Summary
Presenteras här är en metod för 3D bioprinning av gelatin methakryloyl.
Abstract
Gelatin methakryloyl (GelMA) har blivit ett populärt biomaterial inom bioprinting. Härledningen av detta material är gelatin, som hydrolyseras från däggdjurs kollagen. Sålunda, den arginin-glycin-asparaginsyra (RGD) sekvenser och mål motiv av Matrix metalloproteinas (MMP) kvar på de molekylära kedjorna, som bidrar till att uppnå cell fastsättning och nedbrytning. Dessutom är bildandet egenskaper GelMA mångsidig. Metakrylamidgrupperna gör att ett material snabbt kan korslänkas under ljus bestrålning i närvaro av en fotoinitierare. Därför är det vettigt att etablera lämpliga metoder för att syntetisera tredimensionella (3D) strukturer med detta lovande material. Dess låga viskositet begränsar dock Gelmas tryckbarhet. Presenteras här är metoder för att utföra 3D bioprinning av gelma hydrogels, nämligen tillverkning av gelma mikrosfärer, gelma fibrer, gelma komplexa strukturer och gelma-baserade mikroflödessystem chips. De resulterande strukturerna och biokompatibiliteten av materialen samt tryck metoderna diskuteras. Man tror att detta protokoll kan fungera som en brygga mellan tidigare applicerade biomaterial och GelMA samt bidra till inrättandet av GelMA-baserade 3D-arkitekturer för biomedicinska tillämpningar.
Introduction
Hydrogels tros vara ett lämpligt material inom området biofabrication1,2,3,4. Bland dem, gelatin methakryloyl (GelMA) har blivit en av de mest mångsidiga biomaterial, initialt föreslås i 2000 av van den Bulcke et al.5. GelMA syntetiseras av den direkta reaktionen av gelatin med metakrylanhydrid (MA). Gelatin, som hydrolyseras av däggdjurs kollagen, består av mål motiv av Matrix metalloproteinas (MMP). Sålunda, in vitro-tredimensionella (3D) vävnad modeller som fastställts av GelMA kan helst efterlikna samspelet mellan celler och extracellulära matrix (ECM) in vivo. Dessutom, arginin-glycin-asparaginsyra (RGD) sekvenser, som är frånvarande i vissa andra hydrogeler såsom alginat, kvar på molekylära kedjor av gelma. Detta gör det möjligt att förverkliga fastsättning av inkapslade celler inuti hydrogel Networks6. Dessutom är bildandet förmåga GelMA lovande. Metakrylamid grupper på gelma molekylära kedjor reagerar med fotoinitiatorer under milda reaktions förhållanden och bildar kovalenta obligationer vid exponering för ljus bestrålning. Därför kan de tryckta strukturerna snabbt korslänkas för att bibehålla de designade formerna på ett enkelt sätt.
Baserat på dessa egenskaper, en rad områden använder GelMA att utföra olika tillämpningar, såsom vävnadsteknik, grundläggande cytologi analys, Drug screening, och biosensing. Följaktligen har olika tillverkningsstrategier också visats7,8,9,10,11,12,13,14. Det är dock fortfarande utmanande att utföra 3D bioprinting baserat på GelMA, vilket beror på dess grundläggande egenskaper. GelMA är ett temperaturkänsligt material. Under tryckprocessen måste temperaturen i tryck atmosfären strikt kontrolleras för att bibehålla det fysikaliska tillståndet i biobläcket. Dessutom är viskositeten hos gelma i allmänhet lägre än andra vanliga hydrogeler (dvs., alginat, Chitosan, hyaluronsyra, etc.). Men, andra hinder ställs inför när man bygger 3D-arkitekturer med detta material15.
