Name: Hücre Yüzey Rehberlik ve Bioprinting için Otomatik Robotik Dağıtım Tekniği (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 14 s
Description: Öğrenin, otomatik robotik dağıtım tekniği ile hücre yüzey rehberlik ve biyobaskı yöntemini. Hücre davranışlarını ve dağılımını kontrol ederek biyomedikal mühendisliğinde yeni araştırmalar yapın.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Burada sunulan çalışma, CREATE programı (NRF-Technion): Kardiyak Restorasyon Tedavisi Araştırma Programında Rejeneratif Tıp Girişimi kapsamında Singapur Ulusal Araştırma Vakfı tarafından ve Bilim, Teknoloji ve Araştırma Ajansı (A*STAR) altındaki Bilim ve Mühendislik Araştırma Konseyi'nden (SERC) 2012 Kamu Sektörü Finansmanı (PSF) tarafından desteklenmektedir.

NOT: Bu protokol, yüzey pürüzlülük (Şekil 1B) ve ekstrüzyon bazlı bioprinter (Şekil 1C) 10 olarak bir karşı basınç destekli robotik sevk sistemi (Şekil 1A) kullanımını tarif etmektedir. Bir Polistiren Yüzey 1. Modifikasyon <ol><li> polistiren doku kültürü plakaları aşındırma ve baskı hem de yükseklik tutarlılığını bozma, merkezde yukarı yay eğilimi beri 1 mm polistren yapraklarını kullanın. NOT: polistiren levhalar hücre yapışması için modifiye edilmemiş gibi, plazma tedavisi yapılır. </li><li> Oksijen plazma tedavisi. <ol><li> İlk olarak, plazma sistemi bağlı oksijen tüpünün regülatör 2 bar&#39;lık bir basınç seçin. Sonra makinenin kontrol panelinden aşağıdaki koşulları ve giriş plazma makineyi açıp: 150 W, oksijen 30 sscm, 10 dakika (güç, gaz akımı ve zaman sırasıyla). </li><li> polistiren substrat yerleştirinPlazma odasına e kapıyı mühür ve kontrol panelindeki başlangıç ​​düğmesine basın. Fetal sığır serumu içinde oksijen plazma muamele edilmiş polistiren substrat ıslatın ve üç kez 1 x fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) yıkamadan önce 2 saat boyunca 37 ° C&#39;de inkübe edin. </li></ol></li></ol> 2. Programlama Baskı Kalıpları <ol><li> Bir Stylus veya Neşter Birinci Etch için Yüzey Programı kullanın. <ol><li> Bir iğne kullanan zaman sıkıştırılmış ve güvenli hale gelene kadar, bir dağıtma şırınga (5 ya da 10 mi) namlunun (özenle içinden), 1.5 mm çapında bir tekstil iğneyi. bu baskı kolu kelepçe mekanizması tespit edilebilir ve böylece bir neşter kullanılarak ise, bir yuvarlak ele neşter seçin. NOT: Stylus iyi neşter bıçağı daha kavisli desen etches. </li><li> ilk bioprinted düzenleme oluşturmaya çalışırken, XY koordinatlarını oluşturmak için numaralandırılmış eksenli grafik kağıt üzerinde istenilen desen kroki. Sonra benelektronik tablo yazılımı (Şekil 2) içine kazınmış / bioprinted desen koordinatları Temel giriş. Not: &quot;istenen bir desen&quot; lineer, S-şeklinde veya dairesel olarak birçok şekillerde olabilir. Burada gösterildiği gibi seçim gibi kardiyomiyositlerinin için MKH ayrımında paralel doğrusal çizgiler olarak gerekli deneysel model bağlıdır. dağılım grafiği fonksiyonu önerilen arsa desen görselleştirme sağlar. </li><li> Baskı / dağıtım yazılımı açın. &quot;&gt; Program Program Ekle&quot; yi seçin program kurmak için &quot;Noktası Ekle Düzenle&gt;&quot; izledi. x İhracat ve y fonksiyonunu kullanarak yazılımı dağıtma / baskı içine e-tablodan elde edilen koordinat değerleri &quot;Kopyala ve yapıştır&quot;. </li><li> yüzeye kalemi / baskı meme yerleştirmek için her çalıştırmadan önce robotun &quot;z&quot; yüksekliği ayarlayın. <ol><li> Baskı / dağıtım yazılımında, &quot;Robot&quot; seçeneğini değiştirme Mode &amp; &quot;üzerine tıklayın# 34; ve &quot;Öğretim modu&quot; seçeneğini