Yöntem makalesi

Mikrosıvısal Bioprinting mühendisliği için doku ve Organoids skarların

DOI:

10.3791/55957

⸱

11 Ağustos 2017

 ,  , 
1Division of Engineering in Medicine, Department of Medicine, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, 2Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Renji Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, 3Division of Pharmacology, Utrecht Institute for Pharmaceutical Sciences, Utrecht University

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz nerede bir ikincil hücre tipi bozukluklarına doku ve organoids oluşturmak için bu microfibrous yapının interstisyel uzaya daha fazla numaralı seribaşı bir microfibrous vasküler yatağın mühendislik bir mikrosıvısal bioprinting strateji temel alan genel bir protokol sağlar.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bozukluklarına doku mühendislik yapıları ve organoids tarihsel zorlu olmuştur. Burada bir iskele ile çok katmanlı hidrojel microfibers titreşimli görüntüyü oluşturmak için mikrosıvısal bioprinting dayalı bir roman yöntemi açıklanmaktadır. Pürüzsüz elde etmek için bioprinting, çekirdek akışı ve kılıf akış tarafından taşınan crosslinking çözüm kalıptan çekilmiş bir bileşik bioink formülasyonu içeren bir çekirdek-kılıf mikrosıvısal yazdırma kafasını tasarlanmış ve bioprinter monte. Jelatin methacryloyl (GelMA) aljinat ile karıştırma tarafından varlığı anlık iyonik crosslinking uğrar bir polisakkarit seçin divalent iyonları, kalıcı istikrar elde etmek için GelMA bileşen ikincil bir photocrosslinking tarafından takip, bir microfibrous iskele bu bioprinting strateji kullanarak elde edilebilir. Önemlisi, bioprinted microfibers içinde kapsüllü endotel hücreleri damarlara kültür boyunca 16 gün benzeyen Lümen benzeri yapılar oluşturabilir. Endothelialized microfibrous iskele daha fazla vasküler yatak microfibers interstisyel uzaya ikincil hücre türünün sonraki tohumlama yoluyla bozukluklarına bir doku oluşturmak için kullanılabilir. Mikrosıvısal bioprinting uygun Mühendisliği, yüksek sadakat bozukluklarına dokuların Genelleştirilmiş bir strateji sağlar.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Doku Mühendisliği hedeflerini değiştirmek, geri yükleme veya bu yaralı veya hastalıklı insan vücudu1,2,3,4, sık sık istenen hücre tipleri, biyoaktif molekülleri5,6ve Biyomalzeme7,8,9,10bir birleşimi yoluyla çoğaltmak için kullanılan işlev doku yerine oluşturmak için. Daha yakın zamanlarda, doku Mühendisliği teknolojilerini de giderek ilaç geliştirme, değiştirme geleneksel aşırı Basitleştirilmiş düzlemsel hücre kültürleri11,12,13,14,15,16,17,18,19gibi uygulamalar için in vivo karşılıkları önemli işlevlerini taklit vitro doku ve organ modelleri oluşturmak için kabul edilmiş. Her iki durumda, yetenek karmaşık mikro mimarisi ve insan dokuların hiyerarşik yapısını özetlemek için mühendislik doku10işlevselliğini etkinleştirme önemlidir ve vaskülarizasyon alan20,21,22,23en büyük zorluklardan biri sunar beri özellikle, vasküler bir ağ mühendislik dokuların entegre etmek talebi yollarıdır.

Bugüne kadar çeşitli yaklaşımlar geliştirilmiştir bu konuda başarı8değişik derecelerde ile mühendislik doku yapıları içine damar yapıları oluşturmak için bir girişim. Örneğin, kendinden montajlı endotel hücrelerinin mikrovasküler ağlar24üretimi için izin verir; Teslimat anjiogenik büyüme faktörlerinin sürekli neovaskülarizasyon25,26neden olmaktadır; Vasküler progenitör hücrelerin kullanın ve endotel hücre büyümesi ve derleme24,27perisitlerden kolaylaştırır; İskele özelliklerini tasarlama vaskülarizasyon28,29hassas modülasyon sağlar; ve vasküler katman30uygun manipülasyon için hücre sayfası teknolojisi sağlar. Yine de, bu stratejileri kez kan damarlarının bir mühendislik doku yapısı ve böylece sınırlı tekrarlanabilirlik içinde rasgele dağıtıma giden damarlara, kayma desenlendirme denetleme yeteneğine bağışlamak değil. Son birkaç yıl içinde bioprinting Teknolojileri karmaşık doku desenleri yüksek sadakat ve tekrarlanabilirlik bir otomatik veya yarı otomatik şekilde31,32,33yatırma benzersiz onların çok yönlülüğü nedeniyle böyle bir sorun çözüm doğru etkinleştirmenin bir sınıf olarak ortaya çıkmıştır. Kurban bioprinting34,35,36,37,38, katıştırılmış bioprinting39,40,41ve var içi boş yapı bioprinting/biofabrication42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53 tüm vasküler veya bozukluklarına doku oluşturma fizibilite gösterdi.

