Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

שימוש בביודיו מרובה שכבות ביוריטינג תלת מימדי להפצת תאים הומוגניות

Published: May 2, 2020 doi: 10.3791/60920
Automatic Translation
1,2, 1,2, 3,4, 1,2, 4, 1,2, 4, 1,2, 3,4, 1,2
1Department of Cardiac Surgery and Shanghai Institute of Cardiovascular Diseases, Zhongshan Hospital, Fudan University, 2Shanghai Institute of Cardiovascular Diseases, 3Center for Medical Research and Innovation, Shanghai Pudong Hospital, Fudan University Pudong Medical Center, 4Institutes of Biomedical Sciences and Department of Systems Biology for Medicine, Shanghai Medical College, Fudan University

Summary

כאן, התחלנו לפתח אסטרטגיה בעלת שכבות מרובה שכבתית עבור ביודיו נוזליים (ג'לטין מתיונין עם צמיגות נמוכה) כדי למנוע שכבות של תאים שעברו כימוס.

Abstract

במהלך תהליך הביוריטינג התלת מימדי המבוסס על שחול, ביודיו נוזלי כמו בצמיגות נמוכה יכול להגן על תאים מפני נזק ממברנה הנגרמת על ידי מתח הטיה ולשפר את ההישרדות של התאים שעברו אנקפסולציה. עם זאת, השימוש המהיר בתא מונחה הכבידה במאגר עלול להוביל להפצת תאים לא הומוגנית במבנים ביולוגיים ולכן לעכב את היישום של ביודיו נוזלי כמו. כאן, פיתחנו הרומן שונה בשכבות שעברו שינוי מרובה לצבעי ביודיו נוזליים (לדוגמא, ג'לטין מתיונין עם צמיגות נמוכה) כדי למנוע שכבות של תאים שעברו כימוס. ממשקים נוזליים מרובים היו מניפולציות בביודיו רב שכבתי כדי לספק שמירה בין פנים. כתוצאה מכך, פעולת שכבות התא החוצה את השכבות הסמוכות במערכת מרובת השכבות הייתה מפגרת במאגר הביודיו. נמצא כי החזקת הפנים היה גבוה בהרבה מאשר משיכה שיתוק של תאים, הוכחת תפקיד קריטי של החזקת הפנים במניעת משקעי תאים וקידום פיזור הומוגנית יותר של תאים בביודיו רב שכבתית.

Introduction

תלת מימדי (3d) ביובריטינג כבר שיטה מבטיחה לייצר העתקים אדריכליים ופונקציונליים מורכבים של רקמות מקוריות בביואבריציה ורפואה רגנרטיבית1,2,3. האסטרטגיות הנפוצות של ביובריטינג, כולל הזרקת דיו, שחול והדפסה סטריאואוליתוגרפיה, יש יתרונות וחסרונות מזוויות שונות4. בין טכניקות אלה, הליך ההבלטה הוא הנפוץ ביותר בשל העלות שלה-יעילות. Bioink משחק תפקיד מרכזי ביציבות התהליך של ביוריטינג שחול. תאים ביודיו האידיאלי לתא לאדן לא צריך רק להיות תואם ביולוגי אלא גם להיות מתאים תכונות מכניות5. ביודיו עם צמיגות נמוכה מוצגים בדרך כלל כמצב של נוזל. אלה ביודיו יכול להיות בקלות ובמהירות הופקד ולהימנע נזק קרום התא הנגרמת על ידי מתח גזירה גבוהה במהלך שחול. עם זאת, במקרים מורכבים המחייבים תקופות הדפסה ארוכות טווח, צמיגות נמוכה מעניקה לעתים קרובות את הפיזור הבלתי נמנע של התאים שעברו אנקפסולציה במאגר bioink, אשר מונע בדרך כלל על ידי כוח הכבידה ומוביל לפיזור התאים הומוגנית בביודיו6,7. כתוצאה מכך, ביודיו עם תא בלתי הומוגנית מפזר הסלים ביופסיה של מבחנה של מבנה רקמות פונקציונלי.

