Name: Bioprintable aljinat/jelatin hidrojel 3D Vitro Model sistemleri hücre küresel oluşumu teşvik (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-02T14:30:00.000+00:00
Duration: 16 min 20 s
Description: Öğrenin, aljinat/jelatin hidrojel kullanarak 3D tümör mikroçevresi modeli oluşturmayı ve çok hücreli tümör kürelerinin oluşumunu incelemeyi. Bu düşük maliyetli yöntem, kanser biyolojisi araştırmalarında yüksek tekrarlanabilirlik sağlar.

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

Tao Jiang Çin burs Konseyi (201403170354) ve McGill Mühendisliği doktora Ödülü (90025) kendi burs finansman için teşekkürler. Jose G. Munguia-Lopez CONACYT (250279, 290936 ve 291168) ve FRQNT (258421) kendi burs finansman için teşekkürler. Salvador Flores-Torres CONACYT (751540) finansman onların burs için teşekkürler. Joseph M. Kinsella Ulusal Bilim ve Mühendislik Araştırma Konseyi, Kanada Vakfı yenilik, Townshend-Lamarre Aile Vakfı ve McGill Üniversitesi için kendi finansman için teşekkürler. Allen Ehrlicher onun rheometer Dan bize fluorescently etiketli hücre hatları için erişim vermek için onun confocal mikroskop ve Morag Park kullanmak bize izin verdiği Nicolau kullanmak için bize izin verdiği için teşekkür etmek istiyorum.

