Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

Homojen Hücre Dağılımı için Üç Boyutlu Biyobaskıda Çok Katmanlı Hidrojel Bioink'in Kullanılması

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

Burada, kapsüllü hücrelerin sedimantasyonunu önlemek için sıvı benzeri biyoinkler (düşük viskoziteli jelatin metakrilopil) için çok katmanlı modifiye edilmiş yeni bir strateji geliştirdik.

Abstract

Ekstrüzyon tabanlı üç boyutlu biyobaskı işlemi sırasında, düşük viskoziteli sıvı benzeri biyoinks, kesme stresinin neden olduğu membran hasarından hücreleri koruyabilir ve kapsüllenmiş hücrelerin hayatta kalmasını artırabilir. Ancak, rezervuarhızlı yerçekimi güdümlü hücre sedimantasyonu biyoprinted yapılarda homojen bir hücre dağılımına yol açabilir ve bu nedenle sıvı benzeri bioinks uygulanmasını engelleyebilir. Burada, kapsüllü hücrelerin sedimantasyonunu önlemek için sıvı benzeri biyoinkler (örn. düşük viskoziteli jelatin metakriloyl) için çok katmanlı yeni bir modifiye strateji geliştirdik. Çok katmanlı bioink'te birden fazla sıvı arabirimi, yüzler arası tutma sağlamak için manipüle edildi. Sonuç olarak, çok katmanlı sistemde bitişik tabakalar arasında giden hücre sedimantasyon eylem bioink rezervuar oldu. İnterasiyal retansiyonun hücrelerin tortul çekiminden çok daha yüksek olduğu, hücre sedimantasyonunu önlemede ve çok katmanlı biyoinkteki hücrelerin daha homojen bir şekilde dağılımını teşvik etmede interfacial tutmanın kritik bir rolünü gösterdiği saptandı.

Introduction

Üç boyutlu (3D) biyobaskı biyofabrikasyon ve rejeneratif tıp1,2,,3yerli dokuların karmaşık mimari ve fonksiyonel kopyaları üretmek için umut verici bir yöntem olmuştur. Mürekkep püskürtmeli, ekstrüzyon ve stereolitografi baskı dahil olmak üzere biyobaskı ortak stratejileri, farklı bakış açılarından artıları ve eksileri var4. Bu teknikler arasında, ekstrüzyon prosedürü en yaygın maliyet etkinliği nedeniyle kullanılır. Bioink ekstrüzyon biyobaskı süreci istikrar önemli bir rol oynar. İdeal hücre yüklü bioink sadece biyouyumlu değil, aynı zamanda mekaniközellikleri5 için uygun olmalıdır. Düşük viskoziteli bioinks genellikle sıvı benzeri bir durum olarak sunulmaktadır. Bu bioinks kolayca ve hızlı bir şekilde birikmiş ve ekstrüzyon sırasında yüksek kesme stresi tarafından indüklenen hücre zarı hasarı önlemek. Ancak, uzun süreli baskı süreleri gerektiren karmaşık durumlarda, düşük viskozite genellikle genellikle yerçekimi tarafından tahrik edilir ve bioink bir homojen hücre dağılımı yol açan bioink rezervuar kapsüllenmiş hücrelerin kaçınılmaz sedimantasyon yol açar6,7. Sonuç olarak, homojen hücre dağılımı ile bir biyoink fonksiyonel doku yapısı in vitro biyobaskı engeller.

Bioinks odaklanan birkaç yeni çalışmalar kapsüllenmiş hücrelerin homojen dağılım teşvik bildirdin. Modifiye aljinit biyoink çift kademeli crosslinking dayalı ekstrüzyon biyobaskı için kullanılmıştır8. Bu çalışmada bir aljinat polimeri peptidler ve proteinler ile modifiye edilmiştir. Hücreler bu modifiye aljinatta, peptidler ve proteinler tarafından sağlanan ek bölgeler eki nedeniyle yaygın olarak kullanılan aljinattan daha homojen bir dağılım sundular. Alternatif olarak, harmanlanmış bioinks bioink hücrelerin sedimantasyon çözmek için kullanılmıştır. Polietilen glikol (PEG) ve jelatin veya jelatin metakroril (GelMA) içeren bir karışım lı biyoink geliştirilmiş mekanik sağlamlık ile başka bir çalışmada kullanılmıştır9. Kapsüllü hücreler homojen bir dağılım sunduçünkü harmanlanmış biyoink'in viskozitesi daha iyi gelişti. Genel olarak, biyoink viskozitesi, hücrelerin yerçekimi, hücrelerin yoğunluğu ve çalışma süresi gibi biyoink kapsüllenmiş hücrelerin dağılımını etkileyen çeşitli faktörler vardır. Bu faktörler arasında, hücrelerin yerçekimi sedimantasyon teşvik kritik bir rol oynar. Viskoz bioink tarafından sağlanan yüzdürme ve sürtünme bugüne kadar yerçekimine karşı ana kuvvetler olarak araştırılmıştır10.