מספר מחקרים שנעשו לאחרונה התמקדות בביודיו דיווחו על הקידום של מפזרים הומוגניים של תאים שעברו אנקפסולציה. שונה מאוד bioink מבוסס על הקשר בשלב כפול שימש ביובריטינג שחול8. פולימר קילוף פלסטיצידיות שונה עם פפטידים וחלבונים במחקר זה. תאים הציגו התפלגות הומוגנית יותר זה קילוף פלסטיצידיות שונה מאשר בשימוש נפוץ קילוף פלסטיצידיות בשל הקבצים המצורפים שסופקו על ידי הפפטידים ואת החלבונים. לחילופין, משתמשים בביודיו מעורבים כדי לפתור את השקעי התאים בביודיו. ביודיו ממוזג המכיל פוליאתילן גליקול (יתד) ו ג'לטין או ג'לטין מתיונין (GelMA) עם חוסן מכני משופר שימש במחקר אחר9. התאים שעברו אנקפסולציה הציגו התפלגות הומוגנית בעיקר בגלל צמיגות של הביודיו הממוזג השתפר. באופן כללי, ישנם מספר גורמים המשפיעים על מפזר התאים שעברו אנקפסולציה בביודיו, כגון צמיגות של הביודיו, חומרת התאים, צפיפות התאים, ומשך תקופת העבודה. בין הגורמים הללו, חומרת התאים ממלאת תפקיד קריטי בקידום משקעי הזרע. הציפה והחיכוך המסופקים על ידי הביודיו הצמיו נחקרו ככוחות העיקריים נגד כוח הכבידה עד כה10.

כאן, פיתחנו אסטרטגיה הרומן לקדם מפזרים הומוגנית של התאים שעברו אנקפסולציה בביודיו על ידי מניפולציה ממשקים נוזליים מרובים במאגר bioink. אלה ממשקים נוזליים שנוצרו על ידי שינוי רב שכבתית של bioink לא יכול רק לספק שמירה בין פנים, אשר מפגרים משקעי התאים, אלא גם לשמור על תאימות ביוולוגית מתאימה התנהגות rheological של bioink. בפועל, אנו שינו פתרון GelMA מימית (5%, w/v) עם המשי פיברוב (SF) בצורה רב שכבתית כדי longitudinally לייצר ארבעה ממשקים, מתן מתחים הפנים ב bioink ממוזג. כתוצאה מכך, הטעינה של כוח הכבידה על התאים היתה היסט על ידי המתח הפנימי שנעשו על ידי אדם, ופיזור הומוגנית כמעט של התאים שעברו כדוריות בביודיו הושג עקב משקעי פחות על פני השכבות הסמוכות של התאים. לא קיים פרוטוקול דומה להאטת הששבש של תאים שעברו אנקפסולציה על-ידי טיפול בשמירה על הפנים בצבעי ביודיו נוזליים שדווחו עד כה. אנחנו מציגים את הפרוטוקול שלנו כאן כדי להדגים. דרך חדשה לפתור משקעי תאים בביוניטינג