<ol><li>Cui, X., Hartanto, Y., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+multicellular+spheroids+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Royal+Society+Interface%22%5BJournal%5D)">Advances in multicellular spheroids formation.</a> Journal of the Royal Society Interface. 14 (127), (2017).</li>
<li>Yip, D., Cho, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+multicellular+3D+heterospheroid+model+of+liver+tumor+and+stromal+cells+in+collagen+gel+for+anti-cancer+drug+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+and+Biophysical+Research+Communications%22%5BJournal%5D)">A multicellular 3D heterospheroid model of liver tumor and stromal cells in collagen gel for anti-cancer drug testing.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 433 (3), 327-332 (2013).</li>
<li>Breslin, S., O'Driscoll, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relevance+of+using+3D+cell+cultures%2C+in+addition+to+2D+monolayer+cultures%2C+when+evaluating+breast+cancer+drug+sensitivity+and+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Oncotarget%22%5BJournal%5D)">The relevance of using 3D cell cultures, in addition to 2D monolayer cultures, when evaluating breast cancer drug sensitivity and resistance.</a> Oncotarget. 7 (29), 45745-45756 (2016).</li>
<li>Yue, X., Lukowski, J. K., Weaver, E. M., Skube, S. B., Hummon, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+proteomic+and+phosphoproteomic+comparison+of+2D+and+3D+colon+cancer+cell+culture+models%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Proteome+Research%22%5BJournal%5D)">Quantitative proteomic and phosphoproteomic comparison of 2D and 3D colon cancer cell culture models.</a> Journal of Proteome Research. 15 (12), 4265-4276 (2016).</li>
<li>Priwitaningrum, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+stroma-containing+3D+spheroid+arrays%3A+a+tool+to+study+nanoparticle+penetration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Tumor stroma-containing 3D spheroid arrays: a tool to study nanoparticle penetration.</a> Journal of Controlled Release. 244 (Pt B), 257-268 (2016).</li>
<li>Hong, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+behavior+in+micropatterned+hydrogels+by+bioprinting+system+depended+on+the+cell+types+and+cellular+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bioscience+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Cellular behavior in micropatterned hydrogels by bioprinting system depended on the cell types and cellular interaction.</a> Journal of Bioscience and Bioengineering. 116 (2), 224-230 (2013).</li>
<li>Dolati, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+evaluation+of+carbon-nanotube-reinforced+bioprintable+vascular+conduits%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">In vitro evaluation of carbon-nanotube-reinforced bioprintable vascular conduits.</a> Nanotechnology. 25 (14), 145101(2014).</li>
<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+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting of tissues and organs.</a> Nature Biotechnology. 32 (8), 773-785 (2014).</li>
<li>Kang, H. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+3D+bioprinting+system+to+produce+human-scale+tissue+constructs+with+structural+integrity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity.</a> Nature Biotechnology. 34 (3), 312-319 (2016).</li>
<li>Miller, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+casting+of+patterned+vascular+networks+for+perfusable+engineered+three-dimensional+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Rapid casting of patterned vascular networks for perfusable engineered three-dimensional tissues.</a> Nature Materials. 11 (9), 768-774 (2012).</li>
<li>Jia, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+3D+bioprinting+of+perfusable+vascular+constructs+using+a+blend+bioink%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Direct 3D bioprinting of perfusable vascular constructs using a blend bioink.</a> Biomaterials. 106, 58-68 (2016).</li>
<li>Kolesky, D. B., Homan, K. A., Skylar-Scott, M. A., Lewis, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+bioprinting+of+thick+vascularized+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional bioprinting of thick vascularized tissues.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (12), 3179-3184 (2016).</li>
<li>Lee, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+fabrication+of+human+skin+by+three-dimensional+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+C%3A+Methods%22%5BJournal%5D)">Design and fabrication of human skin by three-dimensional bioprinting.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 20 (6), 473-484 (2014).</li>
<li>Jiang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directing+the+self-assembly+of+tumour+spheroids+by+bioprinting+cellular+heterogeneous+models+within+alginate%2Fgelatin+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Directing the self-assembly of tumour spheroids by bioprinting cellular heterogeneous models within alginate/gelatin hydrogels.</a> Scientific Reports. 7 (1), 4575(2017).</li>
<li>Knowlton, S., Onal, S., Yu, C. H., Zhao, J. J., Tasoglu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioprinting+for+cancer+research%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Bioprinting for cancer research.</a> Trends in Biotechnology. 33 (9), 504-513 (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>Nair, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+cell+viability+during+bioprinting+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Journal%22%5BJournal%5D)">Characterization of cell viability during bioprinting processes.</a> Biotechnology Journal. 4 (8), 1168-1177 (2009).</li>
<li>Costa, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+tumor+spheroids%3A+an+overview+on+the+tools+and+techniques+used+for+their+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Advances%22%5BJournal%5D)">3D tumor spheroids: an overview on the tools and techniques used for their analysis.</a> Biotechnology Advances. 34 (8), 1427-1441 (2016).</li>
<li>Zhao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+printing+of+Hela+cells+for+cervical+tumor+model+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional printing of Hela cells for cervical tumor model in vitro.</a> Biofabrication. 6 (3), 035001(2014).</li>
<li>Ling, K., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809916300728">Bioprinting-based high-throughput fabrication of three-dimensional MCF-7 human breast cancer cellular spheroids.</a> Engineering. 1 (2), 269-274 (2015).</li>
<li>Liang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cell-instructive+hydrogel+to+regulate+malignancy+of+3D+tumor+spheroids+with+matrix+rigidity%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A cell-instructive hydrogel to regulate malignancy of 3D tumor spheroids with matrix rigidity.</a> Biomaterials. 32 (35), 9308-9315 (2011).</li>
