer celler uden shear stress celledød og ikke udløser differentiering mod uønsket afstamning.
Hvis den forventede cellejustering ikke forekomme, så bioink viskositet bør vurderes for sin egnethed til udskrivning. Det er vigtigt, at bioink tillader cellerne at sedimentere til den mønstrede polymeroverfladen. Koncentrationen af bioink polymer kan reduceres eller dets temperatur forøges (op til et maksimum på 37 ° C), for at reducere viskositeten og fremme celle sedimentation. Dog kan disse reduktioner forårsage bioink at sprede / bleed indlæg udskrivning. Her foreslår vi, ved anvendelse af 2% gelatine (vægt / volumen) opløst i 1 x PBS. Hvis koncentrationen celle efter udskrivning vises reduceret, så forskydningsspændingen fremkaldt af udskrivning kan have kompromitteretlevedygtighed af de trykte celler 7. Kontroller cellerne i bioink før og efter udskrivning med en levedygtighed assay, såsom aktivering af resazurin fluorescens 7. Desuden, hvis bioprinted stamceller i kontakt med overfladen, men ikke justere, så er det muligt forskydningsspændingen under udskrivning faldt deres multipotency ved at udløse et uønsket differentieringsbane. Indlæg trykning stemness kan vurderes ved fluorescens-aktiveret cellesortering (FACS) analyse under anvendelse stamcellemarkører såsom CD 29 10,19,20. Hvis det konstateres, at forskydningsspændingen er at have skadelige virkninger på cellerne, så bioink trykviskositeten kan reduceres ved at tilføje eller erstatte bioink polymer med en forskydningsfortyndende én, såsom alginat, Pluronic F127, hyaluronsyre, gellangummi, gelatine methacrylat eller polyethylenoxid 19, 21-25.
Endelig andre aspekter, der kan optimeres indbefatter print modtryk, bioink celledensitet,og dysediameter. Modtrykket kræver optimering til viskositeten af bioink og kan ændres til opnåelse af en diskret ubrudt spor. En høj cellekoncentration kan øge bioink viskositet og tilstoppe skrivehovedet. Men denne ekstrudering proces tillader udskrivning af relativt højere celledensiteter end andre bioprinting metoder 26,27. Udvælgelsen af de trykte dysen gauge bør overvejes siden dyser med lille diameter kan frembringe en finere spor, men vil være udsat for tilstopning. Koniske dyser har vist sig at fungere bedre, da den samme strømningshastighed kan opnås som et cylindrisk dyse men til en lavere forskydningsspænding dermed forbedret cellelevedygtighed 28.
Modtrykket assisteret deposition metode, der også betegnes som ekstrudering bioprinting, har mindre opløsning end andre celle trykning tilgange såsom ink-jet og laser assisteret metode på grund af den minimale programmerbare trin længde og spredning af emerging bioink. Imidlertid er modtrykket ekstrudering udstyr lettest modificeret til optagelse af et ætsning stylus. Andre metoder til producere riller såsom mikro-mønster ved hjælp af fotolitografi efterfulgt af PDMS støbning har betydeligt flere trin end den robot ætsning og metoden er mindre alsidig på at ændre eksisterende mønstre eller producerer nye 12,15,29-31.
Denne metode giver et værktøj til in vitro-undersøgelse af celle- vekselvirkninger hvor positionen, retning og placering af en eller flere celletyper er vigtige. Adskillige celletyper, herunder mesenchymstamceller, fibroblaster, og glatte muskelceller er kendt for at justere på overfladen riller 1,10,14,18. De ætsede mønstre, præsenteres her, kan ændres, og genoptrykt meget hurtigt og med lethed. Dette er af interesse som overfladen mønsterdannelse med riller er blevet anvendt i undersøgelsen af celleadhæsion, morfologi, migration og stamcelle-differentiering. Desuden jegt er også blevet anvendt på neurale og bevægeapparatet vævsmanipulering 18, 32,33. Da rillerne spiller en rolle i celledifferentiation eller fænotype forskrift for flere celletyper, kan denne fremgangsmåde anvendes til at skabe riller, til støtte differentiering og deponere celler i adskilte rækker, så der kan udføres skærme. I øjeblikket er vi vurderer denne metode til at fremme anisotropisk celle arrangement af celler til produktion af cardiomyocyte cellelag, som det cellulære orientering er vigtig for funktionen af hjertevæv 12-14,34.