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. הכנת תא-לאדן SF-GelMA

  1. לחטא את כל החומרים באמצעות 0.22 יקרומטר מזרק יחידות מסנן. בצע את כל השלבים בארון בטיחות ביולוגי.
  2. חם 1x PBS כדי 50 ° c, ו לפזר ג'לטין ב PBS 1x מחומם עם ערבוב. הריכוז הסופי של ג'לטין ב-PBS צריך להיות 10% (w/v).
  3. הוסף מתיונין אנהידריד לתוך פתרון הג (יחס משקל של מתיונין אנהידריד לג של 0.6 אל 1) לאט עם ערבוב, ולערבב את הקומפלקס עבור לפחות 1 h (50 ° c). בדרך כלל, להכין 200 mL של 10% ג'לטין פתרון עם 12 גרם של מתיונין אנהדריד; אמצעי האחסון תלוי בצורכי המחקר.
  4. העבר את הפתרון המעורב המכיל ג'לטין ו מתיונין אנהידריד לצינור סטרילי 50 mL.
  5. צנטריפוגה את הפתרון המעורב ב 3,500 x g. זה בדרך כלל לוקח 3-5 דקות כדי להשיג שתי שכבות. לאסוף את השכבה העליונה (GelMA) ולמחוק את השכבה התחתונה (התגובה מתיונין אנהידריד).
  6. מדלל את פתרון השכבה העליונה שהושג בשלב 1.5 עם שני כרכים של מים מוכי (40-50 ° c).
  7. Dialyze הפתרון שהושג בשלב 1.6 עם משקל מולקולרי 12-14 kDa הקיצוץ קרום דיאליזה כנגד מים מוכי עבור 5-7 ימים (40-50 ° c). . מחליפים את המים פעמיים בכל יום
  8. אסוף והקפא את התמיסה GelMA ב-80 ° c בלילה.
  9. ליזוליז הפתרון GelMA עבור 3-5 ימים במייבש הקפאה עם הטמפרטורה להגדיר-45 ° צ' והלחץ להגדיר 0.2 mbar.
  10. מפזר את הלישיות GelMA (מידת ההחלפה של כ 75%) ב-1x PBS המכיל 10% FBS (סרום של שור העוברי, v/v), 25 מ"מ HEPES (N-2-הידרופוטוליפיפראזין-N-אתאן-sulfonic חומצה), ו מאתחל (0.5%, w/v) כדי לקבל את ההכנה ביודיו GelMA.
    הערה: מידת ההחלפה של GelMA יכולה להיות מחושבת על-ידי שיטת ההברז3.
  11. לערבב את הפתרון GelMA (10%, w/v) עם אמצעי אחסון שונים של פתרון SF הראשונית (5%, w/v) וכמויות שונות של ה-PBS 1x לקבל SF-GelMA ביודיו עם ריכוזים שונים של SF. היחס ל 1 mL של הפתרון GelMA ו-SF בצבעי הביולוגיה השונים מוצג בטבלה 1.
    הערה: כל סוגי הדיו חייב להכיל ריכוז סופי של 5% (w/v) GelMA, אבל הריכוז של SF משתנה: 0.5, 0.75, 1.0, 1.25, ו 1.5% (w/v) ב-SF-GelMA שונים הביודיו. השתמש SF-M-שכבתית-GelMA למונח הביודיו GelMA שונה עם SF באופן שכבה על-ידי שכבה. השתמש SF-X-GelMA למונח אלה GelMA שונה עם SF באופן הומוגנית (למשל, GelMA עם שינוי של 1% SF נקרא SF-1-GelMA).
  12. Sonicate הביודיו עבור 10-20 דקות.
  13. לגדול NIH3T3 תאים באמצעות DMEM (מדיום הנשר שונה של Dulbecco) המכיל 10% FBS ו 1% פניצילין-סטרפטומיצין בחממה (37 ° צ' עם 5% CO2). מעבר התאים ביחס של 1:3 כאשר הצפיפות מגיע 80%.
  14. צנטריפוגה את ההשעיה של תאים NIH3T3 ב 1500 סל ד עבור 5 דקות. הסר את הסופרנטנט עם יניקה והשהה מחדש את הגלולה עם התמיסה הביודיו הטרייה בצינורית סטרילית של 15 מ"ל.
    הערה: ריכוז התאים שעברו אנקפסולציה בביודיו צריך להיות 1 x 106 תאים/mL, ואת הריכוז צריך להיות מחושב עם cytometer.
  15. השתמש ב-2 מ ל של הביודיו SF-GelMA שונים כדי להשעות את כדורי התא כדי לקבל שונים תאים הביודיו לאדן.

