κ-Carrageenan Sub-Microjel Ortamı Kullanılarak Doku Benzeri Yapıların Gömülü Biyobaskısı

Hua Zhang; Tong Zhu; Yang Luo; Rong Xu; Guanrong Li; Zeming Hu; Xu Cao; Jie Yao; Yige Chen; Yingchun Zhu; Kerong Wu

doi:10.3791/66806

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

κ-Carrageenan Sub-Microjel Ortamı Kullanılarak Doku Benzeri Yapıların Gömülü Biyobaskısı

2.1K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/66806

⸱

3 Mayıs 2024

Hua Zhang^*¹^,²^,³ , Tong Zhu^*¹^,²^,⁴ , Yang Luo¹^,² , Rong Xu¹^,²^,⁴ , Guanrong Li¹^,²^,⁴ , Zeming Hu² , Xu Cao¹^,²^,⁴ , Jie Yao³^,⁴ , Yige Chen¹^,² , Yingchun Zhu⁴ , Kerong Wu³^,⁴

¹Research Institute of Smart Medicine and Biological Engineering, Ningbo University, ²Health Science Center, Ningbo University, ³Key Laboratory of Precision Medicine for Atherosclerotic Diseases of Zhejiang Province, The First Affiliated Hospital of Ningbo University, ⁴The First Affiliated Hospital of Ningbo University

^* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Bu çalışma, dikkate değer geri dönüşümlü sıkışma-sıkışma giderme geçiş özellikleri sergileyen yeni bir κ-İrlanda yosunu alt mikrojel süspansiyon banyosunu tanıtmaktadır. Bu özellikler, gömülü 3D biyobaskıda biyomimetik doku ve organların inşasına katkıda bulunur. Kalp/özofagus benzeri dokuların yüksek çözünürlüklü ve hücre büyümesi ile başarılı bir şekilde basılması, yüksek kaliteli biyobaskı ve doku mühendisliği uygulamalarını göstermektedir.

Özet

Granül hidrojel destek banyosu kullanan gömülü üç boyutlu (3D) biyobaskı, biyomimetik iskeleler oluşturmak için kritik bir teknik olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, hassas biyomürekkep birikimini hücre canlılığı ve işlevi ile dengeleyen uygun bir jel süspansiyon ortamının mühendisliği, özellikle istenen viskoelastik özelliklerin elde edilmesinde birçok zorluk ortaya çıkarmaktadır. Burada, yeni bir κ-karagenan jel destek banyosu, homojen alt mikro ölçekli parçacıklar üreten, kullanımı kolay bir mekanik öğütme işlemiyle üretilir. Bu alt mikrojeller, biyomürekkeplerin düzgün bir şekilde birikmesini kolaylaştıran küçük akma gerilimi ve hızlı kesme inceltme özellikleri ile tipik Bingham akış davranışı sergiler. Ayrıca, κ-karagenan mikrojel ağının geri dönüşümlü jel-sol geçişi ve kendi kendini iyileştirme yetenekleri, basılı yapıların yapısal bütünlüğünü sağlayarak, tanımlanmış mimari özelliklere sahip karmaşık, çok katmanlı doku yapılarının oluşturulmasını sağlar. Baskı sonrası, κ-karagenan alt mikrojelleri, basit bir fosfat tamponlu tuzlu su yıkama ile kolayca çıkarılabilir. Hücre yüklü biyomürekkeplerle daha fazla biyobaskı, biyomimetik yapılar içindeki hücrelerin %92 gibi yüksek bir canlılığa sahip olduğunu ve psödopodiyi hızla uzattığını ve ayrıca sağlam proliferasyonu sürdürdüğünü göstermektedir, bu da doku ve organ üretimi için bu biyo-baskı stratejisinin potansiyelini göstermektedir. Özetle, bu yeni κ-İrlanda yosunu alt mikrojel ortamı, mühendislik doku ve organlarının in vitro gelişimi için derin etkiler taşıyan, olağanüstü kalitede gömülü biyo-baskı için umut verici bir yol olarak ortaya çıkmaktadır.

Giriş

Elektro-eğrilmiş lifler, gözenekli süngerler ve polimer hidrojeller dahil olmak üzere doku mühendisliği iskeleleri, hücre büyümesini, doku yenilenmesini ve organ fonksiyonunun restorasyonunu destekleyen yapısal bir çerçeve sağlayarak hasarlı doku ve organların onarımında ve yeniden yapılandırılmasında çok önemli bir rol oynar ^1,2,3. Bununla birlikte, geleneksel iskeleler, doğal doku yapılarını doğru bir şekilde kopyalamada zorluklarla karşılaşır ve bu da tasarlanmış ve doğal dokular arasında bir uyumsuzluğa yol açar. Bu sınırlama, kusurlu dokuların verimli bir şekilde iyileşm....