<li>Szot, C. S., Buchanan, C. F., Freeman, J. W., Rylander, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+in+vitro+bioengineered+tumors+based+on+collagen+I+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">3D in vitro bioengineered tumors based on collagen I hydrogels.</a> Biomaterials. 32 (31), 7905-7912 (2011).</li>
<li>Carey, S. P., Kraning-Rush, C. M., Williams, R. M., Reinhart-King, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biophysical+control+of+invasive+tumor+cell+behavior+by+extracellular+matrix+microarchitecture%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Biophysical control of invasive tumor cell behavior by extracellular matrix microarchitecture.</a> Biomaterials. 33 (16), 4157-4165 (2012).</li>
<li>Hospodiuk, M., Dey, M., Sosnoski, D., Ozbolat, I. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+bioink%3A+a+comprehensive+review+on+bioprintable+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Advances%22%5BJournal%5D)">The bioink: a comprehensive review on bioprintable materials.</a> Biotechnology Advances. 35 (2), 217-239 (2017).</li>
<li>Caliari, S. R., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+practical+guide+to+hydrogels+for+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">A practical guide to hydrogels for cell culture.</a> Nature Methods. 13 (5), 405-414 (2016).</li>
<li>Bhutani, U., Laha, A., Mitra, K., Majumdar, S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X1530762X">Sodium alginate and gelatin hydrogels: viscosity effect on hydrophobic drug release.</a> Materials Letters. 164, 76-79 (2016).</li>
<li>Biswal, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+mechanical+and+electrical+behavior+of+gelatin+hydrogels+on+drug+release+and+cell+proliferation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Mechanical+Behavior+of+Biomedical+Materials%22%5BJournal%5D)">Effect of mechanical and electrical behavior of gelatin hydrogels on drug release and cell proliferation.</a> Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 53, 174-186 (2016).</li>
<li>Rowley, J. A., Madlambayan, G., Mooney, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alginate+hydrogels+as+synthetic+extracellular+matrix+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Alginate hydrogels as synthetic extracellular matrix materials.</a> Biomaterials. 20 (1), 45-53 (1999).</li>
<li>Djabourov, M., Leblond, J., Papon, P. <a target="_blank" href="https://jphys.journaldephysique.org/articles/jphys/abs/1988/02/jphys_1988__49_2_319_0/jphys_1988__49_2_319_0.html">Gelation of aqueous gelatin solutions. I. Structural investigation.</a> Journal de Physique (France). 49 (2), 319-332 (1988).</li>
<li>Djabourov, M., Leblond, J., Papon, P. <a target="_blank" href="https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00210700">Gelation of aqueous gelatin solutions. II. Rheology of the sol-gel transition.</a> Journal de Physique (France). 49 (2), 333-343 (1988).</li>
<li>Coussot, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCoussot%2C+P+%22Rheometry+of+Pastes%2C+Suspensions%2C+and+Granular+Materials%3A+Applications+in+Industry+and+Environment%22">Rheometry of Pastes, Suspensions, and Granular Materials: Applications in Industry and Environment</a>. , Wiley-Interscience. Hoboken, NJ. (2005).</li>
<li>Ouyang, L., Yao, R., Zhao, Y., Sun, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+bioink+properties+on+printability+and+cell+viability+for+3D+bioplotting+of+embryonic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Effect of bioink properties on printability and cell viability for 3D bioplotting of embryonic stem cells.</a> Biofabrication. 8 (3), 035020(2016).</li>
<li>Michon, C., Cuvelier, G., Launay, B. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF00396681">Concentration dependence of the critical viscoelastic properties of gelatin at the gel point.</a> Rheologica Acta Rheologica Acta: An International Journal of Rheology. 32 (1), 94-103 (1993).</li>
<li>Mouser, V. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Yield+stress+determines+bioprintability+of+hydrogels+based+on+gelatin-methacryloyl+and+gellan+gum+for+cartilage+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Yield stress determines bioprintability of hydrogels based on gelatin-methacryloyl and gellan gum for cartilage bioprinting.</a> Biofabrication. 8 (3), 035003(2016).</li>
<li>Benbow, J. J., Oxley, E. W., Bridgwater, J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0009250987850364">The extrusion mechanics of pastes-the influence of paste formulation on extrusion parameters.</a> Chemical Engineering Science. 42 (9), 2151-2162 (1987).</li>
<li>Bingham, E. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBingham%2C+EC+%22Fluidity+and+plasticity%22">Fluidity and plasticity</a>. , McGraw-Hill. New York, NY. (1922).</li>
<li>Horrobin, D. J., Nedderman, R. M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250998001055">Die entry pressure drops in paste extrusion.</a> Chemical Engineering Science. 53 (18), 3215-3225 (1998).</li>
<li>Soman, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+cell+migration+within+3D+layer-by-layer+microfabricated+photocrosslinked+PEG+scaffolds+with+tunable+stiffness%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Cancer cell migration within 3D layer-by-layer microfabricated photocrosslinked PEG scaffolds with tunable stiffness.</a> Biomaterials. 33 (29), 7064-7070 (2012).</li>
<li>Asghar, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+cancer+microenvironments+for+in+vitro+3-D+tumor+models%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Today%22%5BJournal%5D)">Engineering cancer microenvironments for in vitro 3-D tumor models.</a> Materials Today. 18 (10), 539-553 (2015).</li>
<li>Lin, R. Z., Chang, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+three-dimensional+multicellular+spheroid+culture+for+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Journal%22%5BJournal%5D)">Recent advances in three-dimensional multicellular spheroid culture for biomedical research.</a> Biotechnology Journal. 3 (9-10), 1172-1184 (2008).</li>
<li>Akasov, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+multicellular+tumor+spheroids+induced+by+cyclic+RGD-peptides+and+use+for+anticancer+drug+testing+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Formation of multicellular tumor spheroids induced by cyclic RGD-peptides and use for anticancer drug testing in vitro.</a> International Journal of Pharmaceutics. 506 (1-2), 148-157 (2016).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Kirlenme (biyolojik ya da kimyasal) sürecinde herhangi bir noktada oluşursa hücre yüklü yapıları tehlikeye girebilir. Genellikle, biyolojik kirlenme iki sonra görülür veya kültür medya veya bioprinted yapı ile üç gün kültür bir renk olarak değiştirin. Bu nedenle, sterilizasyon (fiziksel ve kimyasal dezenfeksiyon) tüm hücre ile ilgili işlemler için önemli bir adımdır. Önemli, ısıyla jelatin daha yavaş jel biz yürütülen çalışmalarda yapılan jelleşme özelliklerini değiştirir. Bu nedenle, biz yolu ile UV aljinat ve ...