2. העמסה, חימום וביורינטינג של SF-M-שכבתית-GelMA

  1. טען 0.4 mL של תא-לאדן SF-0.5-GelMA לתוך השכבה התחתונה של המזרק.
    הערה: השתמש במזרק 2 מ"ל כמאגר הביודיו במחקר זה. טען שונה של ביודיו SF-GelMA לתוך המזרק באופן שכבה אחר שכבה.
  2. מניחים את המזרק באמבטיית מי קרח (0 ° c) במשך 5 דקות, כדי לגרום לביודיו השכבה התחתונה להפוך למצב ג'ל.
  3. טען 0.4 mL של תא-לאדן SF-0.75-GelMA bioink מעל השכבה התחתונה.
  4. מניחים את המזרק בשתי השכבות של ביודיו באמבט מי קרח (0 ° c) למשך 5 דקות כדי לגרום לשתי שכבות הביודיו להפוך למצב ג'ל.
  5. מחזור שלבים הטעינה והצינון עוד 3 פעמים עם הנותרים 3 סוגים של bioinks (SF-1-GelMA, SF-1.25-GelMA, SF-1.5-GelMA) כדי לקבל מערכת ביודיו רב שכבתית עם ריכוזים שונים של SF בשכבות שונות. אמצעי האחסון המשמש לטעינת כל סוגי הדיו הביוביולוגיה צריך להיות 0.4 mL.
  6. חימום מחדש של הביודיו המרובים על-ידי הצבת המזרק באינקובטור (37 ° c) במשך 30 דקות לפני הביואוטינג.
  7. השתמש במזרק 2 מ"ל כמאגר bioink עם זרבובית הדפסה של 27 גר'. הגדר את מהירות הזרימה ב-50 μL/min, את מהירות ההזזה של הזרבובית ב-2 מ"מ/s, ואת גובה הזרבובית ב-1 מ"מ. בצע את תהליך הביוריטינג בטמפרטורת החדר (כ-20 ° c).
    1. הדפס את מבנה הרקמה באופן שחול באמצעות ביוריקטר מתוצרת אישית תחת הפרמטרים המותאמים למחקרים הקודמים שלנו11,12.
  8. השתמש אור אולטרה סגול (365 nm, 800 mW) עבור 40 s כדי להצליב את המבנה רקמות ביוריטד.
  9. תרבות מבנה הרקמות המקושרות ב-DMEM (מדיום הנשר השונה של דולסקו) המכיל 10% FBS ו 1% פניצילין-סטרפטומיצין בחממה (37 ° צ' עם 5% CO2). המדיום השתנה כל 8 שעות במהלך היומיים הראשונים, כל 2-3 ימים לאחר מכן.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

תרשים שרטוט של הכנת סוגי דיו ביולוגיים מלאים בתאים מוצג באיור 1. לאחר הכנת הביו-דיו השונים, הטעינה, החימום והביוריטינג בוצעו (איור 2). כדי להעריך את התפלגות התאים המכוולמים במאגר הביודיו, הליך ביוריטינג בוצע באמצעות שלושה סוגי דיו ביולוגיים שונים הנמצאים בתאים ב3 96-הצלחות (איור 3A). שתי קבוצות שליטה (בתולי GelMA ו-SF-1-GelMA bioinks) ואת הקבוצה הניסיונית (SF-M-שכבתית-GelMA ביודיו) שימשו כדי לחקור את הדיסמניות של התאים שעברו אנקפסולציה (איור 3B). 60 מיקרו ליטר של תא ביולוגי לאדן היה הבלטת בכל הבאר של הצלחות 3 96-באר. הנפח הכולל של שלושת סוגי הביודיו היה 2 מ ל, וכתוצאה מכך, תקופת הביוניטינג הייתה יותר מ -30 דקות. עם הדגירה הנוספת לפני הדפסה (30 דקות), תקופת העבודה הכוללת הייתה יותר מ-1 h והיא הייתה מהווה משך ייצור מתאים לרקמות ולאיברים גדולים של ביוריטינג. מספר התאים בבארות היעד, המסומנים באיור 3 א, בשלושת הלוחות נספרו. ספירות התאים בבארות שונות יכולות לשקף את הדיאקריטיות של התאים המכויימים בין הקבוצות השונות. התוצאות הראו כי כאשר הליך הביוריטינג התקדם, צפיפות התאים בבארות היעד ירדה בכל הקבוצות. בקבוצה SF-0-GelMA, כ 70% התאים הופקד בשכבה התחתונה לאחר ההליך הכולל. בקבוצה SF-1-GelMA, כ 40% התאים הופקד בשכבה התחתונה, וכ 5% התאים הופקד בשכבה העליונה. בקבוצה SF-M-שכבתית-GelMA, התצהיר של תאים שעברו אנקפסולציה היה הומוגנית יותר מזו של קבוצות הביקורת (איור 3ג ו-3d).