Alternatif olarak, microfibrous iskele imal etmek bir mikrosıvısal bioprinting strateji son zamanlarda geliştirilmiştir, nerede bir hibrid bioink aljinat beste ve jelatin methacryloyl (GelMA) eş merkezli bir yazdırma kafası ve Kalsiyum klorür (CaCl2) çözüm çekirdek aracılığıyla teslim edildi yazdırma kafasını54,55dış kılıf akış gerçekleştirildiği. Co-ekstrüzyon sonraki photocrosslinking çok katmanlı microfibrous iskele kalıcı istikrar sağlanmış iken mikrofiber oluşumu, etkinleştirmek için hemen fiziksel polietilenin aljinat bileşeni için izin iki akış. Not, endotel hücreleri bioprinted microfibers içinde kapsüllü çoğalırlar ve vasküler yatağın54,55taklit Lümen benzeri yapıları varsayarak microfibers çevrelerine karşı geçirmek için bulunamadı. Bu bioprinted endothelialized vasküler yatak daha sonra ile doldurulur ikincil hücre tipleri daha fazla bozukluklarına doku55oluşturmak için istenen. Bu iletişim kuralı böylece bozukluklarına dokuları doku Mühendisliği ve organoid modelleme potansiyel uygulamalar için uygun imalat sağlar konsantrik meme tasarım tarafından etkin böyle bir stratejinin mikrosıvısal bioprinting detaylı bir yordam sağlar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol için kullanılan yenidoğan sıçan cardiomyocytes 2 bayat Sprague-Dawley fareler kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi Brigham ve kadın Hastanesi tarafından onaylanmış bir iyi kurulmuş yordamı56 takip dan izole edildi.

1. Bioprinter araçları

  1. (Örneğin, 27 G, 1 inç) daha küçük bir künt iğne çekirdek çift katmanlı, konsantrik mikrosıvısal yazdırma kafasını oluşturmak için kılıf (örneğin, 18 G, ½ inç) daha büyük bir künt iğne merkezi haline ekle; çekirdek iğne hafif çıkıntılı emin olun (~ 1 mm) dış kabuk (şekil 1A) daha uzun. Ama uygun boyutlarda gerekli mesafe tutucular geçici iç/dış iğne ucu ve konsantrik hizalama yardımcı olmak için varil iki taraf arasında gözükeceksin Eğer hizalama genellikle el ile ayarlanır. Varil epoksi yapıştırıcı ile kavşak mühür ve hizalama çubukları uygun olduğunda uç taraftan kaldırın.
  2. Başka bir iğne (23 G) Merkezi iğne ters yönde varil ekleyin.  Sonra dış iğne varil tarafında bir delik oluşturmak ve sızdırmazlık epoksi yapıştırıcı ile ardından deliğe boyutu eşleşen bir metal konektörünü takın.
  3. Alıcılar için bir çift kanallı şırınga pompa enjeksiyon bioink ve çapraz çözüm için kafasının tek tek, iki PVC borular bağlayın. Ekstruder poly(methyl methacrylate) (PMMA) yapılan bir plastik tutucu kullanarak bir bioprinter başkanı üzerine monte.
    Not: Bioprinter seçimi kullanılabilirliğine bağlıdır. Bizim durumumuzda, başarıyla bu kurulum birkaç piyasada bulunan bioprinters üzerinde test ettik. Ancak, bir x-y-z motorlu sahne sahiptir herhangi bir bioprinter bu mikrosıvısal yazdırma kafasını bütünleştirilmesi ilke olarak, etkinleştirmeniz gerekir.

