Summary
Det här protokollet beskriver produktionen av polykaprolaktonuretangummi (PCL) glödtrådens med inbäddade polylactic acid (PLA) mikrosfärer som innehåller cell-lösa matriser (DM) för 3D-utskrifter av strukturella Vävnadsrekonstruktion konstruktioner.
Abstract
3D bioprinting syftar till att skapa anpassade ställningar som är biologiskt aktiva och plats för önskad storlek och geometri. En termoplast ryggrad kan ge mekanisk stabilitet liknar infödda vävnad medan biologiska agenter erbjuda kompositionella ledtrådar till stamceller, leder till deras migration, proliferation och differentiering för att rekonstruera de ursprungliga vävnaderna / organ1,2. Tyvärr många 3D utskrift kompatibel, bioresorbable polymerer (såsom polymjölksyra, PLA) är tryckt vid temperaturer över 210 ° C eller högre - temperaturer som är skadliga för biologics. Å andra är polykaprolaktonuretangummi (PCL), en annan typ av polyester, en bioresorbable, 3D utskrivbart material som har en mildare utskrift temperatur av 65 ° C. Därför, det antogs det cell-lösa extracellular matris (DM) som ingår i en termiskt PLA skyddsbarriär kunde skrivas inom PCL glödtråden och förbli i dess funktionell konformation. I detta arbete var osteokondrala reparation programmet som hypotesen testades. Som sådan, var svin brosk cell-lösa och inkapslade i polylactic acid (PLA) mikrosfärer som var därefter extruderas med polykaprolaktonuretangummi (PCL) till glödtråden att producera 3D-konstruktioner via smält nedfall modellering. Konstruktioner med eller utan mikrosfärerna (PLA-DM/PCL och PCL(-), respektive) utvärderades för skillnader i funktioner i surface.
Introduction
Aktuella tissue engineering tekniker för kliniska tillämpningar såsom ben, brosk, senor och ligament rekonstruktion använda auto- och organtransplantationer för att reparera skadad vävnad. Var och en av dessa tekniker utförs rutinmässigt som en ”gold standard” i klinisk praxis av första skörd givare vävnaden antingen från patienten eller en avlidna match och sedan placera givaren vävnaden in i fel plats2. Dessa strategier är dock begränsad av givare webbplats sjuklighet, givare webbplats knapphet för stora defekter, risk för infektion och svårt att hitta ympkvistar som matchar den önskade geometrin. Studier har dessutom visat att organtransplantationer används för återuppbyggnad har minskat mekaniska och biologiska egenskaper jämfört med infödda vävnad3. Med dessa i åtanke, har vävnad ingenjörer nyligen vänt sig till tre dimensionell (3D) bioprinting att producera anpassade, komplexa geometrier som är biologiskt aktiva och utformad för att rymma fel storlek och form samtidigt som den ger tillräcklig mekaniska egenskaper tills biologiska remodeling är klar.
Idealiskt, en 3D-tryckt byggnadsställning skulle bestå av en polymera ryggrad som kan behålla den nödvändiga mekaniska stabiliteten av infödda vävnad medan de inbyggda biologics erbjuder biokemiska signaler till omgivande celler, vilket leder till deras flyttning, spridning, differentiering och vävnad produktion2,5. Tyvärr, de flesta konstruktioner som innehåller biologiska komponenter gjorda med geler eller polymerer som är för svaga för att klara i vivo krafter upplevs av riktade vävnader för auto/transplantatavstötning återuppbyggnad. Andra polymerer, såsom polymjölksyra (PLA) är bioresorbable, 3D utskrivbara och ljud strukturellt, men skrivs ut vid temperaturer vid eller över 210 ° C - vilket gör det omöjligt för biologiska läkemedel ska Co tryckt under tillverkning. Polykaprolaktonuretangummi (PCL) är en annan FDA-godkänt, bioresorbable-polymer som kan vara 3D skrivas ut vid en lägre temperatur (65 ° C), som blivit allt populärare i fabricera patientspecifika implantat med komplexa morfologier5,6 ,7,8,9. Men gör de flesta bioprinters med pneumatisk teknik det omöjligt att skriva ut PCL vid lägre temperaturer där biologiska aktiviteter kan förbli oskadd. Hittills har dessa polymerer med auto/organtransplantationer integreras i en roman utskrivbara biomaterial ännu att vara fulländat. I avsaknad av sådant material är en sann vävnadstekniska inställning till vävnad rekonstruktion osannolikt. Därför, vi har försökt kombinera PLA, PCL, och cell-lösa transplantatavstötning matriser (DM) för att utnyttja fördelarna med varje material för att tillverka en livskraftig konstruktion kan rekonstruera komplexa vävnader. Denna process skulle ge den första mekaniska styrkan som krävs att motstå i vivo styrkor och termisk stabilitet att rymma additiv tillverkning i en konstruktion som inducerar bildandet av önskad vävnad.