Figure 1
איור 1: סכמטית של הכנת הביודיו SF-GelMA. SF-GelMA הוכנו על ידי ערבוב של המשי פיברוב (SF) ו GelMA/photoinitiator (PI) מתחם ואחריו טיפול אולטראסוניות עבור 10-20 דקות. אז, תאי היעד בתערובת SF-GelMA הושעו כדי להכין את התא לאדן SF-GelMA bioink. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: הליך הטעינה, החימום והביוריטינג. התא לאדן SF-GelMA, כמו bioink (aq), נטען לתוך מאגר bioink והפך למצב ג'ל מתוך הליך הקירור. הליך הטעינה והצינון חזר 5 פעמים באמצעות הביודיו (aq) עם ריכוזים שונים של SF (0.5, 0.75, 1.0, 1.25, ו 1.5%) כדי להשיג SF-Multilayered כבתית-GelMA (SF-M-שכבתית-GelMA). מדינת ג'ל SF-M-שכבתית-GelMA התחמם מחדש על ידי הצבת הביודיו באינקובטור במשך 30 דקות. ביודיו של מצב הג'ל הפך למצב נוזלי לאחר הדגירה. לאחר מכן, הביודיו המוכן שימש להדפסה באמצעות מזרק 2 mL כמו מאגר bioink עם זרבובית הדפסה של 27 G. בניית הרקמה המודפסת הייתה מקושרת באמצעות אור UV. . Aq פירושו פתרון מימית אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: הליך הביובריטינג השתמש בשלושה סוגי דיו ביולוגיים שונים. (א), 60 מיקרויטר של bioink היה הבלטת מידה המקביל 96-באר לדקה, וזה לקח יותר מ 30 דקות כדי להשיג את ההליך ביוריטינג בצלחת 96-באר. (ב) השתמשו בשלושה סוגים שונים של ביודיו כדי לחקור את הדיאקריטיות של התאים שעברו אנקפסולציה בתהליך הביובריטינג: שתי קבוצות שליטה (GelMA וביומון-SF-1-GelMA) וקבוצת הניסוי (SF-M-שכבתית-gelma). (C-D), צפיפות התא של מס ' 1, 5, 10, 15, 20, 25, ו-30 בארות בשלושת הלוחות זוהו עם כתמים, הצגת התפלגות של תאים כדורית בשלושת צבעי הביולוגיה, והפקדת התאים שעברו כימוס בקבוצה SF-M-GelMA היה יותר הומוגנית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

ביודיו חומרים (ml)
גלמא SF PBS
SF-0.5-GelMA 0.5 0.1 0.4
SF-0.75-GelMA 0.5 0.15 0.35
SF-1.0-GelMA 0.5 0.2 0.3
SF-1.25-GelMA 0.5 0.25 0.25
SF-1.5-GelMA 0.5 0.3 0.2

