Name: Homojen Hücre Dağılımı için Üç Boyutlu Biyobaskıda Çok Katmanlı Hidrojel Bioinkin Kullanılması (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 29 s
Description: Keşfedin, düşük viskoziteli jelatin metakriloyl ile çok katmanlı biyobaskı stratejisi kullanarak hücre çökelmesini önleyin ve 3D baskı sırasında homojen hücre dağılımı sağlayın.

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 Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81771971, 81970442, 81703470 ve 81570422), Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (2018YFC1005002), Şangay Belediyesi Bilim ve Teknoloji Komisyonu (17JC1400200), Şangay Belediye Bilim ve Teknoloji Büyük Projesi (Hibe Hibe) hibe kabul. 2017SHZDZX01) ve Şangay Belediye Eğitim Komisyonu (İnovasyon Programı 2017-01-07-00-07-E00027).

1. Hücre yüklü SF-GelMA hazırlanması
<ol><li>0,22 μm şırınga filtre üniteleri kullanarak tüm malzemeleri sterilize edin. Biyolojik güvenlik kabinindeki tüm adımları atın.</li>
	<li>1x PBS'den 50 °C'ye kadar ısıtın ve ısıtılmış 1x PBS'de jelatini karıştırarak çözün. PBS'de jelatinin son konsantrasyonu %10 (w/v) olmalıdır.</li>
	<li>Jelatin çözeltisine metakrilik anhidrit ekleyin (metakrilik anhidritin 0,6-1 jelatine ağırlık oranı) yavaşça karıştırarak ve kompleksi en az 1 saat (50 °C) karıştırın. Tipik olarak, metakrilik anhidrit 12 g ile% 10 jelatin çözeltisi 200 mL hazırlamak; hacmi çalışmanın ihtiyaçlarına bağlıdır.</li>
	<li>Jelatin ve metakrilik anhidrit içeren karışık çözeltiyi 50 mL steril tüpe aktarın.</li>
	<li>3.500 x gkarışık çözeltisantrifüj . Genellikle iki tabaka elde etmek için 3-5 dakika sürer. Üst tabaka (GelMA) toplamak ve alt tabaka (reaksiyona girilmemiş metakrilik anhidrit) atın.</li>
	<li>Adım 1.5'te elde edilen üst tabaka çözeltisini iki hacim deiyonize su (40−50 °C) ile seyreltin.</li>
	<li>1.6'da elde edilen çözeltiyi 12-14 kDa moleküler ağırlık kesme diyaliz membranı ile deiyonize suya karşı 5−7 gün (40−50 °C) diyaliz emülsiyonu. Suyu her gün iki kez değiştirin.</li>
	<li>GelMA çözeltisini bir gecede −80 °C'de toplayın ve dondurun.</li>
	<li>GelMA çözeltisini -45 °C'ye, basınç 0,2 mbar'a ayarlanmış bir dondurma kurutucuda 3−5 gün boyunca lyophilize edin.</li>
	<li>Liyofilize GelMA'yı eritin (yaklaşık %75'lik ikame derecesi) 1x PBS içeren 1x PBS% 10 FBS (fetal sığır serum, v / v), 25 mM HEPES (N-2-hidroksitilpiperazin-N-etan-sülfonik asit) ve fotoinitiator (0.5%, w / v) GelMA bioink preparatını elde etmek için. NOT: GelMA'nın ikame derecesi ninhidrin titreşme3ile hesaplanabilir.</li>
	<li>Farklı SF konsantrasyonlarında SF-GelMA biyoinks elde etmek için GelMA çözeltisini (%10, w/v) farklı hacimlerde ilk SF çözeltisi (%5, w/v) ve 1x PBS'nin farklı hacimleriyle karıştırın. Farklı biyoinklerde GelMA ve SF çözeltisinin 1 mL başına oranı Tablo 1'desunulmuştur. NOT: Tüm bioinks% 5 (w / v) GelMA nihai konsantrasyonu içermelidir, ancak SF konsantrasyonu değişir: 0.5, 0.75, 1.0, 1.25, ve 1.5% (w / v) farklı SF-GelMA bioinks. SF-M-Katmanlı-GelMA'yı kullanarak SF ile birlikte modifiye edilen GelMA bioink'i katman katman olarak adlandırın. SF-X-GelMA'yı homojen bir şekilde SF ile modifiye edilen GelMA'yı (örneğin, %1'lik SF modifikasyonu ile GelMA SF-1-GelMA olarak adlandırılır) olarak adlandırmak için kullanın.</li>
	<li>Sonicate 10-20 dakika için tüm bioinks.</li>
	<li>Bir kuvözde %10 FBS ve %1 penisilin-streptomisin içeren DMEM (Dulbecco'nun modifiye Kartal ortamı) kullanarak NIH3T3 hücreleri yetiştirin (37 °C ila %5 CO2). Yoğunluk %80'e ulaştığında hücreleri 1:3 oranında iletin.</li>
	<li>5 dk. 1500 rpm'de NIH3T3 hücrelerinin süspansiyonuna santrifüj edin. NOT: Biyoink'teki kapsüllenmiş hücrelerin konsantrasyonu 1 x 106 hücre/mL olmalı ve konsantrasyon bir sitometre ile hesaplanmalıdır.</li>
	<li>Çeşitli hücre yüklü bioinks elde etmek için hücre pelet askıya almak için farklı SF-GelMA bioinks 2 mL kullanın.</li>
</ol>2. SF-M-Katmanlı-GelMA'nın yüklenmesi, yeniden ısıtılması ve biyobaskısı