Burada, bioink rezervuarındaki birden fazla sıvı arabirimini manipüle ederek kapsüllenmiş hücrelerin biyoinkteki homojen dağılımını teşvik etmek için yeni bir strateji geliştirdik. Bioink'in çok katmanlı modifikasyonu ile oluşturulan bu sıvı arayüzler sadece hücrelerin sedimantasyonunu geciktiren interfacial retansiyonu sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda biyoink'in uygun biyouyumluluğunu ve reolojik davranışını da sürdürebilir. Uygulamada, sulu GelMA çözeltisini (%5, w/v) ipek fibroin (SF) ile çok katmanlı bir şekilde uzunlamasına dört arayüz üreterek harmanlanmış bioinkte yüzler arası gerilimler sağladık. Sonuç olarak, hücrelere yüklenen yerçekimi insan yapımı interfacial tension ile dengelendi ve biyoink içinde kapsüllenmiş hücrelerin neredeyse homojen dağılım hücrelerin komşu katmanları arasında daha az sedimantasyon nedeniyle elde edildi. Bugüne kadar sıvı biyoinklerde interfacial retansiyonu manipüle ederek kapsüllenmiş hücrelerin sedimantasyonunu yavaşlatacak benzer bir protokol bildirilmemiştir. Biyobaskıda hücre sedimantasyonunu çözmenin yeni bir yolunu göstermek için protokolümüzü burada sıyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Hücre yüklü SF-GelMA hazırlanması

  1. 0,22 μm şırınga filtre üniteleri kullanarak tüm malzemeleri sterilize edin. Biyolojik güvenlik kabinindeki tüm adımları atın.
  2. 1x PBS'den 50 °C'ye kadar ısıtın ve ısıtılmış 1x PBS'de jelatini karıştırarak çözün. PBS'de jelatinin son konsantrasyonu %10 (w/v) olmalıdır.
  3. Jelatin çözeltisine metakrilik anhidrit ekleyin (metakrilik anhidritin 0,6-1 jelatine ağırlık oranı) yavaşça karıştırarak ve kompleksi en az 1 saat (50 °C) karıştırın. Tipik olarak, metakrilik anhidrit 12 g ile% 10 jelatin çözeltisi 200 mL hazırlamak; hacmi çalışmanın ihtiyaçlarına bağlıdır.
  4. Jelatin ve metakrilik anhidrit içeren karışık çözeltiyi 50 mL steril tüpe aktarın.
  5. 3.500 x gkarışık çözeltisantrifüj . Genellikle iki tabaka elde etmek için 3-5 dakika sürer. Üst tabaka (GelMA) toplamak ve alt tabaka (reaksiyona girilmemiş metakrilik anhidrit) atın.
  6. Adım 1.5'te elde edilen üst tabaka çözeltisini iki hacim deiyonize su (40−50 °C) ile seyreltin.
  7. 1.6'da elde edilen çözeltiyi 12-14 kDa moleküler ağırlık kesme diyaliz membranı ile deiyonize suya karşı 5−7 gün (40−50 °C) diyaliz emülsiyonu. Suyu her gün iki kez değiştirin.
  8. GelMA çözeltisini bir gecede −80 °C'de toplayın ve dondurun.
  9. GelMA çözeltisini -45 °C'ye, basınç 0,2 mbar'a ayarlanmış bir dondurma kurutucuda 3−5 gün boyunca lyophilize edin.
  10. Liyofilize GelMA'yı eritin (yaklaşık %75'lik ikame derecesi) 1x PBS içeren 1x PBS% 10 FBS (fetal sığır serum, v / v), 25 mM HEPES (N-2-hidroksitilpiperazin-N-etan-sülfonik asit) ve fotoinitiator (0.5%, w / v) GelMA bioink preparatını elde etmek için.
    NOT: GelMA'nın ikame derecesi ninhidrin titreşme3ile hesaplanabilir.
  11. Farklı SF konsantrasyonlarında SF-GelMA biyoinks elde etmek için GelMA çözeltisini (%10, w/v) farklı hacimlerde ilk SF çözeltisi (%5, w/v) ve 1x PBS'nin farklı hacimleriyle karıştırın. Farklı biyoinklerde GelMA ve SF çözeltisinin 1 mL başına oranı Tablo 1'desunulmuştur.
    NOT: Tüm bioinks% 5 (w / v) GelMA nihai konsantrasyonu içermelidir, ancak SF konsantrasyonu değişir: 0.5, 0.75, 1.0, 1.25, ve 1.5% (w / v) farklı SF-GelMA bioinks. SF-M-Katmanlı-GelMA'yı kullanarak SF ile birlikte modifiye edilen GelMA bioink'i katman katman olarak adlandırın. SF-X-GelMA'yı homojen bir şekilde SF ile modifiye edilen GelMA'yı (örneğin, %1'lik SF modifikasyonu ile GelMA SF-1-GelMA olarak adlandırılır) olarak adlandırmak için kullanın.
  12. Sonicate 10-20 dakika için tüm bioinks.
  13. Bir kuvözde %10 FBS ve %1 penisilin-streptomisin içeren DMEM (Dulbecco'nun modifiye Kartal ortamı) kullanarak NIH3T3 hücreleri yetiştirin (37 °C ila %5 CO2). Yoğunluk %80'e ulaştığında hücreleri 1:3 oranında iletin.
  14. 5 dk. 1500 rpm'de NIH3T3 hücrelerinin süspansiyonuna santrifüj edin.
    NOT: Biyoink'teki kapsüllenmiş hücrelerin konsantrasyonu 1 x 106 hücre/mL olmalı ve konsantrasyon bir sitometre ile hesaplanmalıdır.
  15. Çeşitli hücre yüklü bioinks elde etmek için hücre pelet askıya almak için farklı SF-GelMA bioinks 2 mL kullanın.