Den tilgang demonstreret her beskæftiger en opløselig bioink der med tiden vil forsvinde. Men hvis en mere permanent hydrogel dækning er nødvendig, så inddragelsen af mikrobiel transglutaminase kan krydse-link og stabilisere protein hydrogeler såsom gelatine baseret dem uden at skade cellerne 9, 35. Bioinks kan også udnytte methacryleret polymerer til UV indledt crosslinking celle, der bærer hydrogeler i cytocompatible måde 36. Men vores erfaring, blev det konstateret, at transglutaminase krydsbinding tillægges Kommissionen for en bedre samspil mellem hydrogel og polymer overflade (mindre let delamineret), og en mere cytocompatible miljø i forhold til poly (ethylenglycol) diacrylat (PEGDA) hydrogel 37.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Robotic Dispensing System | Janome | 2300N | |
| Plasma Machine | Femto Science | Covance | |
| USB Microscope | |||
| Optical Microscope | Olympus | IX71 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| Spreadsheet | Excel | Excel | |
| Printing Co-ordinate Software | Janome | JR C-Points | |
| Imaging Software | National Institutes of Health (NIH) | ImageJ | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Stylus (Blade) | OLFA | AK-5 | |
| 5 ml printing syringe | San-ei Tech | SH10LL-B | |
| 30 G printing needle | San-ei Tech | SH30-0.25-B | |
| 1 mm polystyrene sheets | Purchased locally | ||
| Fetal bovine serum | Invitrogen | 10270-098 | |
| Phosphate buffered saline | Invitrogen | ||
| Gelatin from porcine skin, Gel strength 300, Type A | Sigma Aldrich | 9000-70-8 | |
| αMEM | Invitrogen | 41061-029 | |
| Antibiotc antimycotic | Sigma Aldrich | A5955-100ML | |
| Red Fluorescent Protein Mesenchymal Stem Cells (RFP-MSCs) | Cyagen Biosciences Incorporation | RASMX-01201 |
References
- Ma, Z., et al. Cell and Organ Printing. Ringeisen , R. B., Spargo, J. B., Wu, K. P. , Springer. Netherlands. 137-159 (2010).
- Kaji, H., Camci-Unal, G., Langer, R., Khademhosseini, A. Engineering systems for the generation of patterned co-cultures for controlling cell-cell interactions. Biochim Biophys Acta. 1810 (3), 239-250 (2011).
- Goubko, C. A., Cao, X. Patterning multiple cell types in co-cultures: A review. Materials Science and Engineering: C. 29 (6), 1855-1868 (2009).
- Pati, F., Jang, J., Lee, J. W., Cho, D. W. Essentials of 3D Biofabrication and Translation. Yoo, J. J. , Academic Press. 123-152 (2015).
- Derby, B. Printing and prototyping of tissues and scaffolds. Science. 338 (6109), 921-926 (2012).
- Malda, J., et al. 25th anniversary article: Engineering hydrogels for biofabrication. Adv Mater. 25 (36), 5011-5028 (2013).
- Billiet, T., Vandenhaute, M., Schelfhout, J., Van Vlierberghe, S., Dubruel, P. A review of trends and limitations in hydrogel-rapid prototyping for tissue engineering. Biomaterials. 33 (26), 6020-6041 (2012).
- Skardal, A. Essentials of 3D Biofabrication and Translation. Yoo, J. J. , Academic Press. 1-17 (2015).
- Irvine, S. A., et al. Printing cell-laden gelatin constructs by free-form fabrication and enzymatic protein crosslinking. Biomed Microdevices. 17 (1), 16 (2015).
- Bhuthalingam, R., et al. A novel 3D printing method for cell alignment and differentiation. International Journal of Bioprinting. 1, 57-65 (2015).
- Curtis, A., Wilkinson, C. Topographical control of cells. Biomaterials. 18 (24), 1573-1583 (1997).
- Tay, C. Y., et al. Micropatterned matrix directs differentiation of human mesenchymal stem cells towards myocardial lineage. Exp Cell Res. 316 (7), 1159-1168 (2010).
- Tay, C. Y., et al. Bio-inspired micropatterned platform to steer stem cell differentiation. Small. 7 (10), 1416-1421 (2011).
- Li, H., et al. Direct laser machining-induced topographic pattern promotes up-regulation of myogenic markers in human mesenchymal stem cells. Acta Biomater. 8 (2), 531-539 (2012).