2D hücre kültürü yaygın kanser araştırmalarında kullanılan rağmen hücrelere besin ve oksijen Tekdüzen bir konsantrasyon monolayer biçimiyle yetiştirilen gibi sınırlamalar var. Bu kültürler eksikliği önemli hücre-hücre ve hücre-matris etkileşimleri yerli tümör microenvironment (TME) mevcut. Sonuç olarak, bu modeller özetlemek kötü sonuçlanan anormal hücre davranışları doğal olmayan türleri morfoloji, düzensiz reseptör organizasyon, membran polarizasyon ve aralarında anormal gen ekspresyonu da dahil olmak üzere, fizyolojik şartlarda koşulları1,2,3,4. Öte yandan, 3D hücre kültürü, nerede hücreleri hacimsel bir alanda toplamları, pulcuklarının veya organoids genişletilir, temel hücre biyolojisi ve Fizyoloji çalışmaya daha doğru vitro ortamlar oluşturmak için alternatif bir teknik sunar. 3D hücre kültür modelleri aynı zamanda yerel TME vitro1,4,5kritik fizyolojik özellikleri hücre-ECM etkileşimleri teşvik edebilir. Ortaya çıkan 3D bioprinting teknoloji heterojen TME taklit modeller oluşturmak için olanak sağlar.
3D bioprinting hızlı prototipleme türetilir ve yaşam karmaşıklığı bazılarına taklit yeteneği olan 3D microstructures imalatı sağlar doku örnekleri6,7. Geçerli bioprinting yöntemleri mürekkep püskürtmeli, ekstrüzyon ve yazdırma8lazer destekli içerir. Bunlar arasında Ekstrüzyon yöntemi heterojenite içinde yazılı matrisler malzemelerin farklı türleri farklı başlangıç yerlerde tam konumlandırma tarafından denetlenmesini sağlar. Bu nedenle, bu hücre veya matrisler birden çok türü içeren türdeş olmayan vitro modelleri imal etmek en iyi yaklaşımdır. Ekstrüzyon bioprinting kulak çevresi şeklindeki iskele9, vasküler yapılar10,11,12, kurmak ve doku13yüksek yazdırma sadakat ve hücre ile sonuçlanan, cilt için başarılı bir şekilde kullanılmıştır canlılığı. Teknoloji de çok yönlü malzeme seçimleri, bir bilinen yoğunluğu ve yüksek tekrarlanabilirlik14,15,16,17 ile gömülü hücrelerle malzemeleri yatırmak için yetenek özellikleri . Doğal ve sentetik hydrogels sık onların biyouyumluluk, bioactivity ve yapısal olarak ECM7,18 benzemeye mühendislik hidrofilik ağlarına nedeniyle 3D bioprinting için bioinks kullanılır ,19,20,21,22,23. Hydrogels, aynı zamanda beri hücreleri, yapı elemanları, geçirgenliği besin ve gazlar için yapıştırıcı siteleri içerebilir ve teşvik etmek için uygun mekanik özellikleri geliştirme24hücre avantajlı vardır. Örneğin, kollajen hydrogels integrin hücreleri matrisin için eklemek için kullanabilirsiniz anchorage siteleri sunar. Jelatin, denatüre kollajen, benzer hücre adezyon siteleri korur. Buna ek olarak, aljinat bioinert ancak Glossar divalent iyonları25,26,27,28ile oluşturarak mekanik bütünlük sağlar.
Bu çalışmada, aljinat ve jelatin, bir yerel tümör stroma mikroskobik mimarisini benzerlikler ile oluşan bir bioink olarak bileşik hidrojel geliştirdik. Meme kanseri hücreleri ve fibroblast hydrogels içinde gömülü ve üzerinden bir ekstrüzyon tabanlı bioprinter in vivo microenvironment taklit eden bir 3D model oluşturmak için yazdırılabilir. Mühendislik 3D çevre çok hücreli tümör pulcuklarının (MCTS) oluşturmak kanser hücrelerinin hücre kültürü (> 30 gün) uzun süre ile yüksek bir canlılık verir. Bu iletişim kuralı bileşik hydrogels sentezleme, malzemelerin mikroyapı ve baskıya, bioprinting hücresel türdeş olmayan modelleri, karakterize ve MCTS oluşumu gözlemleyerek yöntemleri gösterir. Bu metodolojileri ekstrüzyon bioprinting de türdeş olmayan doku modelleri farklı tasarımlar olarak içinde diğer bioinks uyuşturucu tarama, hücre göç deneyleri ve temel cep telefonundan odak çalışmaları potansiyel uygulamalar ile uygulanabilir fizyolojik fonksiyonları.