2. SF-M-Katmanlı-GelMA'nın yüklenmesi, yeniden ısıtılması ve biyobaskısı

  1. Şırınganın alt katmanına 0,4 mL hücre yüklü SF-0.5-GelMA yükleyin.
    NOT: Bu çalışmada bioink rezervuar ı olarak 2 mL şırınga kullanın. Farklı SF-GelMA bioink'leri şırıngaya katman katman şeklinde yükleyin.
  2. 5 dakika boyunca şırıngayı buz su banyosuna (0 °C) yerleştirin ve alt tabakadaki bioink'in jel durumuna dönüşmesine neden olun.
  3. Alt tabaka üzerinde hücre yüklü SF-0.75-GelMA bioink 0.4 mL yükleyin.
  4. 5 dakika boyunca bir buz suyu banyosu (0 °C) bioinks iki tabaka ile şırınga yerleştirin biyoinks iki tabaka bir jel durumuna dönüşmesine neden.
  5. Farklı katmanlarda Farklı SF konsantrasyonlarında çok katmanlı bir biyoink sistemi elde etmek için kalan 3 çeşit bioink (SF-1-GelMA, SF-1.25-GelMA, SF-1.5-GelMA) ile yükleme ve soğutma adımlarını 3 kez daha dönüştürün. Tüm bioinklerin yüklenmesinde kullanılan hacim 0.4 mL olmalıdır.
  6. Çok katmanlı bioink'i, biyobaskıdan önce 30 dakika boyunca bir kuvöze (37 °C) yerleştirerek yeniden ısıtın.
  7. 27 G baskı nozullu bioink rezervuarı olarak 2 mL şırınga kullanın. Akış hızını 50 μL/dk, nozulun hareketli hızını 2 mm/s olarak ve nozulun yüksekliğini 1 mm olarak ayarlayın. Biyobaskı işlemini oda sıcaklığında (yaklaşık 20 °C) gerçekleştirin.
    1. Önceki çalışmalardan uyarlanan parametreler11,12altında özel yapım biyoyazıcı kullanarak doku yapısı bir ekstrüzyon şekilde yazdırın.
  8. Biyobaskılı doku yapısını çapraz bağlamak için 40 s için ultraviyole ışık (365 nm, 800 mW) kullanın.
  9. Kültür DMEM çapraz bağlı doku yapısı (Dulbecco modifiye Kartal orta) içeren 10% FBS ve bir kuvözde% 1 penisilin-streptomisin içeren (37 ° C ile 5% CO2). Ortam ilk 2 gün ve sonrasında 2-3 günde bir 8 saatte bir değiştirildi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Hücre yüklü biyoinklerin hazırlanması şeması Şekil 1'degösterilmiştir. Farklı bioinklerin hazırlanmasından sonra yükleme, yeniden ısıtma ve biyobaskı yapılmıştır (Şekil 2). Biyoink rezervuarındaki kapsüllü hücrelerin dağılımını değerlendirmek için, üç 96 kuyulu tabakada üç farklı hücre yüklü biyoink kullanılarak biyobaskı işlemi gerçekleştirilmiştir(Şekil 3A). Kapsüllü hücrelerin dağılımlarını araştırmak için iki kontrol grubu (el değmemiş GelMA ve SF-1-GelMA bioinks) ve deney grubu (SF-M-Katmanlı-GelMA bioink) kullanılmıştır(Şekil 3B). Hücre yüklü biyoink altmış mikrolitre üç 96-kuyu plakaları her kuyuda ekstrüzyon edildi. Üç çeşit biyoinkin toplam hacmi 2 mL, sonuç olarak ise biyobaskı süresi 30 dakikadan fazladır. Baskıdan önce ek kuluçka ile (30 dk), toplam çalışma süresi 1 saatten fazla idi ve büyük doku ve organların biyobaskı için uygun bir üretim süresi olarak kabul edildi. Üç plakada Şekil 3A'daetiketlenen hedef kuyularda bulunan hücre sayısı sayılmıştır. Farklı kuyularda hücrelerin sayıları farklı gruplar arasında kapsüllenmiş hücrelerin dağılım yansıtabilir. Sonuçlar, biyobaskı prosedürü ilerledikçe, hedef kuyularda hücrelerin yoğunluğutüm gruplarda azaldığını gösterdi. SF-0-GelMA grubunda, hücrelerin yaklaşık %70'i toplam işlemden sonra alt tabakada birikti. SF-1-GelMA grubunda hücrelerin yaklaşık %40'ı alt tabakada, yaklaşık %5'i ise üst tabakada birikti. SF-M-Katmanlı-GelMA grubunda kapsüllenmiş hücrelerin birikimi kontrol gruplarından daha homojendi(Şekil 3C ve 3D).