Denna artikel sammanfattar flera metoder för 3D bioprinting av gelma som föreslagits av vårt labb och beskriver de tryckta proverna (dvs. syntesen av gelma mikrosfärer, gelma fibrer, gelma komplexa strukturer och gelma-baserade mikroflödessystem chips). Varje metod har specialiserade funktioner och kan antas i olika situationer med olika krav. GelMA mikrosfärer genereras av en elektroassisterad modul, som bildar extra extern elektrisk kraft för att krympa droppstorlek. När det gäller GelMA fibrer, är de extruderade av en koaxial bioprinting munstycke med hjälp av trögflytande natriumalginat. Dessutom, inrättandet av komplexa 3D-strukturer uppnås med en digital ljus bearbetning (DLP) bioprinter. Slutligen föreslås en två gånger crosslinking strategi för att bygga gelma-baserade mikroflödessystem chips, som kombinerar gelma hydrogel och traditionella mikroflödessystem chips. Man tror att detta protokoll är en betydande Sammanfattning av GelMA bioprinera strategier som används i vårt labb och kan inspirera andra forskare i relativa områden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. cell odling
- Förbered Dulbecco modifierade Eagle medium (DMEM), kompletteras med 10% foster bovint serum (FBS) och 1% penicillin/streptomycin, används för att odla mänskliga bröstcancer cell (MDA-MB-231) linjer och mänskliga navel Strängs endotelceller cell (huvec) linjer.
- Förbered DMEM med L-glutamin (DMEM/F-12), kompletteras med 10% FBS och 1% penicillin/streptomycin, används för att odla benmärg mesenkymala stamceller (BMSC) linjer.
- Ställ in odlings miljön som 37 ° c och 5% CO2. Kultur MDA-MB-231, huvec, och bmsc, och passage cellerna i en 1:2 förhållandet när 90% sammanflödet uppnås.
2. tillverkning av Gelmamikrosfärer
- Skriv ut fixturen som figur 1A med POLYMJÖLKSYRA (PLA) på en FDM-skrivare (smält deposition Modeling). Placera två metallring elektroder i armaturen.
- Anslut de två metallring elektroderna med mark respektive positiva poler. Placera metallplattan i samband med den höga spänningen under ringen elektroden och placera en petriskål med kisel olja på metallplattan som en dropp-mottagare.
- Lös upp frystorkad GelMA (5% w/v) och litiumfenyl-2, 4, 6-trimetylbensoylfosforat (varv, 0,5% w/v) i Dulbecco ' s fosfatbuffrad saltlösning (DPBS) som bioink (10 mL). Filtrera biobläcket genom ett 0,22 μm filter för sterilitet och värm det i ett 37 ° c vattenbad i 15 min.
- Lossa MDA-MB-231-celler med 3 mL 0,25% trypsin-0,02% EDTA-lösning i 3 minuter vid 37 ° c. Centrifugera celler i en 15 mL centrifugalslang på 100 x g i 5 min för att få en cellpellet.
- Ta bort supernatanten. Blanda cellpelleten med 1 mL preparerade bioink genom att sakta Pipettera den för att förhindra produktion av bubblor.
- Placera 1 mL bioink (MDA-MB-231) i en 3 mL steril spruta. Mata in biobläcket med trycklufts kraften (~ 0,5 kPa). Sätt sprutan på fixturen.
Obs: utskriftsmiljön bör kontrolleras strikt vid en temperatur på 30 ° c och luftfuktighet på 50%. - Slå på högspännings strömmen och Ställ in spänningen som 0 − 4 kV. Samtidigt, slå på 405 nm våglängd ljus att korslänka GelMA droppar i 5 mL av kisel olja.
- Häll den mesta delen av kisel oljan bort genom att dekantering petriskål. Överför återstående kisel olja och GelMA mikrosfärer i en 15 mL centrifugalslang med en sked.
- Tillsätt 5 mL DPBS och skaka blandningen jämnt. Centrifugera röret vid 100 x g i 5 min och ta bort supernatanten vätskan.
- Upprepa steg 2,9 3x.
- Ta ut GelMA mikrosfärer med en sked och kultur dem i DMEM i en petriskål på 37 ° c och 5% CO2 för 3 dagar.
- Kassera mediet och tvätta mikrosfärer med DPBS. Fix med 2 mL 4% PARAFORMALDEHYD (PFA) i 30 min vid rumstemperatur (RT).
- Kassera PFA och tvätta mikrosfärer med DPBS. Permeabilize med 2 ml 0,5% icke-jonaktivt tensid (dvs Triton X-100) för 5 min vid RT.
- Kassera icke-jonaktivt tensiden och tvätta mikrosfärer med dpbs. Fläcka dem med 2 ml tetrametylrodamin (TRITC) phalloidin för 30 min i mörker vid RT.