etkinleştirin. Seçildikten sonra, yazılım robot &quot;Jog&quot; işlevini sağlar. </li><li> Jog için önce menü çubuğunda aşağıdaki komutları seçerek varsayılan konumuna robot başlatmak; &quot;Robot&gt; Meca başlatma&quot;, ardından &quot;Robot&gt; Jog&quot; seçeneğini seçin. Girdi desen kökeni tam olarak kalemi yerleştirmek için gerekli &quot;X ve Y yuvaları&quot; olarak (mm) sayısal değerler. </li><li> Sonra, &quot;Z yuvasına&quot; giriş (mm) bir sayısal değer yüzeyi ile temas kalemini veya baskı meme koyun ama esnek değil ya çukurlaştırılır. Bu nokta &quot;Z&quot; başlangıç ​​değeri olarak belirlenmiştir. NOT: Her oluğun derinliği sisteminin Z yüksekliği ile kolayca değiştirilebilir. 40, 80 ve 170 um oluklarının 1 mm kalınlığında polistiren levha (Şekil 4 ve Tablo 1) yüzeyine oyulmuş gösterilmiştir. </li></ol></li><li> p seçinkoordinat noktalarının her biri için rint talimat, yani &quot;Çizgi dağıtmak Başlat&quot; sona erdirmek için robota sinyal &quot;Satır dağıtmak Sonu&quot; ara noktaları tayin ve &quot;Geçiş Hattı&quot;, ilk noktasını ve baskı başlatılması tanımlamak için baskı çalıştırın. </li><li> Üst menü çubuğundan takip komutları seçerek robot programı iletişim: &quot;Robot&gt; C &amp; T Veri Gönder&quot;. </li><li> &quot;Çalıştır&quot; moduna robot değiştirerek, gravür / yazdırma işlemini başlatın. Üst menü çubuğundan &quot;&gt; Çalıştır Switch Mode Modunu Değiştirme&gt; Robot&quot; seçerek bu etmeyin. </li><li> Robot dağıtıcı konsolunda yeşil &quot;başlat düğmesine&quot; basarak yazdırma işlemine başlayın. </li></ol></li></ol> 3. hazırlama ve baskı hücre içeren Jelatin Bioink <ol><li> Minimum Essential Medium alfa ortamında (αMEM) içinde% 2 jelatin çözülür (% 10 FBS ve% 2 antibiyotik / antimycot ile desteklenmiş2 saat boyunca 60 ° C&#39;de IC) bioink çözüm hazırlanması için. </li><li> Ön kültür αMEM /% 10 FBS ile 10 cm doku kültür tabaklarında% 70 ortak akışa kadar mezenkimal kök hücreleri tanımlayan kırmızı flöresanlı protein (RFP MSC&#39;ler). 37 ° C&#39;de 5 dakika boyunca 1 x tripsin-EDTA çözeltisi ile orta kaplama ve kaldırarak süspansiyona eklenen hücre salgısıdır. </li><li> 5 dakika boyunca 1000 x g&#39;de santrifüj ile hücreler pelet ve supernatant çıkarın. 1x PBS 0.5 ml hücre pelletini ve bir hemasitometre kullanılarak hücre yoğunluğu sayısı. </li><li> Bioink oda sıcaklığına soğumaya bırakıldıktan sonra, yavaşça 5 x 10 6 hücre mL-1 bir son konsantrasyon elde etmek için bioink RFP-MSC nin süspansiyonuna yeterli hacimde karıştırılır. </li><li> mühürlü başlığı ile bir baskı enjektöre hücre taşıyan bioink dökün. yazdırılabilir bir viskoziteye ulaşmak için 4 ° C&#39;ye yüklenen şırınga Chill. </li><li> otomatik yüklenen şırınga yerleştirinRobotik dağıtma sistemi hava basınç hatları takın ve. Şırınga Luer mührünü çıkarın ve baskı ağzına takılır. </li><li> 5 mm, 0,05 MPa geri basınç kullanarak ince çizgiler halinde cellularized bioinks a&#39;ya / 27 G iğne / meme aracılığıyla 10 ml şırınga sn yazma hızı önceden programlanmış birikimi sonra bir polistiren filmi yüzeyine (silindirik üzerinde tavsiye konik) Adım 2.1 açıklanan model öncesi kazınmış oluklar üzerine cellularized bioink yerleştirmek için. </li><li> Oda sıcaklığında 1 saat inkübe edildikten sonra, bir ters flüoresan mikroskop kullanılarak görüntülemeden önce 24 saat (hücreler algılar ve kazınmış özelliklerine tepki sağlamak için) için hücreler (% 10 FBS ve antibiyotikler ile takviye edilmiş), 10 ml büyüme ortamı ilave ve inkübe 10X bir büyütmede gösterilmiştir. </li></ol>