<table><tbody><tr><td>Sodyum aljinat</td><td>FMC BioPolymer</td><td>CAS-No: 9005-38-3</td><td>Protanal LF 10/60 FT</td></tr><tr><td>Jelatin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G9391</td><td>Sığır derisinden elde edilen Tip B jelatin</td></tr><tr><td>Dubelcco'nun fosfat tamponlu tuzlu su (DPBS 1X)</td><td>Gibco</td><td>LS14190136</td><td>1 kez;, kalsiyumsuz, magnezyumsuz</td></tr><tr><td>Manyetik ocak</td><td>gözü Corning&nbsp;</td><td>Yok</td><td>Karıştırıcı / sıcak plaka modeli PC-420</td></tr><tr><td>50 mL santrifüj tüpleri</td><td>Corning</td><td>352098</td><td>Falcon&reg; 50mL Yüksek Berraklıkta PP Santrifüj Tüpü, Konik Altlı, Steril</td></tr><tr><td>Santrifüj</td><td>GMI</td><td>N/A</td><td>Sorvall RT6000D, GMI, ABD</td></tr><tr><td>Kalsiyum klorür susuz</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C1016</td><td></td></tr><tr><td>MilliQ su</td><td>Millipore</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Millipore 0.22 ve mikro; m filtreler</td><td>Millipore SLGS033SB</td><td></td><td>Millex-GS Şırınga Filtre Ünitesi, 0.22&nbsp; &mikro; m, karışık selüloz esterleri, 33&nbsp; mm, etilen oksit sterilize edilmiş</td></tr><tr><td>Salınım reometresi MCR 302</td><td>Anton Paar</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Reometre ölçüm aleti CP25</td><td>Anton Paar</td><td>79038</td><td>Reometre için konik plaka geometrisi</td></tr><tr><td>RheoCompass</td><td>Anton Paar</td><td>N/A</td><td>Reometreyi kontrol eden yazılım MCR 302</td></tr><tr><td>Taramalı elektron mikroskobu</td><td>Hitachi</td><td>N/A</td><td>SEM, Hitachi SU-3500 Değişken Basınç</td></tr><tr><td>Paraformaldehit, %96, ekstra saf</td><td>Acros Organics</td><td>416785000</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco modifiye kartal ortamı (DMEM)</td><td>Gibco</td><td>11965092</td><td></td></tr><tr><td>Antibiyotik/Antimikotik solüsyon (100X) stabilize</td><td>Sigma</td><td>A5955</td><td></td></tr><tr><td>Fetal sığır serumu</td><td>Wisent Bioproducts</td><td>080-150</td><td></td></tr><tr><td>Hücre kültürü T-75 şişeleri</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CLS430641</td><td>75 cm2 TC ile işlenmiş yüzey işleme</td></tr><tr><td>3D biyoyazıcı BioScaffolder 3.1</td><td>GeSiM</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>GeSim yazılımı</td><td>GeSiM</td><td>N/A</td><td>BioScaffolder 3.1</td></tr><tr><td>10cc kartuşu kontrol eden yazılım UV dayanımlı</td><td>EFD Nordson</td><td>7012126</td><td></td></tr><tr><td>Uç kapağı</td><td>EFD Nordson</td><td>7014472</td><td></td></tr><tr><td>Uç kapağı</td><td>EFD Nordson</td><td></td><td></td>7014469</tr><tr><td>Piston&nbsp;</td><td>EFD Nordson</td><td>7012182</td><td></td></tr><tr><td>Paslanmaz nozul G25</td><td>EFD Nordson</td><td>7018345</td><td></td></tr><tr><td>Su banyosu</td><td>VWR</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9539</td><td>Biyoreaktif, moleküler biyoloji için</td></tr><tr><td>Costar 6 kuyulu plakalar&nbsp;</td><td>Corning</td><td>3516</td><td>TC ile İşlem Görmüş Çok Kuyulu Plakalar, Ayrı Ayrı Sarılmış, Steril&nbsp;</td></tr><tr><td>Konfokal eğirme diski ters mikroskop</td><td>Olympus Life Science</td><td>N/A</td><td>Olympus IX83</td></tr><tr><td>MTS test kiti</td><td>Promega</td><td>G3582</td><td>CellTiter 96&reg; AQueous&nbsp; Tek Çözelti Hücre Proliferasyon Testi&nbsp;</td></tr><tr><td>Canlı / Ölü canlılık sitotoksisite kiti</td><td>Moleküler Problar, ThermoFisher Scientific</td><td>L3224</td><td></td></tr><tr><td>Tripsin 0.25 / EDTA 1X</td><td>Gibco</td><td>25200-072</td><td></td></tr><tr><td>Corning 96 kuyulu plaka</td><td>Corning</td><td>3595</td><td>Şeffaf Düz Tabanlı Polistiren TC ile İşlenmiş Mikroplaka, Ayrı Ayrı Sarılmış, Düşük Buharlaşma Kapaklı, Steril</td></tr><tr><td>Otoklav Tuttnauer</td><td>Heidolph Brinkmann</td><td>N/A</td><td>Heidolph Tuttnauer 2540E Otoklav Sterilizatörü 4 Paslanmaz Çelik Tepsili Elektronik Model, 23L Kapasiteli</td></tr><tr><td>Tripan mavisi</td><td>Invitrogen&nbsp;</td><td>T10282</td><td>%0.4 çözelti</td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Ticari Alkoller</td><td>P016EA95</td><td>Greenfield Özel Alkoller</td></tr><tr><td>CO2 İnkübatör</td><td>Panasonic</td><td>N/A</td><td>MCO 19AIC-PA</td></tr><tr><td>Liyofilizatör&nbsp;</td><td>SP Scientific</td><td>N/A</td><td>Virtis Sentry 2.0</td></tr><tr><td>SolidWorks</td><td>Dassault Systems</td><td>N/A</td><td>- CAD yazılımı - Demostratif pervane benzeri model oluşturmak için kullanılan</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>N/A</td><td>BioScaffolder 3.1 için G kodu oluşturmak için kullanılan bir programlama yazılımı</td></tr></tbody></table>