- Kolind, K., Leong, K. W., Besenbacher, F., Foss, M. Guidance of stem cell fate on 2D patterned surfaces. Biomaterials. 33 (28), 6626-6633 (2012).
- Agrawal, A., et al. Smooth Muscle Cell Alignment and Phenotype Control by Melt Spun Polycaprolactone Fibers for Seeding of Tissue Engineered Blood Vessels. International Journal of Biomaterials. 2015, (2015).
- Chang, S., et al. Phenotypic modulation of primary vascular smooth muscle cells by short-term culture on micropatterned substrate. PLoS One. 9 (2), e88089 (2014).
- Li, Y., et al. Engineering cell alignment in vitro. Biotechnol Adv. 32 (2), 347-365 (2014).
- Blaeser, A., et al. Controlling Shear Stress in 3D Bioprinting is a Key Factor to Balance Printing Resolution and Stem Cell Integrity. Adv Healthc Mater. 5 (3), 326-333 (2016).
- Nery, A. A., et al. Human mesenchymal stem cells: From immunophenotyping by flow cytometry to clinical applications. Cytometry Part A. 83A (1), 48-61 (2013).
- Guvendiren, M., Lu, H. D., Burdick, J. A. Shear-thinning hydrogels for biomedical applications. Soft Matter. 8 (2), 260-272 (2012).
- Markstedt, K., et al. 3D Bioprinting Human Chondrocytes with Nanocellulose-Alginate Bioink for Cartilage Tissue Engineering Applications. Biomacromolecules. 16 (5), 1489-1496 (2015).
- Kolesky, D. B., et al. 3D bioprinting of vascularized, heterogeneous cell-laden tissue constructs. Adv Mater. 26 (19), 3124-3130 (2014).
- Merceron, T. K., Murphy, S. V. Essentials of 3D Biofabrication and Translation. Yoo, J. J. , Academic Press. 249-270 (2015).
- Carrow, J. K., Kerativitayanan, P., Jaiswal, M. K., Lokhande, G., Gaharwar, A. K. Essentials of 3D Biofabrication and Translation. Yoo, J. J. , Academic Press. 229-248 (2015).
- Lee, K. V., et al. Bioprinting in Regenerative Medicine. Turksen, K. , Springer International Publishing. 33-66 (2015).
- Ozbolat, I. T., Hospodiuk, M. Current advances and future perspectives in extrusion-based bioprinting. Biomaterials. 76, 321-343 (2016).
- Li, M., Tian, X., Schreyer, D. J., Chen, X. Effect of needle geometry on flow rate and cell damage in the dispensing-based biofabrication process. Biotechnol Prog. 27 (6), 1777-1784 (2011).
- Nikkhah, M., Edalat, F., Manoucheri, S., Khademhosseini, A. Engineering microscale topographies to control the cell-substrate interface. Biomaterials. 33 (21), 5230-5246 (2012).
- Khademhosseini, A., et al. Microfluidic patterning for fabrication of contractile cardiac organoids. Biomed Microdevices. 9 (2), 149-157 (2007).
- Chelli, B., et al. Neural cell alignment by patterning gradients of the extracellular matrix protein laminin. Interface Focus. 4 (1), 20130041 (2014).
- Aubin, H., et al. Directed 3D cell alignment and elongation in microengineered hydrogels. Biomaterials. 31 (27), 6941-6951 (2010).
- Béduer, A., et al. Engineering of adult human neural stem cells differentiation through surface micropatterning. Biomaterials. 33 (2), 504-514 (2012).
- Bian, W., Jackman, C. P., Bursac, N. Controlling the structural and functional anisotropy of engineered cardiac tissues. Biofabrication. 6 (2), 024109 (2014).
- Chen, P. Y., et al. Fabrication of large perfusable macroporous cell-laden hydrogel scaffolds using microbial transglutaminase. Acta Biomater. 10 (2), 912-920 (2014).
- Bertassoni, L. E., et al. Direct-write bioprinting of cell-laden methacrylated gelatin hydrogels. Biofabrication. 6 (2), 024105 (2014).
- Zhao, X., et al. 3D patterned substrates for bioartificial blood vessels - The effect of hydrogels on aligned cells on a biomaterial surface. Acta Biomater. 26, 159-168 (2015).