<ol><li>Ma, Z., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMa%2C+Z+%22Cell+and+Organ+Printing%22">Cell and Organ Printing</a>. Ringeisen , R. B., Spargo, J. B., Wu, K. P. , Springer. Netherlands. 137-159 (2010).</li>
<li>Kaji, H., Camci-Unal, G., Langer, R., Khademhosseini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+systems+for+the+generation+of+patterned+co-cultures+for+controlling+cell-cell+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim+Biophys+Acta%22%5BJournal%5D)">Engineering systems for the generation of patterned co-cultures for controlling cell-cell interactions.</a> Biochim Biophys Acta. 1810 (3), 239-250 (2011).</li>
<li>Goubko, C. A., Cao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterning+multiple+cell+types+in+co-cultures%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+and+Engineering%3A+C%22%5BJournal%5D)">Patterning multiple cell types in co-cultures: A review.</a> Materials Science and Engineering: C. 29 (6), 1855-1868 (2009).</li>
<li>Pati, F., Jang, J., Lee, J. W., Cho, D. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPati%2C+F+%22Essentials+of+3D+Biofabrication+and+Translation%22">Essentials of 3D Biofabrication and Translation</a>. Yoo, J. J. , Academic Press. 123-152 (2015).</li>
<li>Derby, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Printing+and+prototyping+of+tissues+and+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Printing and prototyping of tissues and scaffolds.</a> Science. 338 (6109), 921-926 (2012).</li>
<li>Malda, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((25th+anniversary+article%3A+Engineering+hydrogels+for+biofabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">25th anniversary article: Engineering hydrogels for biofabrication.</a> Adv Mater. 25 (36), 5011-5028 (2013).</li>
<li>Billiet, T., Vandenhaute, M., Schelfhout, J., Van Vlierberghe, S., Dubruel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+trends+and+limitations+in+hydrogel-rapid+prototyping+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A review of trends and limitations in hydrogel-rapid prototyping for tissue engineering.</a> Biomaterials. 33 (26), 6020-6041 (2012).</li>
<li>Skardal, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSkardal%2C+A+%22Essentials+of+3D+Biofabrication+and+Translation%22">Essentials of 3D Biofabrication and Translation</a>. Yoo, J. J. , Academic Press. 1-17 (2015).</li>
<li>Irvine, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Printing+cell-laden+gelatin+constructs+by+free-form+fabrication+and+enzymatic+protein+crosslinking%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Printing cell-laden gelatin constructs by free-form fabrication and enzymatic protein crosslinking.</a> Biomed Microdevices. 17 (1), 16(2015).</li>
<li>Bhuthalingam, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+3D+printing+method+for+cell+alignment+and+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Bioprinting%22%5BJournal%5D)">A novel 3D printing method for cell alignment and differentiation.</a> International Journal of Bioprinting. 1, 57-65 (2015).</li>
<li>Curtis, A., Wilkinson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topographical+control+of+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Topographical control of cells.</a> Biomaterials. 18 (24), 1573-1583 (1997).</li>
<li>Tay, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micropatterned+matrix+directs+differentiation+of+human+mesenchymal+stem+cells+towards+myocardial+lineage%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Cell+Res%22%5BJournal%5D)">Micropatterned matrix directs differentiation of human mesenchymal stem cells towards myocardial lineage.</a> Exp Cell Res. 316 (7), 1159-1168 (2010).</li>
<li>Tay, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bio-inspired+micropatterned+platform+to+steer+stem+cell+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Bio-inspired micropatterned platform to steer stem cell differentiation.</a> Small. 7 (10), 1416-1421 (2011).</li>
<li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+laser+machining-induced+topographic+pattern+promotes+up-regulation+of+myogenic+markers+in+human+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Direct laser machining-induced topographic pattern promotes up-regulation of myogenic markers in human mesenchymal stem cells.</a> Acta Biomater. 8 (2), 531-539 (2012).</li>
<li>Kolind, K., Leong, K. W., Besenbacher, F., Foss, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidance+of+stem+cell+fate+on+2D+patterned+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Guidance of stem cell fate on 2D patterned surfaces.</a> Biomaterials. 33 (28), 6626-6633 (2012).</li>
<li>Agrawal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Smooth+Muscle+Cell+Alignment+and+Phenotype+Control+by+Melt+Spun+Polycaprolactone+Fibers+for+Seeding+of+Tissue+Engineered+Blood+Vessels%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Smooth Muscle Cell Alignment and Phenotype Control by Melt Spun Polycaprolactone Fibers for Seeding of Tissue Engineered Blood Vessels.</a> International Journal of Biomaterials. 2015, (2015).</li>
<li>Chang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phenotypic+modulation+of+primary+vascular+smooth+muscle+cells+by+short-term+culture+on+micropatterned+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Phenotypic modulation of primary vascular smooth muscle cells by short-term culture on micropatterned substrate.</a> PLoS One. 9 (2), e88089(2014).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+cell+alignment+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Adv%22%5BJournal%5D)">Engineering cell alignment in vitro.</a> Biotechnol Adv. 32 (2), 347-365 (2014).</li>
<li>Blaeser, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+Shear+Stress+in+3D+Bioprinting+is+a+Key+Factor+to+Balance+Printing+Resolution+and+Stem+Cell+Integrity%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Controlling Shear Stress in 3D Bioprinting is a Key Factor to Balance Printing Resolution and Stem Cell Integrity.</a> Adv Healthc Mater. 5 (3), 326-333 (2016).</li>