2. Bioprinting Microfibrous vasküler yatağın

  1. Aljinat (4 w/v%, düşük viskozite), jelatin methacryloyl (GelMA, 1-2 w/v%)57,58ve photoinitiator Irgacure 2959 karışımı kullanarak bioink yapmak (0.2 - 0.5 wt.%) 25 mM 2-[4-(2-hydroxyethyl) piperazin-1-yl içinde çözünmüş] etan sülfonik asit (HEPES tampon, pH 7,4) içeren 10 vol.% fetal sığır serum (FBS).
  2. 10 vol.% FBS crosslinking taşıyıcı sıvı olarak içeren HEPES tampon yapmak a eriyik 0,3 M CaCl2 .
  3. Bioprinting, hemen önce insan göbek damar endotel hücrelerden (HUVECs) tedavi 0,05 w/v% tripsin tarafından 5-10dk için kullanarak şişeler ayırmak ve bioink 5-10 × 106 hücre/mL bir konsantrasyon, hücrelerde resuspend. Süspansiyon homojen dağılımı sağlamak için yavaş yavaş 5-10 kat pipette.
  4. 5 µL/mL aynı akış hızı bir çift kanallı şırınga pompa kullanarak bioink/crosslinking sıvı enjeksiyon başlatın. Akar onlar stabilize kadar 1 dakikaya kadar sürekli çalışmaya izin verilebilir. Daha sonra Yazdırma kafası hareket ifade hız yaklaşık 4 mm/s (şekil 1B) ile bioprinter kontrol ederek başlatın. Bu hızları iyi en iyi bioprinting emin olmak için her yeni ayarları ile ayarlama. Bioprinting işlemi genellikle oda sıcaklığında (21-25 ° C) yapılmış ama bu sıcaklık değişmiş olabilir. Bioprinting işleminin hızlı iyonik jelleşme aljinat bileşeni ve bir microfibrous İskele yapısı-İskele (şekil 1B) birikimi için izin vermelidir.
  5. İskele bioprinted sonra kimyasal jelleşme 20-30 s (şekil 1C) için daha fazla photocrosslinking GelMA bileşeni, yaklaşık 5-10 mW/cm2 UV ışık (360-480 nm) tarafından elde.
  6. Bioprinting ve çapraz yavaşça iskele fosfat tamponlu tuz aşırı CaCl2kaldırmak için (PBS) ile yıkayın. Kültür HUVECs yüklü microfibrous iskele endotel hücre büyüme orta (EGM) 16 gün için bir kuluçka-37 ° C ve 5 vol.% CO2 orta ile en az 2 günde değişti. Bir mikroskop altında HUVECs türleri Morfoloji kültür dönemde izlemek.