טבלה 1: הכנת דיו SF-GelMA

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

היציבות של המערכת הרב-שכבתית היא נקודת מפתח לביצוע פרוטוקול זה בהצלחה. באופן תיאורטי, הצלחנו לחשב את הדיפוזיה של מולקולות SF בפתרון GelMA המבוסס על המחקר של נאומן13. התגלה כי הפצת החלבונים בתמיסה קשורה למשקל המולקולרי שלהם. המשקל המולקולרי הממוצע (MW) של סרום של שור (bsa) הוא 66.5 kda, ומקדם הדיפוזיה שלה הוא 64-72 יקרומטר2/s. ה-MW הממוצע של פיברינוגן הוא 339.7 kda, ומקדם הדיפוזיה שלה הוא 23-34 יקרומטר2/s. MW הממוצע של מולקולות SF במחקר שלנו הוא כ 100 kDa. בהתבסס על תוצאות המחקר של נאומן, מקדם דיפוזיה של מולקולת SF אחת היא בין 23-72 יקרומטר2/s במים ב -25 ° c. לפי משוואת סטוקס-איינשטיין, מקדם הדיפוזיה מוגדר כדלקמן:

Equation 1

כאשר D הוא מקדם דיפוזיה, K הוא העקביות, T הוא הטמפרטורה המוחלטת, η הוא צמיגות של הפתרון, ו-D הוא קוטר. ניתן להסיק כי ההבדל מקדם דיפוזיה של מולקולות SF במים בפתרון GelMA נקבע על ידי ההבדל בצמיגות של שתי הפתרונות המקיפים אלה. כמו-כן, ניתן לחשב את רדיוס הדיפוזיה באופן הבא:

Equation 2

כאשר R הוא רדיוס הדיפוזיה, D הוא מקדם הדיפוזיה ו-T הוא זמן הדיפוזיה. מים טהורים מציג צמיגות ב 8.9 x 10-4 Pa · s, ואת צמיגות של gelma בקצב ההטיה אפס במחקר שלנו היה גבוה יותר 1000 Pa · s. מכאן, רדיוס הדיפוזיה של מולקולת SF אחת ב -25 ° c היא פחות מ-0.66-1.18 μm/hour בפתרון gelma. זה מצביע על כך SF בקושי יכול לפזר על פני השכבות הסמוכות במערכת SF-M-GelMA, אשר מדגים את היציבות של מערכת רב שכבתית.

משקעי הכבידה המונעת על-ידי התאים המכווללים היא בלתי נמנעת כאשר הביואוטינג עם הביודיו הנוזלי הדומה. במחקר שלנו, פיתחנו שינוי הרומן של ביודיו בצמיגות נמוכה GelMA עם מחזורי טעינה-קירור כדי לפגר את משקעי התאים על ידי יצירת שמירה בין פנים. החזקת הפנים הבינשכבתית אמורה לקזז את פעולת הכבידה של התאים המכוולמים וכתוצאה מכך למנוע את שכבות התאים שעברו אנקפסולציה על פני השכבות הסמוכות במאגר הביודיו. החזקת הפנים הוצגה longitudinally במאגר הביודיו בין כל שכבה סמוכה בשל ההבדל בין התנהגות הרטיולוגית של ביואולוגי שונים הנטענים בשכבות שונות. מתחים אלה מפנים החלו לעבוד מיד כאשר התאים המכופפת מופרדים לממשק. כתוצאה מכך, המשיכה בכוח הכבידה. היתה היסט, והפסקת ההסטה הופסקה למרות פרוטוקול זה הוא רומן, יותר יישומים ניצול פרוטוקול זה במערכות bioink אחרים כמו נוזל צריך ללמוד קידום ואופטימיזציה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