- Kassera TRITC och tvätta mikrosfärer med DPBS. Fläcka dem med 2 mL 4 –, 6-diamidino-2-fenylindol (DAPI) i 10 minuter i mörker vid RT.
- Kassera DAPI och tvätta mikrosfärer med DPBS. Fånga morfologin med ett konfokalfluorescens-Mikroskop.
3. tillverkning av Gelmafibrer
- Förbered ett koaxialmunstycke som visas i figur 2a. Fäst ett inre munstycke (25 G, OD = 510 μm, ID = 250 μm) och yttre munstycke (18 G, OD = 1200 μm, ID = 900 μm) med lödning. Anslut ett glasrör (längd = 50 mm, innerdiameter = 1,2 mm) till änden av koaxialmunstycket.
- Lös upp natrium alginat (na-ALG) pulver som är steriliserat under ultraviolett (UV) ljus i 30 min i avjoniserat vatten vid 2% (w/v).
- Bered en steril bioink lösning enligt steg 2,3. Värm GelMA bioink och na-alg lösningen i ett 37 ° c vattenbad i 15 min.
- Lossa BMSCs-celler med 3 mL 0,25% trypsin-0,02% EDTA-lösning i 3 min vid 37 ° c. Centrifugera celler i en 15 mL centrifugalslang på 100 x g i 5 min för att få en cellpellet.
- Ta bort supernatanten vätskan. Blanda cellpelleten med 2 mL preparerade Gelmabioink genom att sakta Pipettera den för att förhindra produktion av bubblor.
- Placera 2 mL bioink (BMSCs) i en 10 mL spruta. Placera 2 mL na-alg-lösning i en annan spruta (10 mL). Mata dem med två sprutpumpar, respektive (här, bioink på 50 μm/min och na-alg lösning på 350 μm/min).
Obs: utskriftsmiljön bör kontrolleras strikt vid en temperatur på 30 ° c och luftfuktighet på 50%. - Slå på 405 nm våglängd ljus att bestråla den genomskinliga röret att korslänka GelMA fibrerna. Använd en petriskål med DPBS för att ta emot fibrerna.
- Ta ut GelMA fibrerna med en sked från DPBS och odla dem i 3 dagar i den förberedda DMEM/F-12 i 37 ° c och 5% CO2.
- Följ stegen 2.12 − 2.16 för att bereda Gelmafibrerna för morfologisk observation med ett konfokalfluorescensmikroskop.
4. tillverkning av komplexa 3D GelMA strukturer
Anmärkning: figur 3A visar fabrikationsskiss av komplexa 3D gelma strukturer.
- Torka av DLP bioprinter (figur 3E) med 75% alkohol och utsätt den för UV-strålning i 30 min för sterilitet.
- Lös upp den frystorkade GelMA (10% w/v) och varv (0,5% w/v) i DPBS. Tillsätt Magenta ätbart pigment i lösningen (3% v/v) för att förbättra utskrifts noggrannheten.
- Filtrera lösningen genom ett 0,22 μm filter för sterilitet och värm den i ett 37 ° c vattenbad i 15 min.
- Bygg 3D-modellerna med CAD-program (Computer-Aided Design). Importera modell dokumenten till den övre programvaran (EFL) för den applicerade DLP-bioprinteren.
- Tillsätt 10 mL preparerade bioink i tråget i DLP-bioprinaren.
- Ställ in utskrifts parametrarna i den övre programvaran enligt följande: ljusintensitet = 12 mW/cm2, bestrålning varaktighet = 30 s, och slice höjd = 100 μm. Börja skriva ut.
- Ta bort den tryckta strukturen från bioprintern och doppa den i DPBS i en petriskål.
- Lossa de MDA-MB-231s-celler som har 3 mL 0,25% trypsin-0,02% EDTA-lösning i 3 minuter vid 37 ° c. Centrifugera celler vid 100 x g i 5 min i en 15 ml tub för att få en cellpellet.
- Ta bort supernatanten vätskan och blanda cellpelleten med 2 mL DMEM.
- Tillsätt 100 μL cellsuspension på de tryckta strukturerna. Odla dem i 3 dagar i den förberedda DMEM vid 37 ° c och 5% CO2.