3. bozukluklarına doku oluşturma

  1. HUVECs Lümen benzeri yapıları (şekil 1D) oluşturmak için iskele microfibers çevrelerine geçiş, iskele almak ve yavaşça bir hidrofobik yüzey (örneğin, polymethylsiloxane [PDMS] bir levha) bir yüzeye yerleştirin. Bir parça steril filtre kağıdı dikkatle kapiller Kuvvetleri ile iskele interstisyel uzaydan gelen tüm Orta kaldırmak için kullanın.
  2. Hemen bir damla (yaklaşık 20-40 µL) orta 1-10 × 106 hücre/mL İskele yapısı-İskele (şekil 1E) tüm interstisyel alanı sızmak iskele üstüne yoğunluğu, süspansiyon bir ikincil hücre türü (örneğin, cardiomyocytes) ekleyin. Bu tür bir yapılandırma bir kuluçka (37 ° C, 5 vol.% CO2, % 95 bağıl nem) 0.5 - hücreleri bireysel microfibers bağlı kalmak izin vermek için 2 h için kuluçkaya. Damlacık boyutu fark yok buharlaşma görülmektedir emin olmak için bir süre içinde izlemek.
  3. Yavaşça iskele istenen bozukluklarına doku kurdu kadar herhangi bir yapışık olmayan hücreleri ve kültür yapısı ilgili ortamda kaldırmak için PBS banyo sallayarak yıkayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mikrosıvısal bioprinting strateji microfibrous iskele düşük viskozite bioinks54,55kullanarak doğrudan ekstrüzyon bioprinting için sağlar. Şekil 2'A, bir iskele 6 × 6 × 6 mm bir boyutu ile gösterildiği gibi3 içeren > microfibers 30 kat bioprinted 10 dk içinde olabilir. CaCl2 aljinat bileşeniyle hemen iyonik polietilenin mükemmel yapısal bütünlüğü için üstten gö...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnşaat koaksiyel kafasının doğru başarılı mikrosıvısal bioprinting her iki bioink aynı anda teslim çekirdek ve kılıf itibaren crosslinking ajan için izin vermek için kritik bir adımdır. Bu protokol için bir örnek yazdırma kafasını 27 G iğne çekirdek ve bir 18 G iğne kabuk olarak kullanılarak oluşturulmuş olsa da, kolayca farklı boyutlarda iğne kullanarak kombinasyonları çeşitli için uzatılabilir. Ancak, akışı miktarında değişiklik her aşamasında teslim, iğne boyutlarda değişiklik hem bioink ve çapraz (kişi tarafından aya...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar onlar rakip hiçbir mali çıkarları var bildirin.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar Ulusal Kanser Enstitüsü Ulusal Sağlık yolun Enstitüleri bağımsızlık Ödülü (K99CA201603) kabul etmiş oluyorsunuz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Kahverengi alglerden elde edilen aljinik asit sodyum tuzuSigma-AldrichA0682BioReagent, bitki hücre kültürü test edilmiş, düşük viskoziteli, toz
Domuz derisinden elde edilen jelatin tip ASigma-AldrichG2500Jel gücü 300
Irgacure 2959 (2-Hidroksi-4'- (2-hidroksietoksi) -2-metilpropiyofenon)Sigma-Aldrich410896%98
HEPES tamponuSigma-AldrichH08871 M, pH 7.0 - 7.6, steril filtreli, BioReagent, hücre kültürü için uygun
Fetal sığır serumu Thermo Fisher Scientific10438026Nitelikli, ısıyla etkisiz hale getirilmiş, USDA onaylı bölgeler
Kalsiyum klorür dihidratSigma-AldrichC5080BioXtra, & ge; % 99.0
Fosfat tamponlu salinThermo Fisher Scientific10010023pH 7.4
İnsan göbek damarı endotel hücreleriAnjiyo-ProteomiecAP-0001İnsan Göbek Veni Endotel Hücreleri (HUVEC'ler)
GFP eksprese eden insan göbek damarı endotel hücreleriAnjiyo-ProteomiecAP-0001GFPGFP İfade Eden İnsan Göbek Veni Endotel Hücreleri (GFPHUVEC'ler)
Endotel hücre büyüme ortamıLonzaCC-3162EGM-2 BulletKit
Dulbecco' s Modifiye Eagle Medium Thermo Fisher Scientific12430054Yüksek glikoz, HEPES
Sylgard 184 silikon elastomer kitiEllsworth Yapıştırıcılar184 SIL ELAST KİTİ 0.5KGŞeffaf 0.5 kg Kit
UV kürleme lamba sistemiExcelitas TechnologiesOmniCure S2000Akıllı UV Sensörlü Spot UV Işık Kürleme Sistemi