I en senaste försök att ta itu med de ovannämnda hinder, visade vi att det är möjligt att kapsla in cell-lösa brosk extracellulärmatrix inom en termiskt PLA skyddsbarriär som kan vara pressad inom PCL filament, upprätthålla förmåga DM att påverka omgivande värd celler2. Detta har inspirerat oss att söka kliniskt effektiva metoder för vävnad rekonstruktion. I den aktuella studien använder vi den plattform tekniken för att bygga allt-i-ett-ställningar som inkluderar PLA, DM och PCL (PLA-DM/PCL).
Vårt mål är att förbättra effekten och nyttan av organtransplantationer med den föreslagna nya biofabrication tekniken för att mer exakt recapitulate infödda vävnad, för att slutligen använda dem i olika applikationer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. att erhålla och förbehandling mikrosfärer
- Producera mikrosfärer med önskad matrix inkapslade (PLA-DM)2.
Obs: Det är absolut nödvändigt att mikrosfärerna är av enhetlig storlek. Därför är det viktigt att siktning av mikrosfärer före användning. Även om matrix decellularization och inkapsling har varit utförligt i tidigare publikationer2, följer en kort sammanfattning av processen.- Först skörda brosk pluggar från svin bakbenen. Decellularize brosket i en serie av tvättar med 0,05% trypsin/0,5 mm tetranatrium etylendiamintetraättiksyrans dinatriumsalt (EDTA), Dulbecco ändrade örnens medium (DMEM) och 1,5% Perättiksyra och 2,0% Triton x-100 för 4 h varje med destillerat vatten tvättar före och efter varje steg2.
- Dränera cell-lösa matrisen, frysa den, lyophilize, slipa och lös i pepsinlösning. Efter upplösningen, blanda pepsinlösning med PLA som har upplösts i diklormetan.
- Tillsätt blandningen droppvis i en 3% polyvinylalkohol i vattenlösning. Centrifugera den resulterande mikrosfärer, skölj, avlopp och lyophilize igen.
Obs: För fullständig information om processen se tidigare publicerade protokoll2.
- Sikten att mikrosfärerna.
- Se till att alla sikten plattor har rengjorts grundligt och torrt före användning. Om nödvändigt, ren siktar med ultraljud renare att säkerställa att alla områden har tagits bort från sikten.
- Montera sikten shaker med 106 µm sieve facket längst upp, 53 µm facket efter som, och sikten pan längst ned.
- Lägg torra mikrosfärer i översta sikten magasinet och placera locket på översta facket. Slå på grova siktning för 8 till 10 min. Upprepa på böter för 8 till 10 min.
Obs: Tiden för sikten kan behöva ökas eller minskas beroende på batchen. - Försiktigt bort sieve plattorna en efter en och placera dem upp och ner på en stor väger papper. Tryck på sidorna försiktigt för att säkerställa att de flesta av kulorna har fallit ur sikten och på papper.
- Kassera sfärernas överdimensionerade (> 106 µm) och underdimensionerade sfärer (< 53 µm). Lägg till sfärer som är i intervallet 53 till 106 µm storlek till ett märkt centrifugrör med och batch nummer då placera i frys-20 ° C tills vidare användning.
2. Microsphere kvalitetskontroll bedömningar
Obs: Se figur 1.
- Utföra makroskopiska och visuella bedömning för att kontrollera att mikrosfärerna enhetliga och sfäriska, med inga aggregat som är närvarande.
- Bedöma att mikrosfärerna använder en scanning electron Mikrograf (SEM).
- För detta ställe mikrosfärer på en SEM chuck och sputter kappa med guld-palladium i argon atmosfär med ett fräsande bestrykare till en tjocklek på 4 nm.