bioprintable aljinat/jelatin hidrojel 3d vitro model sistemleri hücre küresel oluşumu teşvik

Bioprintable Alginate/Gelatin Hydrogel 3D In Vitro Model Systems Induce Cell Spheroid Formation

Yerel tümör microenvironment hücresel, Biyokimya ve biyofizik heterojen geleneksel iki boyutlu (2D) hücre kültürü kullanarak büyüyen ölümsüzleştirdi kanser hücre hatları ile recapitulated değil. Sayede hücreler farklı türde katıştırılmış türdeş olmayan üç boyutlu (3D) tümör modelleri oluşturmak için bioprinting teknikleri kullanarak bu zorlukların üstesinden gelebilir. Aljinat ve jelatin bioprinting biyouyumluluk, Biyomimikri ve mekanik özellikleri nedeniyle istihdam en yaygın Biyomalzeme ikisidir. İki polimerler birleştirerek, bioprintable bileşik hidrojel yerli tümör stroma mikroskobik mimariye benzerlikler ile elde etti. Biz yolu ile bileşik hidrojel Reolojisi baskıya okudu ve en uygun yazdırma penceresi elde. Meme kanseri hücreleri ve fibroblast hydrogels içinde gömülü ve in vivo microenvironment taklit eden bir 3D model oluşturmak için yazdırılabilir. Bioprinted heterojen modeli uzun vadeli hücre kültürü (> 30 gün) için yüksek bir canlılık sağlar ve destekler çok hücreli tümör pulcuklarının (MCTS) içine meme kanser hücrelerinin kendinden montajlı. Biz göç ve kanser ilişkili fibroblast hücre (restorantlar) etkileşim MCTS bu modelde gözlenen. Bioprinted hücre kültür platformlar ortak kültür sistemleri olarak kullanarak, tumorigenesis bağımlılığını stroma kompozisyon çalışması için benzersiz bir araç sunar. Bu teknik özellikleri yüksek üretilen iş, düşük maliyetli ve yüksek tekrarlanabilirlik ve ayrıca geleneksel hücre monolayer kültürleri için alternatif bir model ve kanser biyoloji çalışmaya hayvan tümör modelleri sağlayabilir.