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Langer, R., Vacanti, J. P. Tissue Engineering. Science. 260 (5110), 920-926 (1993).
  2. Khademhosseini, A., Vacanti, J. P., Langer, R. Progress in Tissue Engineering. Sci. Am. 300 (5), 64-71 (2009).
  3. Langer, R. Tissue Engineering: Status and Challenges. E-Biomed: J.Regen. Med. 1 (1), 5-6 (2004).
  4. Atala, A., Kasper, F. K., Mikos, A. G. Engineering Complex Tissues. Sci. Transl. Med. 4 (160), 112(2012).
  5. Biondi, M., Ungaro, F., Quaglia, F., Netti, P. A. Controlled Drug Delivery in Tissue Engineering. Adv. Drug Del. Rev. 60 (2), 229-242 (2008).
  6. Tayalia, P., Mooney, D. J. Controlled Growth Factor Delivery for Tissue Engineering. Adv. Mater. 21 (32-33), 3269-3285 (2009).
  7. Hubbell, J. A. Biomaterials in Tissue Engineering. Nat. Biotechnol. 13 (6), 565-576 (1995).
  8. Place, E. S., Evans, N. D., Stevens, M. M. Complexity in Biomaterials for Tissue Engineering. Nat. Mater. 8 (6), 457-470 (2009).
  9. Rice, J. J., et al. Engineering the Regenerative Microenvironment with Biomaterials. Adv. Healthcare Mater. 2 (1), 57-71 (2012).
  10. Zhang, Y. S., Xia, Y. Multiple Facets for Extracellular Matrix Mimicking in Regenerative Medicine. Nanomedicine. 10 (5), 689-692 (2015).
  11. Huh, D., Hamilton, G. A., Ingber, D. E. From 3D Cell Culture to Organs-on-Chips. Trends Cell Biol. 21 (12), 745-754 (2011).
  12. Bhatia, S. N., Ingber, D. E. Microfluidic Organs-on-Chips. Nat. Biotechnol. 32 (8), 760-772 (2014).
  13. Esch, E. W., Bahinski, A., Huh, D. Organs-on-Chips at the Frontiers of Drug Discovery. Nat. Rev. Drug Discov. 14 (4), 248-260 (2015).
  14. Zhang, Y. S., Khademhosseini, A. Seeking the Right Context for Evaluating Nanomedicine: From Tissue Models in Petri Dishes to Microfluidic Organs-on-a-Chip. Nanomedicine. 10, 685-688 (2015).
  15. Zhang, C., Zhao, Z., Abdul Rahim, N. A., Van Noort, D., Yu, H. Towards a Human-on-Chip: Culturing Multiple Cell Types on a Chip with Compartmentalized Microenvironments. Lab Chip. 9 (22), 3185-3192 (2009).
  16. Moraes, C., Mehta, G., Lesher-Perez, S. C., Takayama, S. Organs-on-a-Chip: A Focus on Compartmentalized Microdevices. Ann. Biomed. Eng. 40 (6), 1211-1227 (2012).
  17. Sung, J. H., et al. Microfabricated Mammalian Organ Systems and Their Integration into Models of Whole Animals and Humans. Lab Chip. 13 (7), 1201-1212 (2013).
  18. Wikswo, J. P. The Relevance and Potential Roles of Microphysiological Systems in Biology and Medicine. Exp. Biol. Med. 239 (9), 1061-1072 (2014).
  19. Yum, K., Hong, S. G., Healy, K. E., Lee, L. P. Physiologically Relevant Organs on Chips. Biotechnol. J. 9 (1), 16-27 (2014).
  20. Nomi, M., Atala, A., Coppi, P. D., Soker, S. Principals of Neovascularization for Tissue Engineering. Mol. Aspects Med. 23 (6), 463-483 (2002).
  21. Jain, R. K., Au, P., Tam, J., Duda, D. G., Fukumura, D. Engineering Vascularized Tissue. Nat. Biotechnol. 23 (7), 821-823 (2005).
  22. Rouwkema, J., Rivron, N. C., Van Blitterswijk, C. A. Vascularization in Tissue Engineering. Trends Biotechnol. 26 (8), 434-441 (2008).
  23. Bae, H., et al. Building Vascular Networks. Sci. Transl. Med. 4 (160), 123(2012).
  24. Rouwkema, J., Khademhosseini, A. Vascularization and Angiogenesis in Tissue Engineering: Beyond Creating Static Networks. Trends Biotechnol. 34 (9), 733-745 (2016).
  25. Perets, A., et al. Enhancing the Vascularization of Three-Dimensional Porous Alginate Scaffolds by Incorporating Controlled Release Basic Fibroblast Growth Factor Microspheres. J. Biomed. Mater. Res. A. 65 (4), 489-497 (2003).
  26. Davies, N. H., Schmidt, C., Bezuidenhout, D., Zilla, P. Sustaining Neovascularization of a Scaffold through Staged Release of Vascular Endothelial Growth Factor-A and Platelet-Derived Growth Factor-BB. Tissue Eng. A. 18 (1-2), 26-34 (2012).