- Iaktta surface-funktioner, morfologi och diametrar mikrosfärerna har blandats fullständigt med en 10 kV påskynda spänning och en 10 mm arbetsavstånd för att säkerställa att produktionen och siktning av mikrosfärerna var framgångsrik.
3. glödtrådens skapande för 3D-utskrifter
- Mäta och registrera massa mikrosfärerna erhållits från steg 2 och 3. minst 25 g behövs.
- Lägga till polykaprolaktonuretangummi (PCL) pulver att mikrosfärerna för viktförhållandet 1:4 av mikrosfärer PCL.
- Blanda Pulverblandningen på en miniatyr rullande mixer på 20 rpm för 5 min sedan vänd behållaren och blanda på 20 rpm för en ytterligare 5 min (se figur 2).
- Många kommersiellt tillgängliga Extrudrar (se Tabell för material) har isolerande jackor eftersom deras avsedda arbetstemperatur för traditionella smält nedfall modellering (FDM) filament. Ändra extrudern (om nödvändigt) genom att ta bort den isolerande materialet och använda det i kombination med stationära fans (som blåser luften på extruder och extruderad glödtråden) att använda extrudern vid lägre temperaturer.
Obs: Desktop fläktar som blåser luften kyler den extruder och glödtråden är användbara för detta förfarande. - Setup utrustning inställningen för extrudering. Se figur 3.
- Setup extrudern så att dess utlopp är ~ 60 cm från inloppet till utskriftshanteraren, med en direkt väg från utloppet extrudering till inloppet till bufferthanteraren.
Obs: Utskriftshanteraren kan eventuellt höjas 3-4 inches från bänken om det konstateras att glödtråden hängande till punkten av röra bänkmonterade. - Placera en stationär fläkt ~ 15 cm från värme jackan och rikta det mot värme jackan att erbjuda kylning med omgivningsluft under glödtråden produktion. Placera en andra kylfläkt ungefär halvvägs mellan extruder och utskriftshanteraren och rikta den mot extrudate kyla glödtråden med luften.
- Justera placeringen som behövs under hela processen.
- Setup extrudern så att dess utlopp är ~ 60 cm från inloppet till utskriftshanteraren, med en direkt väg från utloppet extrudering till inloppet till bufferthanteraren.
- Ställa modifierade extrudern värmeelement till 52 ° C, slå på skrivbordet kylfläktar och tillåta instrumentet för att komma till jämvikt för 20-30 min. se till att korrekt munstycket sitter extruder.
- Strax före början, Fyll extruder tratten med microsphere/PCL blandningen från steg 3.3. Slå på Utskriftshanteraren och extruder skruven att inleda extrudering av glödtråden.
- När första glödtråden extruderas, manuellt dra av extrudate från utloppet extrudering med pincett och mata den till glödtråden bufferthanteraren.
- Önskad glödtråden kommer att ta tid att komma ut ur bufferthanteraren. Använda separata spolar eller band, tydligt markera när glödtråden sammansättning visas visuellt enhetligt.
- Noggrant övervaka processen och ändra parametrar som behövs. Justera extruder temperatur, extrudering auger hastighet och bufferthanteraren hastighet att erhålla en 1,75 mm diameter glödtråden mätt med bromsok. Justera fläktar som behövs för att kyla glödtråden ordentligt för att undvika icke-cirkulära glödtråden tvärsnitt. Blanda och fyll behållaren som behövs.
Obs: Stor uppmärksamhet krävs under denna process att få adekvat glödtråden för efterföljande 3D-utskrifter. Ovanstående parametrar ändras beroende på omgivande förhållanden, Fyll nivå och enhetlighet i blandningen i tratten, och termodynamik och flöde dynamiken av specifika partier av PCL och mikrosfärer. - Fortsätt strängpressning tills allt pulver har använts och tratten är nästan tom. Lägg till PCL pulver (utan mikrosfärer) i behållaren att spola ut microsphere blandningen som är närvarande i extrudern. Fortsätt lägga till PCL pulver till behållaren tills inga fler mikrosfärer syns i extrudate.
- Se till att märka och separat glödtråden som innehåller mikrosfärerna i önskad koncentration, som efter glödtråden kyls det är svårare att skilja enhetliga glödtråden från icke-enhetlig glödtråden.
- Fortsätt strängpressning tills det finns minimal pulver kvar i behållaren, sedan stänga av spooler, extruder auger, extruder värme-element, och fans.