- Följ stegen 2.12 − 2.16 för att förbereda de komplexa 3D-strukturerna för morfologisk observation med ett konfokalfluorescens-Mikroskop.
5. tillverkning av gelma-baserade mikroflödessystem chips
Anmärkning: figur 4A visar fabrikationsskiss av gelma-baserade mikroflödessystem chip.
- Lös upp den frystorkade GelMA 10% (w/v) och varv (0,5% w/v) i DPBS. Filtrera Gelmalösningen genom ett 0,22 μm filter för sterilitet.
- Sterilisera gelatinpulvret under UV-ljus i 30 min och tillsätt det till GelMA-LAP lösning som bereds i steg 5,1 till en slutlig koncentration av gelatin på 5% (w/v). Värm blandningen i ett 37 ° c vattenbad i 15 min.
- Designa en grupp formar (figur 4B, C) med CAD-programvara och tillverka dem med fotopolymerharts på en DLP-skrivare.
- Fyll de formar helt med den beredda bioink.
- Sätt formar i en 4 ° c kylskåp för att korslänka gelatin i 30 min.
- Ta bort formar och demold med ett blad den delvis (fysiskt) tvärbunden hydrogel ark från forsar.
- Kombinera de två demolded hydrogel ark och binda dem med hjälp av GelMA genom bestråla vid 405 nm för 1 min.
- Lossa HUVECs-cellerna med 3 mL 0,25% trypsin-0,02% EDTA-lösning i 3 min vid 37 ° c. Centrifugera celler i en 15 mL centrifugalslang för att få en cellpellet på 100 x g för 5 min.
- Ta bort supernatanten vätskan och blanda cellpelleten med 2 mL DMEM.
- Fyll mikrokanalen helt genom att injicera cellsuspensionen med ett munstycke och en spruta.
- Vänd på chip upp och ner var 15 min under nästa 3 h för att uppnå enhetlig och fullständig cell seedning. Odla markerna i petriskål i 3 dagar i den förberedda DMEM vid 37 ° c och 5% CO2.
- Följ stegen 2.12 − 2.16 för att förbereda mikrofluidiska chips för morfologisk observation med ett konfokalfluorescensmikroskop.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Under tillverkningen av GelMA mikrosfärer, var GelMA droppar separerade av den yttre elektriska fält kraft. När dropparna föll i den mottagande kisel oljan förblev de standard sfäroid form utan svansar. Detta beror på att GelMA droppar var i en vattenfas, medan kisel olja var i en oljefas. Den ytspänning som bildas mellan de två faserna orsakade GelMA droppar att upprätthålla en standard sfäroid form. När det gäller cell-lastat mikrosfärer, upplevde celler hög spänning elektrisk fält kraft i denna process. Från morfologin av de färgade MDA-MB-231s (figur 1B-E), konstaterades det att den INKAPSLADE MDA-MB-231s behöll sin spridnings förmåga, kontrollera biokompatibiliteten för denna elektroassisterad tillverkningsmetod.
När det gäller GelMA fibrer, GelMA och natriumalginat lösning flödade i den inre och yttre munstycken i koaxialmunstycket, respektive. Eftersom natriumalginat hade högre viskositet än GelMA begränsades GelMA i natriumalginatlösningen och upprätthöll en linje form. Bestrålningen av ljus (405 nm våglängd) orsakade den inre GelMA att bli tvärbunden, bildar GelMA fibrerna (figur 2B). Förutom, BMSCs inkapslades i GelMA fibrerna (figur 2C, D). Som visad, behöll den inkapslade BMSCs sprider kapacitet i GelMA hydrogel nätverk efter tillverkningsprocessen (figur 2E).
En DLP bioprinter valdes att fabricera GelMA strukturer med mer komplexa former. Som framgår av figur 3B – Dfastställdes strukturerna "näsa", "öra" och "multichamber". På ytan av tvärbunden GelMA strukturer, seedade HUVECs bifogas GelMA material och spridning (figur 3F). Detta visade på möjligheten att inrättandet av GelMA komplexa 3D-strukturer med hjälp av en DLP bioprinter har stor potential i tillämpningar inom området vävnadsteknik.