<li>Nery, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+mesenchymal+stem+cells%3A+From+immunophenotyping+by+flow+cytometry+to+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Cytometry+Part+A%22%5BJournal%5D)">Human mesenchymal stem cells: From immunophenotyping by flow cytometry to clinical applications.</a> Cytometry Part A. 83A (1), 48-61 (2013).</li>
<li>Guvendiren, M., Lu, H. D., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shear-thinning+hydrogels+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Shear-thinning hydrogels for biomedical applications.</a> Soft Matter. 8 (2), 260-272 (2012).</li>
<li>Markstedt, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Bioprinting+Human+Chondrocytes+with+Nanocellulose-Alginate+Bioink+for+Cartilage+Tissue+Engineering+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">3D Bioprinting Human Chondrocytes with Nanocellulose-Alginate Bioink for Cartilage Tissue Engineering Applications.</a> Biomacromolecules. 16 (5), 1489-1496 (2015).</li>
<li>Kolesky, D. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+of+vascularized%2C+heterogeneous+cell-laden+tissue+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting of vascularized, heterogeneous cell-laden tissue constructs.</a> Adv Mater. 26 (19), 3124-3130 (2014).</li>
<li>Merceron, T. K., Murphy, S. V. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMerceron%2C+TK+%22Essentials+of+3D+Biofabrication+and+Translation%22">Essentials of 3D Biofabrication and Translation</a>. Yoo, J. J. , Academic Press. 249-270 (2015).</li>
<li>Carrow, J. K., Kerativitayanan, P., Jaiswal, M. K., Lokhande, G., Gaharwar, A. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCarrow%2C+JK+%22Essentials+of+3D+Biofabrication+and+Translation%22">Essentials of 3D Biofabrication and Translation</a>. Yoo, J. J. , Academic Press. 229-248 (2015).</li>
<li>Lee, K. V., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLee%2C+KV+%22Bioprinting+in+Regenerative+Medicine%22">Bioprinting in Regenerative Medicine</a>. Turksen, K. , Springer International Publishing. 33-66 (2015).</li>
<li>Ozbolat, I. T., Hospodiuk, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+advances+and+future+perspectives+in+extrusion-based+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Current advances and future perspectives in extrusion-based bioprinting.</a> Biomaterials. 76, 321-343 (2016).</li>
<li>Li, M., Tian, X., Schreyer, D. J., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+needle+geometry+on+flow+rate+and+cell+damage+in+the+dispensing-based+biofabrication+process%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Prog%22%5BJournal%5D)">Effect of needle geometry on flow rate and cell damage in the dispensing-based biofabrication process.</a> Biotechnol Prog. 27 (6), 1777-1784 (2011).</li>
<li>Nikkhah, M., Edalat, F., Manoucheri, S., Khademhosseini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+microscale+topographies+to+control+the+cell-substrate+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Engineering microscale topographies to control the cell-substrate interface.</a> Biomaterials. 33 (21), 5230-5246 (2012).</li>
<li>Khademhosseini, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+patterning+for+fabrication+of+contractile+cardiac+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Microfluidic patterning for fabrication of contractile cardiac organoids.</a> Biomed Microdevices. 9 (2), 149-157 (2007).</li>
<li>Chelli, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+cell+alignment+by+patterning+gradients+of+the+extracellular+matrix+protein+laminin%5BTitle%5D)+AND+%22Interface+Focus%22%5BJournal%5D)">Neural cell alignment by patterning gradients of the extracellular matrix protein laminin.</a> Interface Focus. 4 (1), 20130041(2014).</li>
<li>Aubin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+3D+cell+alignment+and+elongation+in+microengineered+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Directed 3D cell alignment and elongation in microengineered hydrogels.</a> Biomaterials. 31 (27), 6941-6951 (2010).</li>
<li>Béduer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+of+adult+human+neural+stem+cells+differentiation+through+surface+micropatterning%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Engineering of adult human neural stem cells differentiation through surface micropatterning.</a> Biomaterials. 33 (2), 504-514 (2012).</li>
<li>Bian, W., Jackman, C. P., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+the+structural+and+functional+anisotropy+of+engineered+cardiac+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Controlling the structural and functional anisotropy of engineered cardiac tissues.</a> Biofabrication. 6 (2), 024109(2014).</li>
<li>Chen, P. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+large+perfusable+macroporous+cell-laden+hydrogel+scaffolds+using+microbial+transglutaminase%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Fabrication of large perfusable macroporous cell-laden hydrogel scaffolds using microbial transglutaminase.</a> Acta Biomater. 10 (2), 912-920 (2014).</li>
<li>Bertassoni, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct-write+bioprinting+of+cell-laden+methacrylated+gelatin+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Direct-write bioprinting of cell-laden methacrylated gelatin hydrogels.</a> Biofabrication. 6 (2), 024105(2014).</li>
<li>Zhao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+patterned+substrates+for+bioartificial+blood+vessels+-+The+effect+of+hydrogels+on+aligned+cells+on+a+biomaterial+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">3D patterned substrates for bioartificial blood vessels - The effect of hydrogels on aligned cells on a biomaterial surface.</a> Acta Biomater. 26, 159-168 (2015).</li>
</ol>