Figure 1
Şekil 1: SF-GelMA biyoink preparatŞeması. SF-GelMA 10-20 dakika ultrasonik tedavi ardından ipek fibroin (SF) ve GelMA / fotoinitiator (PI) kompleksi karıştırılarak hazırlanmıştır. Daha sonra, SF-GelMA karışımı hedef hücreleri hücre yüklü SF-GelMA bioink hazırlamak için askıya alındı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: Yükleme, yeniden ısıtma ve biyobaskı prosedürü. Hücre yüklü SF-GelMA, bioink olarak (aq), bioink rezervuar içine yüklendi ve soğutma prosedürü jel durumuna dönüştürüldü. Yükleme ve soğutma işlemi farklı SF konsantrasyonlarında (0.5, 0.75, 1.0, 1.25 ve %1.5) bioinks (aq) kullanılarak 5 kez tekrarlandı. SF-Çok Katmanlı-GelMA (SF-M-Katmanlı-GelMA) elde etmek. Jel durumu SF-M-Katmanlı-GelMA 30 dakika boyunca bir kuvöz de bioink yerleştirerek yeniden ısıtıldı. Jel devlet bioink kuluçka dan sonra sıvı durumuna dönüştü. Daha sonra, hazırlanan bioink 27 G baskı başlığı ile bioink rezervuar olarak 2 mL şırınga kullanılarak baskı için kullanılmıştır. Baskılı doku yapısı UV ışığı kullanılarak çapraz bağlandı. Aq sulu çözüm anlamına gelir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: Biyobaskı işleminde üç farklı hücre yüklü biyoink kullanılmıştır. (A), altmış mikrolitre bioink dakikada ilgili 96-iyi plaka içine ekstrüzyon edildi ve 96-iyi plaka biyobaskı prosedürü elde etmek için 30 dakikadan fazla sürdü. (B), Biyobaskı işleminde kapsüllenmiş hücrelerin dağılımlarını araştırmak için üç farklı türde biyoink kullanıldı: iki kontrol grubu (el değmemiş GelMA ve SF-1-GelMA bioinks) ve deney grubu (SF-M-Katmanlı-GelMA bioink). (C-D), Üç plakadaki 1, 5, 10, 15, 20, 25 ve 30 kuyunun hücre yoğunlukları boyanarak üç biyoinkteki kapsüllü hücrelerin dağılımını göstererek tespit edildi ve SF-M-Katmanlı-GelMA grubundaki kapsüllenmiş hücrelerin birikimi daha homojendi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Bioinks Malzemeler (ml)
GelMA 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