Till skillnad från den traditionella mikroflödessystem chip som är baserad på material utan biologisk nedbrytning egenskaper16,17,18,20 (dvs, harts, glas, Polydimetylsiloxan [PDMS], och polymetylmetakrylat [PMMA]), en gelma-baserade mikroflödessystem chip var fabricerade här med en två gånger cross-linking strategi. Två komponenter i biobläcket korsades successivt. Chips med olika mikrokanaler byggdes genom att designa olika formar på efterfrågan (figur 4B, C). Dessutom har det verifierats att HUVECs var seedade i kanalerna och fäst vid kanal väggen, som bildar den makroskopiska fartyget form (figur 4D, E).
Figur 1: GelMA mikrosfärer. A) fabrikationsskiss över gelmamikrosfärerna. B) optiskt mikroskop bild av gelmamikrosfärerna. C) optiskt mikroskop bild av MDA-MB-231s i gelma. (D) 2D-vy av F-Actin och kärnan i det INKAPSLADE MDA-MB-231s. (E) 3D-vy av F-Actin och kärnan i den INKAPSLADE MDA-MB-231s. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2: Gelmafibrer. (A) fabrikationsskiss av gelmafibrerna. B) optiskt mikroskop bild av gelmafibrerna (med blått bläck). (C) bild av ett konfokalfluorescens-Mikroskop (med gröna fluorescens-partiklar). D) optiskt mikroskop bild av BMSCs i gelmafibrer. E) F-aktin och kärnan i den inkapslade BMSCs. vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: GelMA komplexa 3D-strukturer. (A) fabrikationsskiss över komplexa Gelma 3D-strukturer. B) optiskt mikroskop bild av gelma "näsan". C) optiskt mikroskop bild av gelma "örat". D) optiskt mikroskop bild av gelma "multichamber". Eden APPLICERADE DLP-bioprinaren. F) f-aktin och kärnan i det SEEDADE MDA-MB-231s. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4: gelma-baserade mikroflödessystem chip. A) fabrikationsskiss över det gelma-baserade mikrofluidiska chipet. (B,C) Optiska mikroskopbilder av gelma-baserade mikroflödessystem chip. D) optiskt mikroskop bild av de seedade Huvekerna på kanal väggen. EF-aktin och kärnan i den seedade HUVECs på kanal väggen. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denna artikel beskriver flera strategier för att fabricera gelma 3D strukturer, nämligen gelma mikrosfärer, gelma fibrer, gelma komplexa strukturer, och gelma-baserade mikroflödessystem chips. GelMA har lovande biokompatibilitet och formation förmåga och används ofta inom biofabrication. Microsphere strukturer lämpar sig för kontrollerad frisättning av läkemedel, vävnadsodling och injektion i organismer för vidare behandling21,22,23,24,25. Eftersom viskositeten hos GelMA lösning är låg, är dess bildande utmanande. Således, under tillverkningen av GelMA mikrosfärer, den elektrohydrodynamiska (EHD) principen valdes för att lösa detta problem. Den tillämpade spänningen var relativt låg och Mikrodropparna genererades en i taget. Att fabricera mikrosfärer av en mindre storlek, kan den tillämpade spänningen ökas, och vätskan skulle vara i ett annat tillstånd med Taylor Cone26.
På grund av den Coulomb explosion fenomen, dropparna var ytterligare åtskilda av deras överdriven elektrisk densitet, vilket resulterar i mindre GelMA mikrosfärer. Dessutom var monokomponent gelma fibrer fabricerade med hjälp av en koaxial munstycke och natriumalginat lösning. Här applicerades ett koaxialmunstycke. Som nämnts ovan, på grund av den låga viskositeten hos GelMA, natriumalginat som resistens för att upprätthålla formen av fiber. Hydrogel fiber strukturer är lämpliga för att imitera den fiberformade vävnader in vivo (dvs muskler, kärl, etc.27,28,29,30,31,32). För GelMA fibrer med mer komplicerade komponenter, kan den applicerade bioprinning munstycket ändras ytterligare. Till exempel kan ett trelagers koaxialmunstycke monteras för att generera flerskiktsgelmafibrer.