Yazarlar, rekabet eden herhangi bir mali çıkarları olmadığını beyan ederler.

Bu prosedürün kritik bir adım süreci, özellikleri, hücre sedimantasyon izin kanama / bioink yayma olmadan yazdırmak, kayma gerilmesi hücre ölümü olmadan hücreleri teslim ve istenmeyen soy doğru farklılaşma tetiklemek olmamalıdır olarak kök hücrelerin gerçek bioprinting doğumdur. beklenen hücre hizalama meydana başarısız olursa, o zaman bioink viskozite baskı için uygunluğu açısından değerlendirilmelidir. Bioink hücreleri desenli polimer yüzeyine tortu sağlar önemlidir. bioink polimerin konsa...

Hücre yerleştirme kasıtlı desenlendirme in vivo hücresel organizasyonun 1 taklit kültürlerin oluşumunu sağlar. Nitekim, birden fazla hücre tipleri arasındaki etkileşim içine araştırmalar mekansal yerleştirme 2,3 düzenleyerek yardım edilebilir. Çoğu desenlendirme sistemleri teşvik veya sonraki pasif hücre birikimi ile hücre yapışmasını önlemek için yüzey modifikasyon prosedürleri güveniyor. Bioprinting hücre dağılımları üzerinde 1 mekansal ve zamansal kontrol sunuyor. Bu fonksiyonlara ek olarak, bioprinting geometrik olarak kompleks yapı iskelesi 4 üretilmesi için bir teknik, basit bir hızlı ve düşük maliyetli bir yöntem olarak tarif edilmiştir. Bu bilgisayar tasarım yazılımı kullanan ve üretim süreci 4 içine hücrelerin girişine izin verir. Bioprinting sistemleri lazer tabanlı olarak çalışma prensiplerine göre sınıflandırılır edilmiştir, mürekkep püskürtmeli tabanlı veya 4 ekstrüzyon tabanlı. Gerçekçi bir süre 4-6 içinde klinik olarak önemli boyutta organize yapıların imalatı izin verdiği Ekstrüzyon bioprinting en umut verici olarak tarif edilmiştir. Bir hücrenin dayanma hidrojel bioink mekanik ya da geri basınç destekli ekstrüzyon biri tarafından gerçekleştirilir. Burada yer alan yöntemde, geri dönüş basıncı kullanılmıştır. belirtildiği gibi, hücreler, bir cytocompatible bioink teslim edilir. Böyle bir bioink zararlı kayma gerilimi üretmeden hücrelerin teslim destek ve çöken ya da 7-10 ( &quot;baskı kanaması&quot; olarak anılacaktır) yayılma olmadan basılı izidir bütünlüğünü korumak için yeterli bir viskozite olması gerekmektedir. kendi yapışan yüzeyi ile hücrelerin etkileşim hücre davranışını etkilemek için bilinmektedir. Yüzey topoğrafyası hücre şekli, yönü 11, ve hatta fenotip kontrol edebilirsiniz. Özel olarak, oluklar ve kanallar imalat indüklediği gösterilmiştirçok sayıda hücre türleri üzerinde gerilmiş, ince uzun morfolojisi. Bu morfoloji kabul multipotent ve pluripotent hücreler fenotipini belirler bulunmuştur. Örneğin, oluklar hizaya zaman, mezenkimal kök hücreler (MSC) sentetik 10,14-17 üzerinde kasılma fenotip kabul kardiyomiyositlerinin 12,13 ve damar düz kas hücrelerine karşı farklılaşma kanıt gösterebilir. Kanallar veya oluklar hizalayarak hücre, örneğin, derin reaktif iyon dağlama, elektron demeti, doğrudan lazer baskı, femtosaniye laser, fotolitografi ve plazma kuru aşındırma 18 için, bir dizi yöntem vasıtasıyla bir polimerik yüzey üzerinde oluşturulabilir. Bu yaklaşımlar, çoğu zaman alıcıdır karmaşık bir düzeneği gerekli ve oluşturulan desen şeklinde sınırlayıcı olabilir. Buna ek olarak, bioprinting olan model vermenin senkronize olmayan ve anında Hücreselleştirmeden izin vermemektedir. otomatik bir bir koordineli kontrollü hareketdağıtım sistem çözümleri birikimi için karmaşık desenleri takip edebilirsiniz. Burada mikro kontrollü hareket hücre yönlendirme için kanalları oluşturmak için kullanılabilir gösterilmektedir. Bir sivriltilmiş kalem veya neşter ekstrüzyon şırınga yerine baskı kafası takılır ve ekipmanları daha sonra çizim yazılımı gözetiminde polimer yüzeyi aşındırma edebilirsiniz. yöntemi, desen tasarım esnekliği sağlar ve genel olarak, polistiren, PTFE ve polikaprolakton gibi Biomühendislik kullanılan polimerik materyallere uygulanabilir. Çatlatma, bir sonraki aşamada olduğu gibi, hücreler, çizik oluklar, doğrudan bioprinted edilebilir. Burada kullanılan jelatin bioink iz korumak ve biriken hücreler kazınmış özellikleri hissetmeye izin hem başardı. kazınmış oluklarına bioprinted mezenkimal kök hücrelerin farklı hatlarda kendilerine boyunca uzamaya gösterildi.