4. utskrift från glödtråden
- Designa en geometri av önskad form och form med hjälp av en datorstödd design mjukvara. Sedan skiva modellen och diktera den verktygsvägar som använder skivning mjukvara som är kompatibel med 3D utskrift maskin som används.
- Ladda glödtråden från steg 3 på någon standard FDM printer, monteras med standard munstycken av önskad diameter (normalt 0,4 mm). Börja skriv (typiskt på 65-70 ° C och 300 mm/min linjär hastighet) som anpassade glödtråden är deponerade lager-för-lager av maskinen.
- Se till att särskilt uppmärksamma det första lagret och justera inställningar som behövs för att få en god kvalitet.
Obs: Justeringar får göras till utskriftshastigheten, print temperatur, plattform temperatur, extrudering multiplikator och andra parametrar. Hänvisa till skrivaren och skivning tillverkarens felsökningsguide för ytterligare hjälp.
5. kvalitetskontroll bedömning
- Placera de tryckta konstruktioner på SEM chuckar och sputter kappa med guld-palladium i argon atmosfär med ett fräsande bestrykare till en tjocklek på 4 nm.
- Iaktta under luppen med en 10 kV påskynda spänning och en 10 mm arbetsavstånd att kontrollera ytstrukturen och för närvaron eller frånvaron av mikrosfärer om tillämpligt.
6. funktionell testning av tryckta konstruktioner
Obs: Alkaliskt fosfatas (ALP) kan användas som ett surrogat för cell-lösa matris för att avgöra om inkapslade proteiner är biologiskt aktiva efter glödtråden produktionsprocessen. ALP används eftersom det katalyserar en reaktion från ett substrat, p-nitrofenylfosfat fosfat, ändra från färglös till gul biprodukter, p-nitrofenol och oorganiskt fosfat, men endast om ALP i funktionell konformation.
- Skriva ut en geometri (n = 3) som har ett slutet massan av minst 400 mg med ALP microsphere glödtråden (PLA-ALP/PCL) med identiska utskriftsparametrar som de PLA-DM/PCL ställningar. Också skriva ut PCL-bara (PCL(-)) ställningar av samma geometri som de PLA-ALP/PCL ställningar. Dränka dem i 1 mL Tris / HCl buffert och Inkubera under 24 timmar vid 37 ° C och 110 rpm rotation att tillåta enzymet diffusion.
- Tillsätt 1 mL av 1 mg/mL p-nitrofenylfosfat fosfat, dinatrium hexahydrat i Tris-HCl. Inkubera vid 37 ° C, 110 rpm för en ytterligare 10 h. Läs supernatant absorbans vid 415 nm.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Efter siktning, bör mikrosfärer visas enhetliga och vara fri från aggregat. Under SEM, Söll mikrosfärerna kan ha små porer på ytan, men blir annars sfäriska och smidig, som visas i figur 1. Alla extruderade filament bör vara enhetlig diameter och cirkulära tvärsnitt. En glödtråd som innehåller mikrosfärer (PLA-DM/PCL) kommer att ha en något mer matt finish samtidigt en PCL-bara (PCL(-)) filament skulle se mer glansigt. PLA-DM/PCL glödtråden skulle också känna grövre vid beröring än PCL(-) glödtråden. Ställningar ska skrivas i önskad geometri som dikterades av programvaran i steg 4.1. Byggnadsställning kvalitet och form ska vara repeterbara och enhetliga från en utskrift till en annan. Efter utskrift, ställningar med och utan mikrosfärer kommer vara svårt att skilja makroskopiskt, men under SEM, mikrosfärer ska vara synliga på ytan och hela konstruktioner. Under SEM visas PCL(-) glödtråden smidigt, med några strimmor som en artefakt av extruderingsprocessen (figur 4B). Mikrosfärer ska vara synliga både utskjutande genom och under ytan av de PLA-DM/PCL ställningar (se figur 4C). När du använder ALP som ett surrogat för DM, funktionen av enzymet inom ställningen bör bibehållas med betydligt högre absorbans (t-test, p < 0,05) vid 415 nm än tom PCL(-) ställningar, 0,297 0.023 och 0.166 ± 0,012, respektive figur 5.