<ol><li>Şırınganın alt katmanına 0,4 mL hücre yüklü SF-0.5-GelMA yükleyin. NOT: Bu çalışmada bioink rezervuar ı olarak 2 mL şırınga kullanın. Farklı SF-GelMA bioink'leri şırıngaya katman katman şeklinde yükleyin.</li>
	<li>5 dakika boyunca şırıngayı buz su banyosuna (0 °C) yerleştirin ve alt tabakadaki bioink'in jel durumuna dönüşmesine neden olun.</li>
	<li>Alt tabaka üzerinde hücre yüklü SF-0.75-GelMA bioink 0.4 mL yükleyin.</li>
	<li>5 dakika boyunca bir buz suyu banyosu (0 °C) bioinks iki tabaka ile şırınga yerleştirin biyoinks iki tabaka bir jel durumuna dönüşmesine neden.</li>
	<li>Farklı katmanlarda Farklı SF konsantrasyonlarında çok katmanlı bir biyoink sistemi elde etmek için kalan 3 çeşit bioink (SF-1-GelMA, SF-1.25-GelMA, SF-1.5-GelMA) ile yükleme ve soğutma adımlarını 3 kez daha dönüştürün. Tüm bioinklerin yüklenmesinde kullanılan hacim 0.4 mL olmalıdır.</li>
	<li>Çok katmanlı bioink'i, biyobaskıdan önce 30 dakika boyunca bir kuvöze (37 °C) yerleştirerek yeniden ısıtın.</li>
	<li>27 G baskı nozullu bioink rezervuarı olarak 2 mL şırınga kullanın. Akış hızını 50 μL/dk, nozulun hareketli hızını 2 mm/s olarak ve nozulun yüksekliğini 1 mm olarak ayarlayın. Biyobaskı işlemini oda sıcaklığında (yaklaşık 20 °C) gerçekleştirin.<ol>
<li>Önceki çalışmalardan uyarlanan parametreler11,12altında özel yapım biyoyazıcı kullanarak doku yapısı bir ekstrüzyon şekilde yazdırın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Biyobaskılı doku yapısını çapraz bağlamak için 40 s için ultraviyole ışık (365 nm, 800 mW) kullanın.</li>
	<li>Kültür DMEM çapraz bağlı doku yapısı (Dulbecco modifiye Kartal orta) içeren 10% FBS ve bir kuvözde% 1 penisilin-streptomisin içeren (37 ° C ile 5% CO2). Ortam ilk 2 gün ve sonrasında 2-3 günde bir 8 saatte bir değiştirildi.</li>
</ol>

<ol><li>Khademhosseini, A., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+decade+of+progress+in+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocol%22%5BJournal%5D)">A decade of progress in tissue engineering.</a> Nature Protocol. 11 (10), 1775-1781 (2016).</li>
<li>Heinrich, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting%3A+from+benches+to+translational+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting: from benches to translational applications.</a> Small. , 1805510(2019).</li>
<li>Daniela, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functionalization%2C+preparation+and+use+of+cell-laden+gelatin+methacryloyl-based+hydrogels+as+modular+tissue+culture+platforms%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Functionalization, preparation and use of cell-laden gelatin methacryloyl-based hydrogels as modular tissue culture platforms.</a> Nature Protocols. 11 (4), 727-746 (2016).</li>
<li>Pedde, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+biofabrication+strategies+for+engineering+complex+tissue+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Emerging biofabrication strategies for engineering complex tissue constructs.</a> Advanced Materials. 29 (19), (2017).</li>
<li>Holzl, K., Lin, S., Tytgat, L., Van Vlierberghe, S., Gu, L., Ovsianikov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioink+properties+before%2C+during+and+after+3D+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Bioink properties before, during and after 3D bioprinting.</a> Biofabrication. 8 (3), 032002(2016).</li>
<li>Guillotin, B., Guillemot, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+patterning+technologies+for+organotypic+tissue+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Cell patterning technologies for organotypic tissue fabrication.</a> Trends in Biotechnology. 29 (4), 183-190 (2011).</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, 773-785 (2014).</li>
<li>Dubbin, K., Hori, Y., Lewis, K. K., Heilshorn, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-stage+crosslinking+of+a+gel-phase+bioink+improves+cell+viability+and+homogeneity+for+3D+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Dual-stage crosslinking of a gel-phase bioink improves cell viability and homogeneity for 3D bioprinting.</a> Advanced Healthcare Materials. 5 (19), 2488-2492 (2016).</li>