<table><tbody><tr><td><güçlü > Ekipman< / güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Robotik Dağıtım Sistemi</td><td>Janome</td><td>2300N</td><td></td></tr><tr><td>Plazma Makinesi</td><td>Femto Bilim</td><td>Covance</td><td></td></tr><tr><td>USB Mikroskop</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Optik Mikroskop</td><td>Olympus</td><td>IX71</td><td></td></tr><tr><td><güçlü > Adı< / güçlü ></td> <td>< güçlü> Şirket</td><td>Katalog Numarası</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spreadsheet</td><td>Excel</td><td>Excel</td><td></td></tr><tr><td>Yazdırma Koordinat Yazılımı</td><td>Janome</td><td>JR C-Points</td><td></td></tr><tr><td>Görüntüleme Yazılımı</td><td>Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH)</td><td>ImageJ</td><td></td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Katalog Numarası</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stylus (Bıçak)</td><td>OLFA</td><td>AK-5</td><td></td></tr><tr><td>5 ml baskı şırıngası</td><td>San-ei Tech</td><td>SH10LL-B</td><td></td></tr><tr><td>30 G baskı iğnesi</td><td>San-ei Tech</td><td>SH30-0.25-B</td><td></td></tr><tr><td>1 mm polistiren levhalar</td><td></td><td>Yerel olarak</td><td></td>satın alınan</tr><tr><td>Fetal sığır serumu</td><td>Invitrogen&nbsp;</td><td>10270-098</td><td></td></tr> Domuz derisinden <tr><td>fosfat tamponlu salin</td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Jelatin, Jel gücü 300, Tip A</td><td>Sigma Aldrich</td><td>9000-70-8</td><td></td></tr> <tr><td>& alfa; MEM</td><td>Invitrogen</td><td>41061-029</td><td></td></tr><tr><td>Antibiyotc antimikotik</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A5955-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Kırmızı Floresan Protein Mezenkimal Kök Hücreler (RFP-MSC'ler)</td> <td>Siyojen Biosciences Kuruluşu</td><td>RASMX-01201</td><td></td></tr></tbody></table>

hücre yüzey rehberlik ve bioprinting için otomatik robotik dağıtım tekniği

Automated Robotic Dispensing Technique for Surface Guidance and Bioprinting of Cells