Vid upprättandet av komplexa GelMA 3D-strukturer, konstaterades det att DLP bioprinter bryter igenom det tryck hinder som orsakas av den låga viskositeten hos GelMA. Med hjälp av CAD-program, var GelMA 3D-strukturer fabricerade på efterfrågan. Slutligen, en ny gelma Fabrication metod, två gånger tvär bindnings strategi, demonstrerades och tillämpas på kombinationen av gelma och en traditionell mikroflödessystem chip. Hydrogeler har högre biokompatibilitet, och forskarna kan kapsla in celler inuti spånkroppen. Den föreslagna gelma-baserade mikroflödessystem chip kan förbättras ytterligare genom att kapa celler i markerna att fungera som lämpliga modeller in vitro för läkemedels screening, cellulära interaktionsstudier, etc. Vi tror att de metoder för tillverkning av GelMA som beskrivs här kommer att öka utvecklingstakten på detta område och kan tillämpas i ytterligare biomedicinsk forskning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inget att avslöja.
Acknowledgments
Detta arbete sponsrades av den nationella centrala forsknings-och utvecklingsprogram i Kina (2018YFA0703000), National Nature Science Foundation i Kina (nr U1609207, 81827804), vetenskaps fonden för kreativa forskningsgrupper av National Natural Science Kinas stiftelse (nr 51821093).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.22 μm filter membrane | Millipore | ||
| 2-(4-amidinophenyl)-6-indolecarbamidine dihydrochloride (DAPI) | Yeasen Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, China | ||
| 3D bioprinter | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| 405nm wavelength light | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| co-axial nozzle | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| confocal fluorescence microscope | OLYMPUS FV3000 | ||
| digital light processing (DLP) bioprinter | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| DLP printer | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (DPBS) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| Dulbecco's Modified Eagle Medium with L-glutamine (DMEM/F-12) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| EFL Software | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| fetal bovine serum (FBS) | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| gelatin | Sigma-Aldrich, Shanghai, China | ||
| gelatin methacryloyl (GelMA) | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| high voltage power | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| lithium phenyl-2, 4, 6-trimethylbenzoylphosphinate (LAP) | SuZhou Intelligent Manufacturing Research Institute, SuZhou, China | ||
| paraformaldehyde | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| penicillin/streptomycin | Tangpu Biological Technology Co., Ltd., Hangzhou, China | ||
| sodium alginate (Na-Alg) | Sigma-Aldrich, Shanghai, China | ||
| TRITC phalloidin | Yeasen Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, China | ||
| Triton X-100 | Solarbio Co., Ltd., Shanghai, China |
References
- Ahmed, E. M. Hydrogel: Preparation, characterization, and applications: A review. Journal of Advanced Research. 6 (2), 105-121 (2015).
- Ashton, R. S., Banerjee, A., Punyani, S., Schaffer, D. V., Kane, R. S. Scaffolds based on degradable alginate hydrogels and poly(lactide-co-glycolide) microspheres for stem cell culture. Biomaterials. 28 (36), 5518-5525 (2007).
- 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).
- Saroia, J., et al. A review on biocompatibility nature of hydrogels with 3D printing techniques, tissue engineering application and its future prospective. Bio-Design and Manufacturing. 1 (4), 265-279 (2018).
- Van Den Bulcke, A. I., et al. Structural and Rheological Properties of Methacrylamide Modified Gelatin Hydrogels. Biomacromolecules. 1 (1), 31-38 (2000).
- Sun, M., et al. Synthesis and Properties of Gelatin Methacryloyl (GelMA) Hydrogels and Their Recent Applications in Load-Bearing Tissue. Polymers. 10 (11), 1290 (2018).
- Gao, Q., et al. 3D printing of complex GelMA-based scaffolds with nanoclay. Biofabrication. 11 (3), 035006 (2019).
- Hassanzadeh, P., et al. Ultrastrong and flexible hybrid hydrogels based on solution self-assembly of chitin nanofibers in gelatin methacryloyl (GelMA). Journal of Materials Chemistry B. 4 (15), 2539-2543 (2016).
- McBeth, C., et al. 3D bioprinting of GelMA scaffolds triggers mineral deposition by primary human osteoblasts. Biofabrication. 9 (1), 015009 (2017).
- Nie, J., et al. Vessel-on-a-chip with Hydrogel-based Microfluidics. Small. 14 (45), 1802368 (2018).
- Shao, L., et al. Bioprinting of Cell-Laden Microfiber: Can It Become a Standard Product. Advanced Healthcare Materials. 8 (9), 1900014 (2019).