Tablo 1: SF-GelMA bioinks hazırlanması

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Çok katmanlı sistemin kararlılığı, bu protokolü başarıyla gerçekleştirmek için önemli bir noktadır. Teorik olarak GelMA çözeltisindeki SF moleküllerinin difüzyonunu Nauman'ın13çalışmasına dayanarak hesapladık. Çözeltideki proteinlerin difüzyonunun molekül ağırlıklarıyla ilişkili olduğu bulunmuştur. Büyükbaş hayvan serum albumininin (MW) ortalama molekül ağırlığı (MW) 66.5 kDa olup difüzyon2katsayısı 64-72 m 2/s'dir. Fibrinojenin ortalama MW'ı 339.7 kDa, difüzyon katsayısı ise 23-34 μm 2/s'dir.2 Çalışmamızda ortalama MW SF molekülü yaklaşık 100 kDa'dır. Nauman'ın çalışmasının sonuçlarına göre, tek bir SF molekülünün difüzyon katsayısı 25 °C'de suda 23-72°M2/sarasındadır. Stokes-Einstein denklemine göre difüzyon katsayısı aşağıdaki gibi tanımlanır:

Equation 1

D difüzyon katsayısı, K tutarlılık, T mutlak sıcaklık, η çözeltinin viskozitesi ve d çapıdır. Sudaki ve GelMA çözeltisindeki SF moleküllerinin difüzyon katsayısı arasındaki farkın, bu iki çevreleyen çözeltinin viskozite farkı ile belirlendiği sonucuna varılabilir. Ayrıca, difüzyon yarıçapı aşağıdaki gibi hesaplanabilir:

Equation 2

R difüzyon yarıçapı, D difüzyon katsayısı ve T difüzyon zamanıdır. Saf su 8.9 x 10-4 Pa·s viskozitesini sunar ve çalışmamızda gelma'nın sıfır kesme hızındaki viskozitesi 1000 Pa·s'dan yüksektir. Bu, SF'nin çok katmanlı sistemin kararlılığını gösteren SF-M Katmanlı-GelMA sistemindeki bitişik katmanlar arasında neredeyse yayılabilir olduğunu gösterir.

Kapsüllenmiş hücrelerin yerçekimine dayalı sedimantasyonu, sıvı benzeri biyoinklerle biyobaskı yapıldığında kaçınılmazdır. Çalışmamızda, düşük viskozite GelMA bioink döngüsel yükleme-soğutma ile interfacial retansiyon oluşturarak hücrelerin sedimantasyon geciktirmek için yeni bir değişiklik geliştirdi. Çok katmanlı interfacial tutma kapsüllü hücrelerin yerçekimi eylem dengelemek ve sonuç olarak bioink rezervuar komşu tabakalar arasında kapsüllenmiş hücrelerin sedimantasyon önlemek gerekiyordu. İnterasiyal retansiyon, farklı katmanlara yüklenen farklı biyoinklerin reolojik davranışı arasındaki fark nedeniyle her komşu tabaka arasındaki biyoink rezervuarında uzunlamasına olarak sunulmuştur. Bu interfacial tensions en kısa sürede kapsüllenmiş hücreler arayüze tortulu çalışmaya başladı. Sonuç olarak, yerçekimi çekme ofset ve sedimantasyon durduruldu. Bu protokol yeni olmasına rağmen, diğer sıvı benzeri biyoink sistemlerinde bu protokolü kullanan daha fazla uygulama nın teşvik ve optimizasyon için incelenmesi gerekmektedir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgments

Yazarlar Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81771971, 81970442, 81703470 ve 81570422), Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (2018YFC1005002), Şangay Belediyesi Bilim ve Teknoloji Komisyonu (17JC1400200), Şangay Belediye Bilim ve Teknoloji Büyük Projesi (Hibe Hibe) hibe kabul. 2017SHZDZX01) ve Şangay Belediye Eğitim Komisyonu (İnovasyon Programı 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

Biyomühendislik Sayı 159 Doku mühendisliği 3D biyobaskı bioink interfacial retansiyon hücre sedimantasyonu jelatin metakriloyl
Homojen Hücre Dağılımı için Üç Boyutlu Biyobaskıda Çok Katmanlı Hidrojel Bioink'in Kullanılması
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