המחברים מאשרים מענקים מקרן סין הלאומית למדעי הטבע (81771971, 81970442, 81703470 ו 81570422), לאומי מפתח R & D תוכנית של סין (2018YFC1005002), המדע והטכנולוגיה הנציבות של עיריית שנגחאי (17JC1400200), שנגחאי העירוני מדע וטכנולוגיה פרויקט מרכזי (גרנט No. 2017SHZDZX01), ועדת החינוך העירוני של שנגחאי (תוכנית חדשנות 2017-01-07-00-07-E00027)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2-Hydroxy-4′-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone (PI2959) TCI M64BK-QD
4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES) Gibco 15630080
Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) Gibco 10569044
fetal bovine serum (FBS) Gibco 10091
Gelatin Sigma-Aldrich V900863MSDS
Methacrylic anhydride (MA) Sigma-Aldrich 276685MSDS
Penicillin–streptomycin antibiotics Gibco 15140163
Phosphate-buffered saline (PBS) Gibco 10010049
Silk fibroin Advanced BioMatrix 5154

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Khademhosseini, A., Langer, R. A decade of progress in tissue engineering. Nature Protocol. 11 (10), 1775-1781 (2016).
  2. Heinrich, M. A., et al. 3D bioprinting: from benches to translational applications. Small. , 1805510 (2019).
  3. Daniela, L., et al. Functionalization, preparation and use of cell-laden gelatin methacryloyl-based hydrogels as modular tissue culture platforms. Nature Protocols. 11 (4), 727-746 (2016).
  4. Pedde, R. D., et al. Emerging biofabrication strategies for engineering complex tissue constructs. Advanced Materials. 29 (19), (2017).
  5. Holzl, K., Lin, S., Tytgat, L., Van Vlierberghe, S., Gu, L., Ovsianikov, A. Bioink properties before, during and after 3D bioprinting. Biofabrication. 8 (3), 032002 (2016).
  6. Guillotin, B., Guillemot, F. Cell patterning technologies for organotypic tissue fabrication. Trends in Biotechnology. 29 (4), 183-190 (2011).
  7. Murphy, S. V., Atala, A. 3D bioprinting of tissues and organs. Nature Biotechnology. 32, 773-785 (2014).
  8. Dubbin, K., Hori, Y., Lewis, K. K., Heilshorn, S. C. Dual-stage crosslinking of a gel-phase bioink improves cell viability and homogeneity for 3D bioprinting. Advanced Healthcare Materials. 5 (19), 2488-2492 (2016).
  9. Rutz, A. L., Hyland, K. E., Jakus, A. E., Burghardt, W. R., Shah, R. N. A multimaterial bioink method for 3D printing tunable, cell-compatible hydrogels. Advanced Materials. 27 (9), 1607-1614 (2015).
  10. Chahal, D., Ahmadi, A., Cheung, K. C. Improving piezoelectric cell printing accuracy and reliability through neutral buoyancy of suspensions. Biotechnology and Bioengineering. 109 (11), 2932-2940 (2012).
  11. Chen, N., et al. Hydrogel bioink with multilayered interfaces improves dispersibility of encapsulated cells in extrusion bioprinting. ACS Applied Materials & Interfaces. 11, 30585-30595 (2019).
  12. Zhu, K., et al. A general strategy for extrusion bioprinting of bio-macromolecular bioinks through alginate-templated dual-stage crosslinking. Macromolecular Bioscience. 18 (9), 1800127 (2018).
  13. Nauman, J. V., Campbell, P. G., Lanni, F., Anderson, J. L. Diffusion of insulin-like growth factor-I and ribonuclease through fibrin gels. Biophysical Journal. 92 (12), 4444-4450 (2007).

Tags

ביו-הנדסה גיליון 159 הנדסת רקמות ביובריטינג בתלת מימד bioengineering החזקת פנים משקעי תאים מתיאקריל ג'לטין
שימוש בביודיו מרובה שכבות ביוריטינג תלת מימדי להפצת תאים הומוגניות
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chen, N., Zhu, K., Yan, S., Li, J.,… More

Chen, N., Zhu, K., Yan, S., Li, J., Pan, T., Abudupataer, M., Alam, F., Sun, X., Wang, L., Wang, C. Using Multilayered Hydrogel Bioink in Three-Dimensional Bioprinting for Homogeneous Cell Distribution. J. Vis. Exp. (159), e60920, doi:10.3791/60920 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter