Name: 3D Bioprintingi Kullanan Sferoidlerin Mekanik Entegrasyonu Sergileyen Kalp Doku Oluşturma (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 40 s
Description: Öğrenin, biyomalzeme kullanmadan sadece hücrelerle 3D biyobaskı ile kalp dokusu nasıl oluşturulur. Spontan kasılan sferoidler mekanik entegrasyon göstererek rejeneratif tıpta umut vadediyor.

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

Yazarlar, aşağıdaki finansman kaynaklarını kabul etmektedir: Kardiyovasküler Araştırmalar İçin Önemli olan Sihir ve Maryland Kök Hücre Araştırma Fonu (2016-MSCRFI-2735).

1. Kardiyomiyositlerin hazırlanması <ol><li> Tanımlanan temel zar matrisi ile kaplanmış 6 yuvalı plakalar üzerinde insan kaynaklı pluripotent kök hücreleri (hiPSC&#39;ler) üretin ve kültürleyin. </li><li> Daha önce tarif edilen yöntemler 11 , 12 kullanarak hiPSC&#39;leri hiPSC türevi kardiyomiyositlere (hiPSC-CM&#39;ler) ayırt edin. </li><li> Farklılaştıktan 19 gün sonra, oda sıcaklığında 5 dakika süreyle her oyuğa 2 mL Tripsin / EDTA% 0.05&#39;lik kardiyomiyosit sostantivoek izole edin. </li><li> Hücrenin ayrışmasını izlemek için kardiyomiyositleri optik bir mikroskop altında izleyin. </li><li> 2 mL Tripsin inhibitörü 0.0125% kullanarak tripsin nötralize edin. </li><li> Izole edilmiş kardiyomiyositleri boşaltın ve bir motorize pipet dolgu kullanarak bir 50 mL konik tüp içine aktarın. </li><li> Bir pellet elde etmek için hücre süspansiyonunu oda sıcaklığında 250 xg&#39;de 5 dakika santrifüjleyin. </li><li> Pelleti 5 mL Roswell Park&#39;a tekrar süspanse edinB-27 (RPMI / B-27 hücre ortamı) ile takviye edilmiş Memorial Institute (RPMI) hücre ortamı. </li><li> Hücre ortamındaki hücrelerin 20 μL&#39;sini pipetleyin ve eşit miktarda% 0.4 Trypan Mavi çözeltiyle leke uygulayın. </li><li> Hücre süspansiyonunun konsantrasyonunu ve hücre canlılığını saymak ve elde etmek için otomatik bir hücre sayacı veya manuel hemositometre kullanın. </li></ol> 2. Fibroblastların Hazırlanması <ol><li> İnsan kalp fibroblast (HCF) (yetişkin ventriküler tip) hücre hattını 13 başlatınız. </li><li> HCF kültürü protokollerine uygun olarak geçiş yapın ve izole edin 13 . </li><li> Hücre ortamındaki hücrelerin 20 μL&#39;sini pipetleyin ve Trypan Mavisi çözeltisinin% 0.4&#39;lük eşit miktarda lekelenmesini sağlayın. </li><li> Yeni hücre süspansiyonunun konsantrasyonunu ve hücre yaşayabilirliğini saymak ve elde etmek için otomatik bir hücre sayacı veya manuel hemositometre kullanın. </li></ol> 3. Endotel Hücrelerinin Hazırlanması <ol><li> Insan umn başlatmakAçıklandığı gibi ilik ven endotel hücresi (HUVEC) hattı. Geçiş yapın ve tarif edildiği gibi HUVEC kültürleme protokollerine uygun olarak izole edin. </li><li> Hücre ortamındaki hücrelerin 20 μL&#39;sini pipetleyin ve eşit miktarda% 0.4 Trypan Mavi çözeltiyle leke uygulayın. </li><li> Hücre süspansiyonunun konsantrasyonunu ve hücre canlılığını saymak ve elde etmek için otomatik bir hücre sayacı veya manuel hemositometre kullanın. </li></ol> 4. Ortak kültür: <ol><li> Bir hiPSC-CM&#39;de 50 mL&#39;lik bir konik tüp içinde karışık hücre çözeltisi stoğu oluşturmak için RPMI / B-27 hücre ortamında üç hücre tipini (hiPSC-CM, HCFler ve HUVEC&#39;ler) karıştırın: HCF: HUVEC hücre oranı 70:15:15 ve mL başına 165.000 hücre konsantrasyonu. </li><li> Karışık hücre çözeltisini, çok kanallı bir pipet kullanarak, oyuk başına 200 μL ya da oyuk başına 33.000 hücre ile ultra-düşük ek 96-iyi U-alt plakalara dağıtın. </li><li> 96 oyuklu plakaları 3 gün inkübe edin (37 ° C,% 5 karbon dioksIde,% 95 nem). </li><li> Işık mikroskopisi altında bireysel kuyuların merkezinde ve altındaki karışık hücre çok hücreli sferoitlerin varlığını kontrol edin. NOT: İki boyutlu bir mikroskobik projeksiyonda, bu sfero şekli dairesel görünür ( Şekil 1 ). Sferoitler, ultra-düşük bağlanma 96 delikli plakalara hücre tohumlamasından sonra 24 saat içinde oluşmalıdır. Sferoidler, 96 gözlü plakalara hücre tohumlamasından sonra 48 saat içinde atmaya başlamalıdır. Dövülmeyen sferoitler, son 3D biyoprintili kalp yamasının işlevsel olmasını sağlamak için 3D biyoprinting için kullanılmamalıdır. Connexin 43 (Cx43) ve troponin için spermlerin immünfloresansı, sfero hücresel bileşimi ve kalitesini değerlendirmek için kullanılabilir 15 . </li></ol> 5. İskele-Özlü Kardiyak Dokuların 3D Biyoprinti <ol><li> Sferoidleri içeren plakları, iskelesiz sferoid tabanlı 3D bioprinter dergilerine yerleştirin. </li><li> 3D bioprinter&#39;ı açın ve 3D bioprinting yazılımını çalıştırın. <ol><li> &quot;Auxillary&quot;, &quot;Operation Preparation&quot;, &quot;Inspect Mode&quot; ve &quot;Home Return&quot; tuşlarına tıklayın. </li><li> Sfero kontrolü başlatmak için &quot;Başla&quot; altındaki yeşil simgeyi tıklayın. </li><li> Ekrandaki &quot;(2) Dia (μm)&quot; sütununun altında sferoid çaplarının görünmesini bekleyin. </li></ol></li><li> Ortalama sfero çapını en yakın 100 μm&#39;ye çıkarmak için &quot;Başlangıç ​​ayarları&quot; nı tıklayın ve yığın Z aralığına (μm) ortalama küresel dönüş çapını girin. </li><li> &quot;Toplam&quot; ı tıklayın, &quot;Katmanlar&quot; altındaki sayı otomatik olarak yeniden ayarlanmalıdır. Ayarları onaylamak için &quot;Uygula&quot; yı tıklayın. </li><li> &quot;İğne Dizisi Haritası&quot; nı tıklayın, &quot;Katman No&quot; na gidin, 3B biyoprint için istenen katmanı seçin ve bireysel küre biçimlerini seçerek ekranın solundaki haritada harita üzerinde istediğiniz 3D biyoprint tasarımını çizin. ClicK &quot;3D bioprinting tasarımını onaylamak için&quot; Uygula &quot;yı tıklayın. </li><li> İğne dizisi incelemesine başlamak için &quot;İğne Dizi Kontrolü&quot; nü tıklayın. İğne dizisi odak dışındaysa, kamera odağı ayarlamak için 0 ila 500 μm arasında değişen değerleri &quot;OffsetZ (μm)&quot; içine girin, 500 μm&#39;den başlayan ve 100 μm ila 0 μm&#39;lik bir azalma. </li><li> &quot;Muayene Parametreleri&quot;, &quot;Tip 1&quot; i tıklayın ve &quot;Çap (μm)&quot; değerini istediğiniz çap aralığına ayarlayın. &quot;Yuvarlaklık (%)&quot; ve &quot;Düzgünlük (%)&quot; değerlerini istediğiniz yüzdelere ayarlayın. Ayarları onaylamak için &quot;Uygula&quot; yı tıklayın. NOT: Burada sfero çapları 450 μm ila 550 μm arasında ayarlanmıştır. &quot;Yuvarlaklık (%)&quot; ve &quot;Düzgünlük (%)&quot;, her bir kürecik için bilgisayar tarafından hesaplanan değerlendirmelerdir. Burada &quot;Yuvarlaklık (%)&quot; için kullanılan ayarlar% 60 ve &quot;Düzgünlük (%)&quot; için% 70&#39;tir. </li><li> &quot;Durum&quot; u tıklayın ve &quot;Çap (μm)&quot; değerini aynı ayara güncelleyinS önceki adımda. Ayarları onaylamak için &quot;Uygula&quot; yı tıklayın. </li><li> 3D biyoprinterin memesini vakumla emerek ve bir iğne dizisindeki belirli yerlere sferoid yerleştirerek sfero başlamak için &quot;Yığın Modu&quot; nu ve ardından &quot;Başlat&quot; altındaki yeşil simgeyi tıklayın. NOT: 81 sfero (9 küremsi x 9 küremsi) içeren bir kalp yaması için, 3B biyoprodizyonu yaklaşık 20 ila 30 dakika sürmelidir. </li><li> Biyoprintten sonra, steril forseps kullanarak, 3 boyutlu biyoprote edilmiş yama içeren iğne dizisini topla ve 150 mL RPMI / B-27 hücre ortamı içeren 250 mL steril behergreye aktar. </li><li> 3D biyoprote edilmiş yamayı iğne dizisi ile 3 gün inkübe edin (37 ° C,% 5 karbon dioksit,% 95 nem). </li></ol> 6. İğne Dizi ve Doku Matürasyonundan 3D Biyopetilen Düzeltme Bırakma <ol><li> Üç gün bekletildikten sonra bir eliniz iğne dizisinin tabanında, diğeri plastik kapakta tYama, ipliğin dizisinden 3D biyoprote edilmiş yamayı çıkarmak için plastik kapağı hafifçe kaydırın. NOT: Fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) ile yağlama işlemi, bu adımdan hemen önce iğnelere gerektiğinde uygulanabilir ve daha düzgün ve kolay bir şekilde çıkarılabilir. </li><li> Bir çift steril forseps kullanarak, üzerine 3D biyoprote edilmiş yama ile plastik kapağı kaldırın ve yama ve plastik kapağı RPMI / B-27 hücre ortamı içeren 35 mm çanağa aktarın. </li><li> Yamayı medyaya bırakmak için forseps hala plastik kapağı tutarak, RPMI / B-27 hücre medyasındaki yama ile plastik kapağı hafifçe sallayın. </li><li> 3D biyopetilen yamanın işlevsel olduğundan emin olmak için dayak mı edip etmediğini görselleştirmek için ışık mikroskopisi altında 3D biyoprote edilmiş yamayı inceleyin. </li><li> 3 boyutlu biyoprote edilmiş yamayı 3 gün veya daha uzun süre 35 mm çanağında inkübe edin (37 ° C,% 5 karbon dioksit,% 95 nem). NOT: 3 gün sonra sferoidler birbirine kaynaşır ve içindeki deliklerIğnelerin bulunduğu yama artık görünür olmamalıdır. </li></ol>

<ol><li>Murphy, S. V., Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+of+tissues+and+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotech%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting of tissues and organs.</a> Nat Biotech. 32, 773-785 (2014).</li>
<li>Bajaj, P., Schweller, R. M., Khademhosseini, A., West, J. L., Bashir, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+biofabrication+strategies+for+tissue+engineering+and+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Rev+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">3D biofabrication strategies for tissue engineering and regenerative medicine.</a> Ann Rev Biomed Eng. 16, 247-276 (2014).</li>
<li>Patra, S., Young, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Review+of+3D+Printing+Techniques+and+the+Future+in+Biofabrication+of+Bioprinted+Tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Biochem+Biophy%22%5BJournal%5D)">A Review of 3D Printing Techniques and the Future in Biofabrication of Bioprinted Tissue.</a> Cell Biochem Biophy. 74, 93-98 (2016).</li>
<li>Moldovan, N. I., Hibino, N., Nakayama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+the+Kenzan+Method+for+Robotic+Cell+Spheroid-Based+Three-Dimensional+Bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+B+Rev%22%5BJournal%5D)">Principles of the Kenzan Method for Robotic Cell Spheroid-Based Three-Dimensional Bioprinting.</a> Tissue Eng Part B Rev. , (2017).</li>
<li>Cui, X., Boland, T., D'Lima, D. D., Lotz, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+inkjet+printing+in+tissue+engineering+and+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Recent+Pat+Drug+Deliv+Formul%22%5BJournal%5D)">Thermal inkjet printing in tissue engineering and regenerative medicine.</a> Recent Pat Drug Deliv Formul. 6, 149-155 (2012).</li>
<li>Murphy, C. M., Haugh, M. G., O'Brien, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+mean+pore+size+on+cell+attachment%2C+proliferation+and+migration+in+collagen-glycosaminoglycan+scaffolds+for+bone+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomater%22%5BJournal%5D)">The effect of mean pore size on cell attachment, proliferation and migration in collagen-glycosaminoglycan scaffolds for bone tissue engineering.</a> Biomater. 31, 461-466 (2010).</li>
<li>Noguchi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+three-dimensional+pre-vascularized+scaffold-free+contractile+cardiac+patch+for+treating+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Heart+Lung+Transpl%22%5BJournal%5D)">Development of a three-dimensional pre-vascularized scaffold-free contractile cardiac patch for treating heart disease.</a> J Heart Lung Transpl. 35, 137-145 (2016).</li>
<li>Mironov, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organ+printing%3A+tissue+spheroids+as+building+blocks%5BTitle%5D)+AND+%22Biomater%22%5BJournal%5D)">Organ printing: tissue spheroids as building blocks.</a> Biomater. 30, 2164-2174 (2009).</li>
<li>Itoh, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaffold-Free+Tubular+Tissues+Created+by+a+Bio-3D+Printer+Undergo+Remodeling+and+Endothelialization+when+Implanted+in+Rat+Aortae%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Scaffold-Free Tubular Tissues Created by a Bio-3D Printer Undergo Remodeling and Endothelialization when Implanted in Rat Aortae.</a> PloS One. 10, e0136681(2015).</li>
<li>Lieu, P. T., Fontes, A., Vemuri, M. C., Macarthur, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+induced+pluripotent+stem+cells+with+CytoTune%2C+a+non-integrating+Sendai+virus%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Generation of induced pluripotent stem cells with CytoTune, a non-integrating Sendai virus.</a> Methods Mol Biol. 997, 45-56 (2013).</li>
<li>Li, S., Cheng, H., Tomaselli, G. F., Li, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanistic+basis+of+excitation-contraction+coupling+in+human+pluripotent+stem+cell-derived+ventricular+cardiomyocytes+revealed+by+Ca2%2B+spark+characteristics%3A+direct+evidence+of+functional+Ca2%2B-induced+Ca2%2B+release%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Rhythm%22%5BJournal%5D)">Mechanistic basis of excitation-contraction coupling in human pluripotent stem cell-derived ventricular cardiomyocytes revealed by Ca2+ spark characteristics: direct evidence of functional Ca2+-induced Ca2+ release.</a> Heart Rhythm. 11, 133-140 (2014).</li>
<li>Boheler, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Human+Pluripotent+Stem+Cell+Surface+N-Glycoproteome+Resource+Reveals+Markers%2C+Extracellular+Epitopes%2C+and+Drug+Targets%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">A Human Pluripotent Stem Cell Surface N-Glycoproteome Resource Reveals Markers, Extracellular Epitopes, and Drug Targets.</a> Stem Cell Rep. 3, 185-203 (2014).</li>
<li>ScienCell Research Laboratories. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Human+Cardiac+Fibroblasts+%28adult+ventricular%29+Product+Sheet%22">Human Cardiac Fibroblasts (adult ventricular) Product Sheet</a>. , 
 <a target="_blank" href="https://www.sciencellonline.com/PS/6310.pdf ">https://www.sciencellonline.com/PS/6310.pdf </a> (2017).</li>
<li>Lonza Walkersville, Inc. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Endothelial+Cell+Systems+-+Technical+Information+%26+Instructions.%2C%22">Endothelial Cell Systems - Technical Information & Instructions.,</a>. , 
 <a target="_blank" href="http://bio.lonza.com/uploads/tx_mwaxmarketingmaterial/Lonza_ManualsProductInstructions_Instructions__Technical_Info_-_Endothelial_Cell_Systems.pdf ">http://bio.lonza.com/uploads/tx_mwaxmarketingmaterial/Lonza_ManualsProductInstructions_Instructions__Technical_Info_-_Endothelial_Cell_Systems.pdf </a> (2015).</li>
<li>Thermo Fisher Scientific, Inc. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Immunofluorescence+Method+for+IHC+Detection%22">Immunofluorescence Method for IHC Detection</a>. , 
 <a target="_blank" href="https://www.thermofisher.com/us/en/home/life-science/protein-biology/protein-biology-learning-center/protein-biology-resource-library/pierce-protein-methods/immunofluorescence-method-ihc-detection.html ">https://www.thermofisher.com/us/en/home/life-science/protein-biology/protein-biology-learning-center/protein-biology-resource-library/pierce-protein-methods/immunofluorescence-method-ihc-detection.html </a> (2017).</li>
<li>Murata, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+preliminary+study+of+osteochondral+regeneration+using+a+scaffold-free+three-dimensional+construct+of+porcine+adipose+tissue-derived+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">A preliminary study of osteochondral regeneration using a scaffold-free three-dimensional construct of porcine adipose tissue-derived mesenchymal stem cells.</a> J Orthop Surg Res. 10, (2015).</li>
<li>Mosadegh, B., Xiong, G., Dunham, S., Min, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+progress+in+3D+printing+for+cardiovascular+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Mater%22%5BJournal%5D)">Current progress in 3D printing for cardiovascular tissue engineering.</a> Biomed Mater. 10, 034002(2015).</li>
<li>Chang, C. C., Boland, E. D., Williams, S. K., Hoying, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct-write+Bioprinting+Three-Dimensional+Biohybrid+Systems+for+Future+Regenerative+Therapies%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res.+Part+B%2C+Appl+Biomater%22%5BJournal%5D)">Direct-write Bioprinting Three-Dimensional Biohybrid Systems for Future Regenerative Therapies.</a> J Biomed Mater Res. Part B, Appl Biomater. 98, 160-170 (2011).</li>
<li>Lee, J. M., Sing, S. L., Tan, E. Y. S., Yeong, W. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioprinting+in+cardiovascular+tissue+engineering%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22International+J+Bioprinting%22%5BJournal%5D)">Bioprinting in cardiovascular tissue engineering: a review.</a> International J Bioprinting. 2 (2016), (2016).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

3D biyobaskı için dövücü, fonksiyonel sferoidlerin kullanılması önemlidir. Sferoidler atmıyorsa, onları kullanmaya devam etmek her zaman işlevsel olmayan bir 3D biyobaskılı yama ile sonuçlanacaktır.
Bu yaklaşımın bir yararı, toplam hücre sayısını ve sferoidlerdeki kardiyomiyositlerin, endotel hücrelerinin ve fibroblastların yüzdesini değiştirerek yamanın hücre içeriğini manipüle etme yeteneğidir. Bu, değişen histolojik ve mekanik özelliklere sahip birçok farklı tipte kardiyak yamanın basılması...

3D biyoprintleme için birçok farklı yöntem vardır 1 , 2 , 3 . 3D biyoprinting, mürekkep püskürtmeli biyoprint, mikro ekstrüzyon biyoprint, lazer yardımlı biyoprint, metotların bir kombinasyonu veya daha yeni yaklaşımlar gibi örneklerle baskı teknolojisi 1 ile sık sık sınıflandırılır. 3D biyoprinting, iskeleye bağlı olmayan veya iskeleye bağlı yöntemler olarak sınıflandırılabilir. 3D biyoprintinin çoğu metodu, biyo-materyallere, örn., Biyometrik bağlantılar 5 veya iskele 6&#39;ya ihtiyaç duyulduğunda, iskeleye bağlıdır. Bununla birlikte, iskele bağımlı 3D biyoprinting, iskele materyalinin immünojenisitesi, patentli bioink maliyeti, bozunma ürünlerinin yavaş hızı ve toksisitesi gibi birçok konuyu ve sınırlamaları 4 , 7 ile karşı karşıya bırakıyor. ScafKüresel olmayan kardiyak doku mühendisliği, iskeleye bağlı doku mühendisliğinin bu dezavantajlarının üstesinden gelebilecek potansiyele sahip 8 olarak denenmiştir. Bununla birlikte, yazarların bu makalede belirttiği gibi, biofabrikasyon sürecinde sferoidleri sabit yerlerde sağlam bir şekilde tutmak ve konumlandırmak zordu. 3D biyoprint ve sferoya dayalı doku mühendisliğinin birlikte kullanımı bu zorlukların üstesinden gelme potansiyeline sahiptir. Bu protokolde, yalnızca sfero formundaki hücreleri kullanarak, diğer biyomalzemeler olmadan kardiyak dokunun 3D biyoprintini açıklıyoruz. İskeletsiz sferoid tabanlı 3B biyoeneratörler 9 , vakumlu emici kullanarak tekli sferoidleri alıp iğne dizisine yerleştirme özelliğine sahiptir. 3D biyoprintide bir iğne dizisine küre biçimlendirme konsepti , eski Japonya&#39;da iğne dizilerinin (&quot; kenzan &quot; olarak bilinir) kullanılmasından esinlenmiştirÇiçek düzenleme düzenlemeleri, ikebana. Bu sistem, sferoidlerin herhangi bir konfigürasyonda tam olarak konumlandırılmasını sağlar ve bireysel sferoitler, bir 3D biyoprote edilmiş doku oluşturmak için kısa bir süre boyunca kaynaşarak sonuçlanır. Bu yöntem, bu sayede, sferoidlerin kolaylıkla manipüle edilmesine ve iskelesiz organ biyofabrasyonunun geleceği için potansiyel etkilere sahip olmasına izin verir.

<table><tbody><tr><td>Geltrex</td><td>Invitrogen&nbsp;</td><td></td><td></td>A1413202</tr><tr><td>Tripsin / EDTA %0.05</td> <td>Thermo Fisher</td><td>15400054</td><td></td></tr><tr><td>Tanımlı Tripsin inhibitörü %0.0125</td> <td>Thermo Fisher</td><td>R007100</td><td></td></tr><tr><td>RPMI Hücre Ortamı</td> B27 ile takviye edilmiş <td>Invitrogen</td><td>11875-093</td><td>RPMI, HIPSC-CM kültür ortamını oluşturur</td></tr><tr><td>B-27 Takviyesi</td><td>Thermo Fisher</td><td>17504044</td><td>B27 ile takviye edilmiş RPMI, HIPSC-CM'yi oluşturur kültür ortamı</td></tr><tr><td>Kontes Otomatik Hücre Sayacı</td><td>Invitrogen</td><td>C10227</td><td></td></tr><tr><td>İnsan kardiyak fibroblastları (yetişkin ventriküler tip)</td><td>Sciencell</td><td>6310</td><td></td></tr><tr><td>İnsan göbek damarı endotel hücreleri</td><td>Lonza</td><td>CC-2935</td><td></td></tr><tr><td>PrimeSurface ultra düşük ataşman 96 oyuklu U-alt plakalar ve nbsp;</td><td>Akita Sumitomo Bakalit A.Ş.</td><td>MS-9096UZ</td><td></td></tr><tr><td>Regenova Bio 3D Yazıcı</td><td>Cyfuse Biyomedikal K.K.</td><td>N/A</td><td>www.cyfusebio.com/en/</td></tr> <tr><td>Tripan Mavisi Çözeltisi,% 0.4</td> <td>Thermo Fisher</td><td>15250061</td><td></td></tr><tr><td>Troponin T Antikoru</td><td>Thermo Fisher</td><td>701620</td><td></td></tr><tr><td>Connexin 43 (Cx43) Antikor</td><td>Chemicon</td><td>MAB3068</td><td></td></tr><tr><td>ProLong Altın Antifade Mountant ile DAPI</td><td>Thermo Fisher</td><td>P36935</td><td></td></tr></tbody></table>

3d bioprinting&#39;i kullanan sferoidlerin mekanik entegrasyonu sergileyen kalp doku oluşturma

Creation of Cardiac Tissue Exhibiting Mechanical Integration of Spheroids Using 3D Bioprinting

Bu protokol, sadece hücreler kullanılarak, biyomalzemeler kullanılmadan kalp dokusunun 3D biyoprintini açıklamaktadır. Kardiyomiyositler, endotel hücreleri ve fibroblastlar önce izole edilir, sayılır ve istenen hücre oranlarında karıştırılır. Bunlar, ultra-düşük ek 96 delikli plakalar içinde bireysel kuyularda birlikte kültürlenir. 3 gün içinde sopoidler atılır. Bu sfero daha sonra vakum emiş kullanarak bir meme tarafından toplanır ve bir 3D bioprinter kullanarak bir iğne dizisi üzerine monte edilir. Daha sonra sferoidlerin iğne dizisi üzerinde sigortalanmasına izin verilir. 3D biyoprintten üç gün sonra, sferoidler, bozulmamış bir yama olarak çıkarılır; bu zaten kendiliğinden dayaktır. 3D biyoprote edilmiş kalp yamaları bileşen küremsiklerin mekanik entegrasyonunu sergiler ve kalp dokusunun yenilenmesinde ve kalp hastalığının 3D modellerinde son derece umut vericidir.

Adım 4.4&#39;ün (ortak kültür) sonunda, yerçekimi ile küre biçimlendirmek için her kuyucuktaki hücreler ultra-düşük ek 96-kuyucuk U-alt plakalarının tabanında birikmelidir. Bu sferoitler, hiPSC-CM, HCF&#39;ler ve HUVEC&#39;leri içerir ve iki boyutlu projeksiyon ile dairesel görünmeleri gereken ışık mikroskopisi altında görsel olarak incelenebilir ( Şekil 1 ). 6.3. Adımın sonunda, 3D biyoprote edilmiş kardiyak yama, iğne dizisi tarafından oluşturulan iğne del...

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

This protocol describes 3D bioprinting of cardiac tissue without the use of biomaterials, using only cells. Cardiomyocytes, endothelial cells and ...

Bu videonun amacı, biyomalzeme kullanmadan, yalnızca hücreler kullanılarak kalp dokusunun 3D biyobaskı yönteminin gösterilmesidir. İlk olarak, kardiyomiyositler, endotel hücreler ve fibroblastlar izole edilir, sayılır ve istenen hücre oranlarında karıştırılır. Ardından, çok kanallı bir pipet kullanılarak ultra düşük yapışma özellikli 96 kuyucuklu plakalardaki münferit kuyucuklara dağıtılırlar.96 kuyucuklu plakalardaki hücreler üç gün boyunca inkübe edilir; üç günün sonunda, kendiliğinden atan sferoidler oluştururlar. Konfokal mikroskopi, sferoidler içinde uzak kırmızı ile floresan olarak işaretlenmiş Troponin T pozitif kardiyomiyositlerde, yeşil ile floresan olarak işaretlenmiş konneksin 43 ekspresyonunu ortaya koymaktadır. Sferoidleri içeren 96 kuyucuklu plakalar daha sonra 3D biyoyazıcıya yerleştirilir.3D biyoyazıcı, hareketli bir platform kullanarak 96 kuyucuklu plakayı iğne dizisinin hemen yanındaki bir konuma taşıyarak işleme başlar. Ardından 3D biyoyazıcı, 96 kuyucuklu plaktaki tüm sferoidleri inceleyerek her bir sferoidin çapı ve şekli gibi ilgili verileri elde eder. Bu, 3D biyobasım sürecinin yakın çekim bir görüntüsüdür.Sferoid, vakum emişi kullanan bir nozül tarafından soldaki 96 kuyucuklu plakadan alınır ve sağdaki bir iğne dizisinde belirli bir konuma yerleştirilir. Bu işlem, 3D biyobasım süreci tamamlanana kadar tekrarlanır. Tüm sferoidler ve 96 kuyucuklu plaka biyobasıldığında, 3D biyoyazıcı hareketli platformu kullanarak mevcut 96 kuyucuklu plakayı kaldıracak ve yeni bir plaka yükleyecektir.Bu, 100 kat hızlandırılmış olarak dokuz çarpı dokuzluk bir yamanın 3D biyobaskı sürecini kuş bakışı gösteren bir timelapse videodur; iğne dizisindeki iğneler grup formasyonunda düzenlenmiştir ve her bir iğneye yukarıdan sferoidler yüklenir. Steril koşullar altında üç gün geçtikten sonra, 3D biyobaskı ile üretilen kardiyak yama, iğne dizisindeki sert plastik parçanın yamanın altına doğru nazikçe kaydırılmasıyla iğne dizisinden çok dikkatli bir şekilde çıkarılır. Daha pürüzsüz ve kolay bir çıkarma işlemi için bu aşamada gerektiğinde iğnelere fosfat tamponlu salin veya PBS ile yağlama uygulanabilir.3B biyobasılmış kardiyak yama, iğne dizisinden çıkarıldıktan hemen sonra çok kırılgandır, bu nedenle zarar görmemesi için azami özen gösterilmelidir. 3B biyobasılmış kardiyak yama daha sonra, uygun hücre medyumu içeren 35 milimetrelik bir doku kültürü kabına aktarılır. İğne dizisinden çıkarıldıktan hemen sonra, yamanın halihazırda attığı ve her atımla birlikte iğne deliklerinin boyutunun değiştiği gözlemlenir.3D biyoyazdırılmış kardiyak yamanın olgunlaşmasına izin verilir; bu süre zarfında, iğne dizisinin neden olduğu doku boşlukları çevre doku tarafından doldurulur. 3D biyoyazdırılmış kardiyak yama kendiliğinden atmaya devam eder. Sonuç olarak, biyomalzemeler kullanılmadan kardiyak dokunun 3D biyoyazdırılmasının mümkün olduğu görülmüştür.3D biyobasılı kardiyak yamalar, bileşen sferoidlerin mekanik entegrasyonunu sergiler. Kardiyak dokunun 3D biyobasımı, kalp dokusunun 3D modelleri, öngörücü farmakoloji ve toksikolojide replikasyon ile hücre ve genom yönelimli tedavilerin geliştirilmesi gibi gelecek vaat eden klinik uygulamalara ve kardiyak doku rejenerasyonuna sahiptir.

creation-cardiac-tissue-exhibiting-mechanical-integration-spheroids

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Hizalanmış miyokard doku nesil klinik açıdan yararlı amaçlar için kök hücre biyolojisi ile ilgili güncel gelişmeleri adapte için önemli bir gerekliliktir. Bu yazıda hücre şekli ve fonksiyonu hassas kontrolü için mikrokontak baskı yaklaşımı açıklar. Kardiyak progenitörler türetilmiş embriyonik kök hücre son derece saf popülasyonlarının kullanarak, biz sonra anizotropik fonksiyonel miyokard doku oluşturur.

Mikrokontak baskı sayesinde Bağlantısızlar Fonksiyonel Miyokard Doku Üretimi

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

Bu iletişim kuralı tatmin edici yapısal bütünlüğü ve zaman uyumlu dayak davranışı ile üç boyutlu iskele ücretsiz kalp doku oluşturmak için net bir kalıp tabanlı yöntemini açıklar.

Net kalıp tabanlı yöntemi iskele ücretsiz üç boyutlu kalp doku oluşturma

Bu protokol, kalp yetmezliği ni modelleyen enfarktan farelerin epikardiyumuna 3Boyutlu biyobaskılı bir yama naklini amaçlamaktadır. Anestezi, cerrahi göğüs açıklığı, sol anterior inen kalıcı ligasyon (LAD) koroner arter ve kalbin enfarktüs bölgesine biyobbaskılı bir yama uygulaması ile ilgili ayrıntıları içerir.

Miyokard Enfarktüsü'nün Murine Modelinde 3Boyutlu Biyobaskılı Yama Transplantasyonu

Burada, önceden ayırt edilmiş insan kaynaklı pluripotent kök hücre türevli kardiyomiyositler, kardiyak fibroblastlar ve endotel hücrelerinden oluşan 3D kendi kendine monte edilmiş kardiyak mikrotissue dizileri oluşturmak için kullanımı kolay bir metodolojiyi açıklıyoruz. Kardiyak mikrotissues üretmek için teknik gerektiren bu kullanıcı dostu ve düşük hücre, hastalık modellemesi ve ilaç gelişiminin erken aşamaları için uygulanabilir.

İnsan iPSC Türevli Kardiyomiyositler, Kardiyak Fibroblastlar ve Endotel Hücreleri Kullanılarak 3D Kardiyak Mikrotissue Dizilerinin İmalatı

Bu protokol, 3Boyutlu kardiyak küresel oidleri (CSs) asılı damlalarda hücreleri bir arada oluşturarak imal etmeyi amaçlamaktadır. Kollajen gömülü CSs doksorubisin ile tedavi edilir (DOX, bir kardiyotoksik ajan) kalp yetmezliği modeli fizyolojik konsantrasyonlarda. DOX-treated CSs kullanılarak in vitro test kalp yetmezliği hastaları için yeni tedaviler belirlemek için kullanılabilir.

İn vitro Biyomühendislik Kalp Dokuları Olarak Kardiyak Sferoidler İnsan Kalp Patofizyolojisi Çalışma

Bu protokolün amacı, kardiyak doku mühendisliği, ilaç taraması ve hastalık modelleme uygulamaları için biyomimetik, kollajen bazlı bir hidrojel içinde kardiyak fibroblastlar (KF' ler) ile birlikte kültürlenmiş kök hücre türevi kardiyomiyositlerden oluşan, yüksek hizalanmış insan kardiyak dokusunun üç boyutlu (3D) mikroakışkan modelinin gelişimini açıklamak ve göstermektir.

Mikroakışkan Bir Platformda 3D Organize İnsan Kardiyak Dokusu Geliştirme

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

Burada, yüksek verimli, çok boyutlu bir formatta kültürlenmiş, insan kaynaklı pluripotent kök hücre kaynaklı kardiyomiyositlerden kardiyak sferoidlerin (CSs) üretilmesi ve kriyoprezervasyonu için bir dizi protokol sunulmaktadır. Bu üç boyutlu model, hastalık modellemesi, yüksek verimli taramalar için sağlam bir platform olarak işlev görür ve kriyoprezervasyondan sonra işlevselliğini korur.

İnsan Kaynaklı Pluripotent Kök Hücre Kaynaklı Kardiyak Sferoidlerin Üretimi, Yüksek Verimli Taraması ve Biyobankacılığı

Kök hücre kaynaklı kardiyomiyositler kullanılarak biyomühendislik yapılan üç boyutlu kalp dokuları, doğal kardiyak nişin temel yönlerini özetlerken, sağlıklı ve hastalıklı insan miyokardını in vitro incelemek için umut verici modeller olarak ortaya çıkmıştır. Bu makale, insan kaynaklı pluripotent kök hücre kaynaklı kardiyomiyositlerden üretilen yüksek içerikli tasarlanmış kardiyak dokuların üretilmesi ve analiz edilmesi için bir protokolü açıklamaktadır.

Tasarlanmış Kardiyak Dokuların Veri Toplamasını ve Model Verimini İyileştirmek için Bir Biyoreaktör Tasarlama

Eriyik elektrospinning yazma (MEW), polikaprolakton (PCL) iskeleleri ve fibrin hidrojelleri hiPSC türevi kardiyomiyositler ve fibroblastlarla birleştiren 3D miyokardiyal dokular oluşturmak için tekrarlanabilir bir yöntem sunulmuştur. Bu teknik, iskele mimarisi üzerinde hassas kontrol sağlar ve klinik öncesi ilaç testlerinde ve kalp hastalığı modellemesinde uygulanabilir.

Polikaprolakton İskelelerinin ve hiPSC'den Türetilmiş Kardiyak Hücrelerin Eriyik Elektrospinning Yazımı Kullanılarak 3D İnsan Miyokard Dokusu Üretimi

Öğrenin, biyomalzeme kullanmadan sadece hücrelerle 3D biyobaskı ile kalp dokusu nasıl oluşturulur. Spontan kasılan sferoidler mekanik entegrasyon göstererek rejeneratif tıpta umut vadediyor.

3D Bioprinting'i Kullanan Sferoidlerin Mekanik Entegrasyonu Sergileyen Kalp Doku Oluşturma

Daha fazla video keşfet