  27. Sorrell, J. M., Baber, M. A., Caplan, A. I. Influence of Adult Mesenchymal Stem Cells on in Vitro Vascular Formation. Tissue Eng. A. 15 (7), 1751-1761 (2009).
  28. Quint, C., et al. Decellularized Tissue-Engineered Blood Vessel as an Arterial Conduit. Proct. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (22), 9214-9219 (2011).
  29. Choi, S. -W., Zhang, Y., Macewan, M. R., Xia, Y. Neovascularization in Biodegradable Inverse Opal Scaffolds with Uniform and Precisely Controlled Pore Sizes. Adv. Healthcare Mater. 2 (1), 145-154 (2013).
  30. Sakaguchi, K., Shimizu, T., Okano, T. Construction of Three-Dimensional Vascularized Cardiac Tissue with Cell Sheet Engineering. J. Controlled Release. 205, 83-88 (2015).
  31. Zhang, Y. S., et al. 3D Bioprinting for Tissue and Organ Fabrication. Ann. Biomed. Eng. 45 (1), 148-163 (2017).
  32. Malda, J., et al. 25th Anniversary Article: Engineering Hydrogels for Biofabrication. Adv. Mater. 25 (36), 5011-5028 (2013).
  33. Murphy, S. V., Atala, A. 3d Bioprinting of Tissues and Organs. Nat. Biotechnol. 32 (8), 773-785 (2014).
  34. Miller, J. S., et al. Rapid Casting of Patterned Vascular Networks for Perfusable Engineered Three-Dimensional Tissues. Nat. Mater. 11 (9), 768-774 (2012).
  35. Bertassoni, L. E., et al. Hydrogel Bioprinted Microchannel Networks for Vascularization of Tissue Engineering Constructs. Lab Chip. 14 (13), 2202-2211 (2014).
  36. Kolesky, D. B., et al. 3d Bioprinting of Vascularized, Heterogeneous Cell-Laden Tissue Constructs. Adv. Mater. 26 (19), 3124-3130 (2014).
  37. Lee, V. K., et al. Creating Perfused Functional Vascular Channels Using 3d Bio-Printing Technology. Biomaterials. 35 (28), 8092-8102 (2014).
  38. Zhang, Y. S., et al. Bioprinted Thrombosis-on-a-Chip. Lab Chip. 16, 4097-4105 (2016).
  39. Bhattacharjee, T., et al. Writing in the Granular Gel Medium. Science Advances. 1 (8), 1500655(2015).
  40. Highley, C. B., Rodell, C. B., Burdick, J. A. Direct 3d Printing of Shear-Thinning Hydrogels into Self-Healing Hydrogels. Adv. Mater. 27 (34), 5075-5079 (2015).
  41. Hinton, T. J., et al. Three-Dimensional Printing of Complex Biological Structures by Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels. Science Advances. 1 (9), 1500758(2015).
  42. Jia, W., et al. Direct 3d Bioprinting of Perfusable Vascular Constructs Using a Blend Bioink. Biomaterials. 106, 58-68 (2016).
  43. Zhang, Y., et al. In Vitro Study of Directly Bioprinted Perfusable Vasculature Conduits. Biomaterials Science. 3 (1), 134-143 (2015).
  44. Gao, Q., He, Y., Fu, J. -Z., Liu, A., Ma, L. Coaxial Nozzle-Assisted 3D Bioprinting with Built-in Microchannels for Nutrients Delivery. Biomaterials. 61, 203-215 (2015).
  45. Cornock, R., Beirne, S., Thompson, B., Wallace, G. G. Coaxial Additive Manufacture of Biomaterial Composite Scaffolds for Tissue Engineering. Biofabrication. 6 (2), 025002(2014).
  46. Duan, B., Hockaday, L. A., Kang, K. H., Butcher, J. T. 3D Bioprinting of Heterogeneous Aortic Valve Conduits with Alginate/Gelatin Hydrogels. J. Biomed. Mater. Res. A. 101 (5), 1255-1264 (2013).
  47. Skardal, A., et al. Photocrosslinkable Hyaluronan-Gelatin Hydrogels for Two-Step Bioprinting. Tissue Eng. A. 16 (8), 2675-2685 (2010).
  48. Li, S., et al. Direct Fabrication of a Hybrid Cell/Hydrogel Construct by a Double-Nozzle Assembling Technology. J. Bioact. Compatible Polym. 24 (3), 249-265 (2009).
  49. Visser, J., et al. Biofabrication of Multi-Material Anatomically Shaped Tissue Constructs. Biofabrication. 5 (3), 035007(2013).