Bu el yazması bir otomatik robot dağıtım sistemini kullanarak bir hidrojel bioink bu özelliklere hücrelerin doğrudan teslim takiben hücre rehberlik özelliklerinin tanıtım açıklar. hücrelerin doğru tortu ve özellikleri anlamda verir gibi belirli bioink seçildi. dağıtma sistemi bir geri basınç destekli yazıcı kafasını kullanarak hidrojel bioinks içinde canlı hücreleri bioprints. Ancak, bilenmiş kalemle veya neşter ile yazıcı kafasını değiştirerek, dağıtım sistemi de yüzey aşındırma yoluyla topografik ipuçları oluşturmak için kullanılabilir. stylus hareketi X, Y 10 mikron adımları ve Z yönlerinde programlanabilir. desenli oluk oluklar &#39;yönü ile uyum içinde uzunlamasına bir morfolojisi benimsemeye bunları etkileyen, mezenkimal kök hücreleri yönlendirmek başardık. desenlendirme düz çizgiler, iç içe daireler ve sinüzoidal dalgalar halinde komplo yazılımı kullanılarak dizayn edilebilir. Bir sonraki işlem, fibro içindepatlamalar ve mezenkimal kök hücreleri, bir karşı basınç tahrik ekstrüzyon yazıcı kafasının bioprinting için,% 2 jelatin bioink içinde süspansiyon haline getirildi. Hücre taşıyan bioink sonra gravürü için kullanılan aynı programlanmış koordinatları kullanılarak basılmıştır. bioprinted hücreler duyu ve kazınmış oluklar doğrultusu boyunca onların uzatılmış yönelim gösterdiği gibi kazınmış özelliklere tepki başardık.

Örnek sonuçlar karşı basınç destekli robot dağıtma sistemi yüzey pürüzlülüğü ve bioink baskı (Şekil 1 A), hem de gerçekleştirmek için bir çekme-bazlı bioprinter olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Bu polimer yüzeylerinin kazınmış olukların oluşturulması için kullanılabilir, ve daha sonra özellikleri (Şekil 1 B ve C) için doğrudan bir cep taşıyıcı bioink baskı. Aşındırma ve baskı Hem kav...

Bu protokol, kazınmış topografik kılavuz ipuçlarını hidrojel biyomürekkebi taşıyan bir hücrenin hassas birikimiyle birleştiren otomatik bir robotik biriktirme sistemi kullanan bir biyo-baskı metodolojisini açıklar. Basılı hücreler doğrudan kazınmış özelliklere iletilir ve onlarla birlikte algılayabilir ve yönlendirebilir.

Hücre Yüzey Rehberlik ve Bioprinting için Otomatik Robotik Dağıtım Tekniği

This manuscript describes the introduction of cell guidance features followed by the direct delivery of cells to these features in a hydrogel bioink using ...

Bu otomatik robotik dağıtma tekniğinin genel amacı, topografik hücre yönlendirmesi için bir yüzey oluşturmak ve ardından hücreleri programlanmış bir deseni takip ederek bu özelliklere iletmektir; bu sayede hücre davranışı ve dağılımı üzerinde kontrol sağlanır. Bu yöntem, biyomedikal mühendisliği alanındaki, yüzey topografyalarının hem monokültürde hem de ko-kültürde hücre davranışını nasıl etkileyebileceği gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, hücre yönlendirme desenlerini programlamanın ve basmanın, daha yerleşik yöntemlere kıyasla daha az zaman almasıdır.Ayrıca, kontrollü dağıtım için hücre iletim adımını da içerir. Hidrojellere yerleştirilen hücrelerin 2B desenlerinin, yüzey yönlendirmesinden faydalanabileceğini fark ettiğimizde bu yöntem için ilk fikri edindik. Bu doğrultuda, hidrojelleri yüzey özellikleriyle uyumlu bir şekilde yazdırmak için bu tekniği geliştirdik.Bu protokol, geri basınç destekli robotik dağıtım sisteminin bir yüzey aşındırma ve ekstrüzyon tabanlı biyoyazıcı olarak kullanımını açıklamaktadır. Aşındırma ve yazdırma işlemi için bir polistiren yüzey hazırlamak adına, bir milimetre kalınlığında polistiren levha seçin.

automated-robotic-dispensing-technique-for-surface-guidance

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu 3D mikroakışkan baskı teknolojisi, hücre dizilerini batık yüzeylere yazdırır.  Hücre dizilerinin 3D akış hücrelerinde mikroakışkan olarak batık yüzeylere nasıl iletildiğini açıklıyoruz.  Batık yüzeylere baskı yapılarak, çok sayıda alanda ilaç taraması ve sitotoksisite değerlendirmesine izin veren hücre mikrodizileri üretildi.

Sürekli Akış Microspotter kullanma Modifiye yüzeye hücrelerin Batık Baskı

Sulu iki fazlı bir sistem kullanılarak yüksek verimli 96 oyuklu plaka formatında kanser hücresi sferoidlerinin robotik baskısı için bir protokol sunulmaktadır.

İlaç test için bir sulu iki-fazlı bir sistem ile Cancer Celi sferoitlerin Robotik üretimi

Burada, biz 3 eksenli dağıtım sistemi vasıtasıyla otomatik direkt yazma prosedürü yoluyla üretilen özgürce askıya mikron / alt mikron ölçekli polimer lifler ve "web-like" yapılar imal etmek için bir protokol mevcut.