- Shao, L., et al. Fiber-Based Mini Tissue with Morphology-Controllable GelMA Microfibers. Small. 14 (44), 1802187 (2018).
- Xie, M., et al. Electro-Assisted Bioprinting of Low-Concentration GelMA Microdroplets. Small. 15 (4), 1804216 (2019).
- Yue, K., et al. Synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels. Biomaterials. 73, 254-271 (2015).
- Schuurman, W., et al. Gelatin-Methacrylamide Hydrogels as Potential Biomaterials for Fabrication of Tissue-Engineered Cartilage Constructs. Macromolecular Bioscience. 13 (5), 551-561 (2013).
- Barbot, A., Decanini, D., Hwang, G. On-chip Microfluidic Multimodal Swimmer toward 3D Navigation. Scientific Reports. 6, 19041 (2016).
- Esmaeilsabzali, H., et al. An integrated microfluidic chip for immunomagnetic detection and isolation of rare prostate cancer cells from blood. Biomedical Microdevices. 18 (1), 22 (2016).
- Lee, J. M., Zhang, M., Yeong, W. Y. Characterization and evaluation of 3D printed microfluidic chip for cell processing. Microfluidics and Nanofluidics. 20 (1), 5 (2016).
- Picot, J., et al. A biomimetic microfluidic chip to study the circulation and mechanical retention of red blood cells in the spleen. American Journal of Hematology. 90 (4), 339-345 (2015).
- Ren, K., Zhou, J., Wu, H. Materials for Microfluidic Chip Fabrication. Accounts of Chemical Research. 46 (11), 2396-2406 (2013).
- Chen, H., et al. Covalently antibacterial alginate-chitosan hydrogel dressing integrated gelatin microspheres containing tetracycline hydrochloride for wound healing. Materials Science and Engineering: C. 70, 287-295 (2017).
- Fan, M., et al. Covalent and injectable chitosan-chondroitin sulfate hydrogels embedded with chitosan microspheres for drug delivery and tissue engineering. Materials Science and Engineering: C. 71, 67-74 (2017).
- Feng, J., et al. Preparation of black-pearl reduced graphene oxide-sodium alginate hydrogel microspheres for adsorbing organic pollutants. Journal of Colloid and Interface Science. 508, 387-395 (2017).
- Park, K. S., Kim, C., Nam, J. O., Kang, S. M., Lee, C. S. Synthesis and characterization of thermosensitive gelatin hydrogel microspheres in a microfluidic system. Macromolecular Research. 24 (6), 529-536 (2016).
- Zheng, Y., et al. Injectable Hydrogel-Microsphere Construct with Sequential Degradation for Locally Synergistic Chemotherapy. ACS Applied Materials, Interfaces. 9 (4), 3487-3496 (2017).
- Fernández de la Mora, J. The Fluid Dynamics of Taylor Cones. Annual Review of Fluid Mechanics. 39 (1), 217-243 (2006).
- Hsiao, A. Y., et al. Smooth muscle-like tissue constructs with circumferentially oriented cells formed by the cell fiber technology. PLoS ONE. 10, 0119010 (2015).
- Meng, Z. J., et al. Microfluidic generation of hollow Ca-alginate microfibers. Lab on a Chip. 16 (14), 2673-2681 (2016).
- Peng, L., Liu, Y., Gong, J., Zhang, K., Ma, J. Continuous fabrication of multi-stimuli responsive graphene oxide composite hydrogel fibres by microfluidics. RSC Advances. 7 (31), 19243-19249 (2017).
- Sugimoto, M., et al. Micropassage-embedding composite hydrogel fibers enable quantitative evaluation of cancer cell invasion under 3D coculture conditions. Lab on a Chip. 18 (9), 1378-1387 (2018).
- Yamada, M., Sugaya, S., Naganuma, Y., Seki, M. Microfluidic synthesis of chemically and physically anisotropic hydrogel microfibers for guided cell growth and networking. Soft Matter. 8 (11), 3122-3130 (2012).
- Gao, G., et al. Tissue engineered bio-blood-vessels constructed using a tissue-specific bioink and 3D coaxial cell printing technique: a novel therapy for ischemic disease. Advanced Functional Materials. 27 (33), 1700798 (2017).