  50. Boyd, D. A., Adams, A. A., Daniele, M. A., Ligler, F. S. Microfluidic Fabrication of Polymeric and Biohybrid Fibers with Predesigned Size and Shape. Journal of visualized experiments: JoVE. (83), e50958(2014).
  51. Daniele, M. A., Adams, A. A., Naciri, J., North, S. H., Ligler, F. S. Interpenetrating Networks Based on Gelatin Methacrylamide and Peg Formed Using Concurrent Thiol Click Chemistries for Hydrogel Tissue Engineering Scaffolds. Biomaterials. 35 (6), 1845-1856 (2014).
  52. Daniele, M. A., Boyd, D. A., Adams, A. A., Ligler, F. S. Microfluidic Strategies for Design and Assembly of Microfibers and Nanofibers with Tissue Engineering and Regenerative Medicine Applications. Adv. Healthcare Mater. 4 (1), 11-28 (2015).
  53. Daniele, M. A., Radom, K., Ligler, F. S., Adams, A. A. Microfluidic Fabrication of Multiaxial Microvessels Via Hydrodynamic Shaping. RSC Advances. 4 (45), 23440-23446 (2014).
  54. Colosi, C., et al. Microfluidic Bioprinting of Heterogeneous 3D Tissue Constructs Using Low Viscosity Bioink. Adv. Mater. 28 (4), 677-684 (2015).
  55. Zhang, Y. S., et al. Bioprinting 3D Microfibrous Scaffolds for Engineering Endothelialized Myocardium and Heart-on-a-Chip. Biomaterials. 110, 45-59 (2016).
  56. Khademhosseini, A., et al. Microfluidic Patterning for Fabrication of Contractile Cardiac Organoids. Biomed. Microdevices. 9 (2), 149-157 (2007).
  57. Yue, K., et al. Synthesis, Properties, and Biomedical Applications of Gelatin Methacryloyl (GelMA) Hydrogels. Biomaterials. 73, 254-271 (2015).
  58. Loessner, D., et al. Functionalization, Preparation and Use of Cell-Laden Gelatin Methacryloyl-Based Hydrogels as Modular Tissue Culture Platforms. Nat. Protocols. 11 (4), 727-746 (2016).
  59. Aung, A., Theprungsirikul, J., Lim, H. L., Varghese, S. Chemotaxis-Driven Assembly of Endothelial Barrier in a Tumor-on-a-Chip Platform. Lab Chip. 16, 1886-1898 (2016).
  60. Shin, S. R., et al. A Bioactive Carbon Nanotube-Based Ink for Printing 2d and 3d Flexible Electronics. Adv. Mater. 28 (17), 3280-3289 (2016).
  61. Shin, S. R., et al. Aptamer-Based Microfluidic Electrochemical Biosensor for Monitoring Cell Secreted Cardiac Biomarkers. Anal. Chem. 88, 10019-10027 (2016).
  62. Zhang, Y. S., et al. Google Glass-Directed Monitoring and Control of Microfluidic Biosensors and Actuators. Sci. Rep. 6, 22237(2016).
  63. Colosi, C., et al. Rapid Prototyping of Chitosan-Coated Alginate Scaffolds through the Use of a 3d Fiber Deposition Technique. J. Mater. Chem. B. 2 (39), 6779-6791 (2014).
  64. Zhu, W., et al. Direct 3D Bioprinting of Prevascularized Tissue Constructs with Complex Microarchitecture. Biomaterials. 124, 106-115 (2017).
  65. Yu, Y., Zhang, Y., Martin, J. A., Ozbolat, I. T. Evaluation of Cell Viability and Functionality in Vessel-Like Bioprintable Cell-Laden Tubular Channels. J. Biomech. Eng. 135 (9), 091011-091011 (2013).
  66. Zhang, Y., Yu, Y., Chen, H., Ozbolat, I. T. Characterization of Printable Cellular Micro-Fluidic Channels for Tissue Engineering. Biofabrication. 5 (2), 025004(2013).
  67. Zhang, Y., Yu, Y., Ozbolat, I. T. Direct Bioprinting of Vessel-Like Tubular Microfluidic Channels. J. Nanotechnol. Eng. Med. 4 (2), 020902(2013).
  68. Dolati, F., et al. In Vitro Evaluation of Carbon-Nanotube-Reinforced Bioprintable Vascular Conduits. Nanotechnology. 25 (14), 145101(2014).
  69. Hansen, C. J., et al. High-Throughput Printing Via Microvascular Multinozzle Arrays. Adv. Mater. 25 (1), 96-102 (2013).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Microfluidic BioprintingVascularized TissueOrganoid EngineeringCore Sheath PrintheadGelMA Alginate BioinkIonic PhotocrosslinkingEndothelial Cell EncapsulationLumen Like StructuresSecondary Cell SeedingConfocal Microscopy

İlgili makaleler