Asma Micron / Sub-mikron Ölçeği Fiber Yapıların 3-D Doğrudan Yazma Robotik Dağıtım Sistemi aracılığıyla Prescribed

Bir Kartezyen biyoyazıcı, hassas, tekrarlanabilir geometrilerde çok malzemeli biriktirmeye izin verirken aynı zamanda çevresel faktörlerin kontrolüne de izin verecek şekilde tasarlanmış ve üretilmiştir. Üç boyutlu biyo-yazıcıyı kullanarak, karmaşık ve uygulanabilir yapılar basılabilir ve kolayca çoğaltılabilir.

Üç Verici Kartezyen Yazıcı Kullanımı Bioprinted Hücresel Yapıların Canlılık

Bu protokol, biyomalzemeler kullanılmadan kalp dokusunun 3D biyoprintini açıklamaktadır. 3D biyoprote edilmiş kalp yamaları bileşen küremsiklerin mekanik entegrasyonunu sergiler ve kalp dokusunun yenilenmesinde ve kalp hastalığının 3D modellerinde son derece umut vericidir.

3D Bioprinting&#39;i Kullanan Sferoidlerin Mekanik Entegrasyonu Sergileyen Kalp Doku Oluşturma

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.

Mikrosıvısal Bioprinting mühendisliği için doku ve Organoids skarların

Kıkırdak ve cilt analogları nanocellulose-aljinat dayalı bioink kullanarak bioprinted vardı. Bioinks bir tek adım pasif karıştırma ünitesi üzerinden yazdırmadan önce cellularized. Yapıları düzgün cellularized, yüksek canlılık var ve farklılaşma olumlu işaretleri sergilemek için gösterdi.

Bioprinting kıkırdak ve cilt doku analogları bir roman pasif birimi teknik Bioink Precellularization için karıştırma kullanmak

Protokol, standart bir floresan mikroskobunda oksijenasyonlarının ve hücre ölümlerinin çok parametrik analizini kullanarak biyobaskı için yüksek verimli sferoid üretimini tanımlar. Bu yaklaşım, sferoidlerin yaşayabilirliğini kontrol etmek ve 3D doku, tümör mikroçevresi ve başarılı (mikro) doku biyofabrikasyonunun modellenmesinde önemli olan standardizasyonu gerçekleştirmek için uygulanabilir.

Çok Hücreli Sferoidlerin Uygun Fiyatlı Oksijen Mikroskobu Destekli Biyofabrikasyonu

Burada, hücre süspansiyonunu tohumlamak için otomatik bir pipetleme sistemi kullanarak adipoz türevli stromal/kök hücre (ASC) sferoidlerinin büyük ölçekli üretimini açıklıyoruz, böylece küresel boyut ve şeklin homojenliğini sağlıyoruz. Bu ASC sferoidleri, 3D biyobaskı yaklaşımları için yapı taşları olarak kullanılabilir.

3D Biyobaskı için Adipoz Türevi Kök Hücre Sferoidlerinin Büyük Ölçekli, Otomatik Üretimi

Hidrojel oluşumu sırasında kesme işlemi, kesme kuvvetlerinin giderilmesini takiben kesme inceliğinde ancak hızla yeniden yapılandırılan mikrojel süspansiyonlarının üretilmesiyle sonuçlanır. Bu tür malzemeler, biyobaskı kompleksi, hücre yüklü yapılar için destekleyici bir matris olarak kullanılmıştır. Burada, destekleyici yatağın ve uyumlu biyomürekkeplerin üretiminde kullanılan yöntemler açıklanmaktadır.

Askıda 3D biyobaskı için jelasyon sırasında kesme işlemi ile oluşturulan agaroz sıvı jelleri

Çözünür bazal membran ekstraktları, kanser araştırmalarında en yaygın kullanılan biyolojik matrislerdir, ancak karmaşık reolojik davranışları, ticari olarak mevcut biyo-baskı sistemleriyle biyo-baskılarını zorlaştırır. Bu çalışma, hem tek hem de çoklu katmanlarda iyi şekil doğruluğuna sahip saf matris yapıları üretmek için özelleştirilmiş bir biyo-baskı stratejisi sunmaktadır.

Translasyonel Araştırma için Çözünür Bazal Membran Ekstraktının Biyobaskısı için Hacimsel Ekstrüzyon Biyoyazıcısının Tasarımı ve Validasyonu

Öğrenin, otomatik robotik dağıtım tekniği ile hücre yüzey rehberlik ve biyobaskı yöntemini. Hücre davranışlarını ve dağılımını kontrol ederek biyomedikal mühendisliğinde yeni araştırmalar yapın.

Hücre Yüzey Rehberlik ve Bioprinting için Otomatik Robotik Dağıtım Tekniği

Daha fazla video keşfet