Sıcaklık süpürme A3G7 habercisi 25 ° C ve 37 ° c de ayrı bir fark gösterir Habercisi 37 ° C'de sıvı ve 1938.1 ± 84.0 mPa karmaşık bir viskozite vardır bir büyük G tarafından doğrulanır s x "G üzerinde '. Sıcaklık azaldıkça habercisi jelatin molekülleri spontan fiziksel Dolaşıklık tri-helix oluşumu29,30içine nedeniyle fiziksel jelleşme uğrar. Her iki G' ve G "artırmak ve sol-jel geçiş gösteren 30,6 ° C'de birleşirler. Dönmeler ulaş...

Biz bir bioprintable aljinat/jelatin bioink gömülü ölümsüzleştirdi tümör ve fibroblast hücreleri içeren türdeş olmayan meme kanseri modeli geliştirilmiştir. Model vivo içinde tümör microenvironment recapitulates ve çok hücreli tümör pulcuklarının, kavrama tumorigenesis sürüş mekanizmaları içine verimli oluşumunu kolaylaştırır.

Bioprintable aljinat/jelatin hidrojel 3D Vitro Model sistemleri hücre küresel oluşumu teşvik

The cellular, biochemical, and biophysical heterogeneity of the native tumor microenvironment is not recapitulated by growing immortalized cancer cell ...

Bu yöntem, tümör oluşumu, hücre göçü takibi ve kanser ve sağlıklı hücre sinyalizasyonu gibi kanser biyolojisi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, fibroblastlar gibi stromal hücrelerle birlikte düşük maliyet ve yüksek tekrarlanabilirlik ile tümör oluşumunu 3 boyutlu bir ortamda incelememize izin vermesidir. Malzemelerin hem biyolojik olarak yazdırılabilir hem de biyolojik olarak işlevsel olduğundan emin olmak önemlidir, bu da reolojik özelliklerinin ve hücre uyumluluğunun nicel olarak incelenmesini gerektirir.Hidrojel hazırlama ve hücre hidrojel karıştırma adımlarının öğrenilmesi zor olduğundan, bu yöntemin görsel gösterimi kritik öneme sahiptir, çünkü kabarcık oluşumu basılı modelin aslına uygunluğunu engeller. Bir biyogüvenlik kabininde, 250 mililitrelik bir beherde üç gram aljinat ve yedi gram jelatin tozunu karıştırın. Manyetik bir karıştırıcı ve 100 mililitre DPBS ekleyin.Kontaminasyonu önlemek için kabı steril parafin film ve alüminyum folyo ile kapatın. Daha sonra katılımcıya elektromiyografi veya EMG modellerine karşılık gelen benzersiz ve spesifik kutupsal grafikleri gösterin. Bundan sonra, çalkalamaya iki saat boyunca od

bioprintable-alginategelatin-hydrogel-3d-vitro-model-systems-induce

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Aşağıdaki protokol tiyol-ene fotoğrafı tıklama reaksiyonlar oluşturduğu adım büyüme PEG-peptid Hidrojellerde pankreatik β-hücreleri encapsulating için teknikler sağlar. Bu malzeme platformu hücre kapsülleme için cytocompatible mikroçevrede sunuyor, ama aynı zamanda hidrojellerin bünyesinde oluşturulan hücre yapılarının kullanıcı kontrollü hızlı iyileşme sağlar sadece.