Figur 1 . Representativa makroskopiska (vänster) och SEM (höger) bilder av mikrosfärer efter iordningställande och siktning 2. Observera att mikrosfärerna är sfäriska och i intervallet lämplig storlek (53-106 µm diameter). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2 . Skräddarsydda rullande mixer. Skräddarsydda rullande mixern används för att kombinera mikrosfärerna med PCL pulver. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3 . Glödtråden Produktionsinställningar. Uttaget av extrudern ligger ca 60 cm från öppningen av bufferthanteraren. Desktop fans ligger nära värmeelement och ungefär halvvägs mellan extruder och bufferthanteraren. Bufferthanteraren kan eventuellt vara förhöjda 3-4 inches ovanför bänkmonterade. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4 . Kvalitetsbedömningar. (A) PCL(-) (vänster) och PLA-DM/PCL (höger) ställningar är svåra att skilja makroskopiskt. (B) Under SEM, PCL(-) ställningen visas mestadels smidig, med några strimmor som artefakter av utskriftsprocessen. (C) Under SEM, mikrosfärer är synliga i PLA-DM/PCL proven. Några av mikrosfärerna anges med pilar. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5 . Representativa resultat av ett ALP kolorimetrisk test. Absorbansen av ALP-innehållande ställningar (PLA-ALP/PCL) är betydligt högre än för den PCL-bara (PCL(-)) ställningar, vilket indikerar att enzymet ALP catalyzed reaktionen från färglös p-nitrofenylfosfat fosfat till p-nitrofenol och oorganiska fosfat. Detta visar att möjligheten att skriva ut funktionella proteiner med processen som beskrivs i detta manuskript. * betydligt olika (p < 0,05) från alla andra grupper. Felstaplar visar standardavvikelsen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Både cell-lösa matriser och 3D tryckta PCL ställningar har självständigt visat att möjliggöra vidhäftning och spridning av celler, validera deras användning för osteokondrala reparation10,11,12. Användning av cell-lösa matris i engineering approaches to vävnad reparera har varit föremål för mycket intresse och framgång i den nya förflutnan2,3,14,15. Vi har tidigare noterat en ökad migration, vidhäftning, spridning och övergripande underhåll av resulterande vävnader jämfört med traditionella tekniker2,15,16,17 ,18. Många har tillskrivits processen för dynamisk ömsesidighet genom vilken värdcellerna får signaler från cell-lösa matrisen, dynamiskt svara och replikera ledtrådar för nya celler genom att lägga mer extracellulär matrix som dessa önskvärda resultat vanligtvis liknar vad är redan närvarande19,20,21,22. Medan detta har studerats för många tillämpningar, många av processerna är inte lätt att replikera och inte kan anpassas för olika användningsområden, inte att skapa mycket patientspecifika konstruktioner, inte skapa komplexa morfologier, och inte kunna tåla i vivo tvingar2,3,4,13,14,15,16.
Den innovativa strategi som föreslås häri undviker både övergående och långvarig exponering för höga temperaturer som normalt krävs av 3D-utskrifter när du använder traditionella mekaniska extrudering-baserade FDM skrivare med ett nytt carrier-fordon. Dessutom carrier fordonet (PLA mikrosfärer) hjälper till att skydda den inkapslade biologiska under den relativt korta tid det utsätts för värme och ger en allt-i-ett behandlingsalternativ för snabb omsättning i klinik2. De metoder som föreslås häri visar hur du skapar biologiskt aktiva filament för 3D-utskrifter och ställningar via 3D utskrift där ett avgörande steg är extrudering av glödtråden och utskrift av dessa glödtrådar vid låga temperaturer (65 ° C). De inkapslade proteinerna förmåga att förbli funktionella visades med ALP som ett surrogat för DM under hela processen. ALP användes som enzymet måste vara i en mycket specifik funktionell konformation för att katalysera kolorimetrisk reaktion bedömas i detta protokoll23. Om glödtråden inte är extruderade med noggrann uppmärksamhet på diameter, temperatur och hastighet, skulle den biologiska aktiviteten och verktyg för 3D-utskrift offras.