Adım büyüme PEG-peptid Hidrojeller kaynaktan β-hücre sferoidlerin Üretimi ve Kurtarma

Bir bioprinter bir kurban kalıp dayalı desenli hidrojeller oluşturmak için kullanıldı. Poloksamer kalıp ikinci bir hidrojel ile dolduruldu ve daha sonra üçüncü bir hidrojel ile doldurulmuş boşluklar bırakarak elüt edilmiştir. Bu yöntem Biyopolimerlerin karmaşık mimarileri oluşturmak için hızlı sağım ve poloksamerin iyi baskı kullanır.

Desenli ve Yaratılış 3D Hücre Kültürü için iki bileşenli Hidrojeller için Thermoresponsive Ters Kalıpları Baskı

Burada, hücre agregasyonu yoluyla 3B hücre sferoidlerinin oluşumu için hızlı ve esnek bir protokol açıklıyoruz. Bu, birden fazla hücre tipine kolayca uyarlanır ve hücre göçü, istila veya anoikis tahlilleri dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda ve hücre-matris etkileşimlerini görüntülemek ve ölçmek için uygundur.

3D Sfero Üretim için bir Verimli ve esnek Hücre Toplama Yöntemi

Bu iletişim kuralı elastik 3D macroporous microcryogels imalatı microfabrication cryogelation teknolojisi ile entegre ederek açıklar. Hücrelerle yükleme üzerine, 3D microtissues, hangi rejeneratif terapi kolaylaştırmak için kolayca enjekte içinde vivo olabilir veya diziler vitro yüksek üretilen iş uyuşturucu tarama için içine monte oluşturulur.

Enjekte edilebilir rejeneratif terapi ve yüksek-den geçerek uyuşturucu tarama için 3D Microtissues

Burada sunulan jelatin metakril 3D biyobaskı için bir yöntemdir.

Jelatin Metacryloyl Hidrojel Bazlı Bioinks 3D Biyobaskı Protokolleri

Bu protokolün amacı, ilaç tarama çalışmaları için kullanılabilecek 3D meme endotelyal ortak kültür modellerini hızla oluşturmak için önceden oluşturulmuş endotel ağlarına çok hücreli sferoidler olarak meme epitel hücrelerini doğrudan biyobaskılamaktır.

3D Çok Hücreli Meme Sferoidlerinin Endotel Ağlarına Doğrudan Biyobaskı

Mevcut protokol, 3D baskılı damga benzeri bir cihaz kullanarak uygun maliyetli bir şekilde büyük ölçekte doku sferoidleri üretmek için bir tekniği açıklamaktadır.

3D baskılı damga benzeri bir cihaz aracılığıyla doku sferoidlerinin üretilmesi

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

Burada, tümör sferoidlerinin hızlı, sağlam ve ucuz bir şekilde üretilmesini ve ardından hidrojel kapsüllenmesini sağlayan bir protokol sunuyoruz. Özel ekipman gerektirmediği için yaygın olarak uygulanabilir. Sferoid-matriks etkileşimlerini araştırmak ve in vitro doku fizyolojisi veya patoloji modelleri oluşturmak için özellikle yararlı olacaktır.

Sferoid-Matriks Etkileşimlerini İncelemek için Polietilen Glikol Hidrojellerde Tümör Sferoid Üretimi ve Kapsüllenmesi

Bu çalışma, agaroz kalıplarında mikro kuyular oluşturmak için damga tabanlı bir sistem kullanarak 3D hücre yapıları oluşturmak için uygun maliyetli ve verimli bir metodoloji sunmaktadır. Sistem, tek tip sferoidlerin/organoidlerin oluşumunu teşvik eder, böylece hücre etkileşimlerini iyileştirir. Bu yaklaşım deneysel değişkenliği azaltır ve ilaç testi ve doku mühendisliğindeki uygulamaları destekler.

Yeni Bir Damga Cihazı Kullanılarak İki Boyutlu Hücre Kültürlerinden Üç Boyutlu Sferoidlerin/Organoidlerin Üretilmesi

Öğrenin, aljinat/jelatin hidrojel kullanarak 3D tümör mikroçevresi modeli oluşturmayı ve çok hücreli tümör kürelerinin oluşumunu incelemeyi. Bu düşük maliyetli yöntem, kanser biyolojisi araştırmalarında yüksek tekrarlanabilirlik sağlar.

Bioprintable aljinat/jelatin hidrojel 3D Vitro Model sistemleri hücre küresel oluşumu teşvik

Daha fazla video keşfet