I detta protokoll, mikrosfärer som innehåller decelluarized matriser (PLA-DM) var samextruderad med PCL att göra 3D utskrivbara filament och 3D tryckta ställningar för osteokondrala reparera (PLA-DM/PCL). Som nämnts i protokollstegen, är kontinuerlig övervakning av glödtrådens produktionsprocessen avgörande för hög kvalitet av glödtråden. Justeringar måste göras till extrudering hastighet, spooler hastighet och extrudering temperaturen för att upprätthålla önskad glödtråden diameter (vanligtvis 1,75 mm). Förekomsten av mikrosfärerna i ställningar bekräftas av SEM imaging och underhåll av enzym funktioner demonstreras genom alkalisk fosfatas test. Observera att detta protokoll begränsas av den stora mängden av mikrosfärer som krävs för produktion och med relativt lägre upplösning av smält nedfall modellering till andra 3D utskrift modaliteter. Ökad biologisk aktivitet är dock ett stort framsteg. Även om inte fokus i detta protokoll, koncentrerar efterföljande studier på effekterna av att mikrosfärerna på mekanisk hållfasthet, cellmigration och differentiering, och ytterligare karakteriseringar av ställningar. Övergripande, den teknik som beskrivs häri kan cell-lösa matrisen och andra proteiner som ska skrivas ut vid lägre temperaturer än tidigare tillåtna och i termiskt skyddsbarriärer för att bibehålla funktion och mekanisk styrka2, 3.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har något att avslöja.
Acknowledgments
Detta projekt har delvis finansierats genom ett bidrag från den pediatriska ortopediska samhället av Nordamerika (POSNA) och National Institutes of Health bevilja NIBIB R21EB025378-01 (förberedande Bioengineering forskningsbidrag).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sieve machine | Haver & Boecker Tyler | Ro-Tap RX 29-E Pure | |
| Sieve 90 um | Fisherbrand | 170328156 | No. 170 |
| Sieve 53 um | Fisherbrand | 162513588 | No. 270 |
| Sieve 106 um | Fisherbrand | 162018121 | No. 140 |
| Sputter coater | Leica | n/a | |
| Scanning Electron Microscope | Hitachi, USA | n/a | |
| Filabot EX2 | Filabot.com | FB00061 | |
| Filabot Spooler | Filabot.com | FB00073 | |
| CAPA 6506 | Perstorp | 24980-41-4 | |
| Phosphate buffered saline, PBS | Gibco | 10010023 | |
| 6" Fan | Comfort Zone, Amazon | n/a | |
| Ultrasonic Water Bath | Cole Parmer | SK-08895-13 | |
| Dreamer | FlashForge | n/a | |
| Drum Mixer | Custom made | n/a | Similar piece of equipment: https://www.coleparmer.com/i/argos-technologies-flexiroll-digital-tube-roller-shaker-120-vac/0439744?PubID=UX&persist=true&ip= no&gclid=CjwKCAjw- dXaBRAEEiwAbwCi5khGDMz0 dTjsraEsBGfhMEH7ytx LQWGUPNgUJYQ1p3vj_yxkYoI_ ixoC9GwQAvD_BwE |
| Micro Balance | Mettler Toledo, Fisher Scientific | 01-913-851 | |
| Simplify3D | Simplify3D | n/a | |
| SolidWorks | SolidWorks | n/a | |
| Microspheres | Produced in-house, see concurrently submitted JoVE submission | ||
| p-nitrophenyl phosphate, disodium salt, hexahydrate | Millipore | 4876-5GM | |
| Phosphatase, alkaline | Roche Diagnostics GmbH | 10 713 023 001 | |
| Absorbance Reader | Tecan | Sunrise | |
| Tris-HCl Buffer | Sigma-Aldrich | T6455-100ML | |
| Heated shaker | New Brunswick Scientific | Excella E24 |
References
- Hutchmaker, D., Teoh, S., Zein, I., Ng, K. W., Schantz, J. -T., Leahy, J. C. Design and Fabrication of a 3D Scaffold for Tissue Engineering Bone. Synthetic Bioabsorbable Polymers and Implants. 15 (2), 845-847 (1988).
- Ghosh, P., Gruber, S. M. S., Lin, C. -Y., Whitlock, P. Microspheres containing decellularized cartilage induce chondrogenesis and remain functional after incorporation within a poly(caprolactone) filament useful for fabricating a 3D scaffold. Biofabrication. , (2018).
- Partington, L., et al. Biochemical changes caused by decellularization may compromise mechanical integrity of tracheal scaffolds. Acta Biomaterialia. 9 (2), 5251-5261 (2013).
- Hutmacher, D. W. Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage. Biomaterials. 21 (24), 2529-2543 (2000).
- Kang, H., Hollister, S. J., La Marca, F., Park, P., Lin, C. -Y. Porous biodegradable lumbar interbody fusion cage design and fabrication using integrated global-local topology optimization with laser sintering. Journal of biomechanical engineering. 135 (10), 101013-101018 (2013).
- Kang, H., Lin, C. Y., Hollister, S. J. Topology optimization of three dimensional tissue engineering scaffold architectures for prescribed bulk modulus and diffusivity. Structural and Multidisciplinary Optimization. 42 (4), 633-644 (2010).
- Lin, C. -Y., et al. Functional bone engineering using ex vivo. gene therapy and topology-optimized, biodegradable polymer composite scaffolds. Tissue Engineering. 11 (9-10), 1589-1598 (2005).
- Lin, C. -Y., Hsiao, C. -C., Chen, P. -Q., Hollister, S. J. Interbody Fusion Cage Design Using Integrated Global Layout and Local Microstructure Topology Optimization. Spine. 29 (16), 1747-1754 (2004).
- Zopf, D., Hollister, S., Nelson, M., Ohye, R., Green, G. Bioresorbable Airway Splint Created with a Three-Dimensional Printer. New England Journal of Medicine. 368 (21), 2043-2045 (2013).
- Pati, F., Song, T. H., Rijal, G., Jang, J., Kim, S. W., Cho, D. W. Ornamenting 3D printed scaffolds with cell-laid extracellular matrix for bone tissue regeneration. Biomaterials. 37, 230-241 (2015).
- Zhang, W., et al. The effect of interface microstructure on interfacial shear strength for osteochondral scaffolds based on biomimetic design and 3D printing. Materials Science and Engineering C. 46, 10-15 (2015).
- Williams, J. M., et al. tissue engineering using polycaprolactone scaffolds fabricated via. selective laser sintering. Biomaterials. 26 (23), 4817-4827 (2005).
- Monibi, F. A., Cook, J. L. Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioscaffolds: Emerging Applications in Cartilage and Meniscus Repair. Tissue Engineering Part B: Reviews. , (2017).
- Wiles, K., Fishman, J., Coppi, P., Birchall, M. The Host Immune Response to Tissue-Engineered Organs: Current Problems and Future Directions. Tissue Engineering Part B: Reviews. 22 (3), (2016).
- Sutherland, A. J., Detamore, M. S. Bioactive Microsphere-Based Scaffolds Containing Decellularized Cartilage. Macromolecular Bioscience. , (2015).
- Whitlock, P. W., Smith, T. L., Poehling, G. G., Shilt, J. S., Van Dyke, M. A naturally derived, cytocompatible, and architecturally optimized scaffold for tendon and ligament regeneration. Biomaterials. , (2007).
- Whitlock, P. W., et al. Effect of cyclic strain on tensile properties of a naturally derived, decellularized tendon scaffold seeded with allogeneic tenocytes and associated messenger RNA expression. Journal of surgical orthopaedic advances. 22 (3), 224-232 (2013).
- Whitlock, P. W., et al. A novel process for optimizing musculoskeletal allograft tissue to improve safety, ultrastructural properties, and cell infiltration. Journal of Bone and Joint Surgery - Series A. 94 (16), 1458-1467 (2012).
- Schultz, G. S., Davidson, J. M., Kirsner, R. S., Herman, I. M. Dynamic Reciprocity in the Wound Microenvironment. Wound Repair Regeneration. 19 (2), 134-148 (2012).
- Benders, K. E. M., van Weeren, P. R., Badylak, S. F., Saris, D. B. F., Dhert, W. J. A., Malda, J. Extracellular matrix scaffolds for cartilage and bone regeneration. Trends in Biotechnology. 31 (3), 169-176 (2013).
- Crapo, P., Gilbert, T., Badylak, S. An overview of tissue and whole organ decellularization processes. Biomaterials. 32 (12), 3233-3243 (2011).
- Guan, Y., et al. Porcine kidneys as a source of ECM scaffold for kidney regeneration. Materials Science and Engineering C. 56, 451-456 (2015).
- Dean, R. L. Kinetic studies with alkaline phosphatase in the presence and absence of inhibitors and divalent cations. Biochemistry and Molecular Biology Education. 30 (6), 401-407 (2002).