<li>Rutz, A. L., Hyland, K. E., Jakus, A. E., Burghardt, W. R., Shah, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+multimaterial+bioink+method+for+3D+printing+tunable%2C+cell-compatible+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">A multimaterial bioink method for 3D printing tunable, cell-compatible hydrogels.</a> Advanced Materials. 27 (9), 1607-1614 (2015).</li>
<li>Chahal, D., Ahmadi, A., Cheung, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+piezoelectric+cell+printing+accuracy+and+reliability+through+neutral+buoyancy+of+suspensions%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Improving piezoelectric cell printing accuracy and reliability through neutral buoyancy of suspensions.</a> Biotechnology and Bioengineering. 109 (11), 2932-2940 (2012).</li>
<li>Chen, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogel+bioink+with+multilayered+interfaces+improves+dispersibility+of+encapsulated+cells+in+extrusion+bioprinting%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Hydrogel bioink with multilayered interfaces improves dispersibility of encapsulated cells in extrusion bioprinting.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 11, 30585-30595 (2019).</li>
<li>Zhu, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+general+strategy+for+extrusion+bioprinting+of+bio-macromolecular+bioinks+through+alginate-templated+dual-stage+crosslinking%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecular+Bioscience%22%5BJournal%5D)">A general strategy for extrusion bioprinting of bio-macromolecular bioinks through alginate-templated dual-stage crosslinking.</a> Macromolecular Bioscience. 18 (9), 1800127(2018).</li>
<li>Nauman, J. V., Campbell, P. G., Lanni, F., Anderson, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+of+insulin-like+growth+factor-I+and+ribonuclease+through+fibrin+gels%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Diffusion of insulin-like growth factor-I and ribonuclease through fibrin gels.</a> Biophysical Journal. 92 (12), 4444-4450 (2007).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Çok katmanlı sistemin kararlılığı, bu protokolü başarıyla gerçekleştirmek için önemli bir noktadır. Teorik olarak GelMA çözeltisindeki SF moleküllerinin difüzyonunu Nauman'ın13çalışmasına dayanarak hesapladık. Çözeltideki proteinlerin difüzyonunun molekül ağırlıklarıyla ilişkili olduğu bulunmuştur. Büyükbaş hayvan serum albumininin (MW) ortalama molekül ağırlığı (MW) 66.5 kDa olup difüzyon2katsayısı 64-72 m 2/s'dir. Fibrinojenin ortalama MW'ı 339.7 kDa, difüzyon katsayısı ise 23-34 μm 2...

Üç boyutlu (3D) biyobaskı biyofabrikasyon ve rejeneratif tıp1,2,,3yerli dokuların karmaşık mimari ve fonksiyonel kopyaları üretmek için umut verici bir yöntem olmuştur. Mürekkep püskürtmeli, ekstrüzyon ve stereolitografi baskı dahil olmak üzere biyobaskı ortak stratejileri, farklı bakış açılarından artıları ve eksileri var4. Bu teknikler arasında, ekstrüzyon prosedürü en yaygın maliyet etkinliği nedeniyle kullanılır. Bioink ekstrüzyon biyobaskı süreci istikrar önemli bir rol oynar. İdeal hücre yüklü bioink sadece biyouyumlu değil, aynı zamanda mekaniközellikleri5 için uygun olmalıdır. Düşük viskoziteli bioinks genellikle sıvı benzeri bir durum olarak sunulmaktadır. Bu bioinks kolayca ve hızlı bir şekilde birikmiş ve ekstrüzyon sırasında yüksek kesme stresi tarafından indüklenen hücre zarı hasarı önlemek. Ancak, uzun süreli baskı süreleri gerektiren karmaşık durumlarda, düşük viskozite genellikle genellikle yerçekimi tarafından tahrik edilir ve bioink bir homojen hücre dağılımı yol açan bioink rezervuar kapsüllenmiş hücrelerin kaçınılmaz sedimantasyon yol açar6,7. Sonuç olarak, homojen hücre dağılımı ile bir biyoink fonksiyonel doku yapısı in vitro biyobaskı engeller.
Bioinks odaklanan birkaç yeni çalışmalar kapsüllenmiş hücrelerin homojen dağılım teşvik bildirdin. Modifiye aljinit biyoink çift kademeli crosslinking dayalı ekstrüzyon biyobaskı için kullanılmıştır8. Bu çalışmada bir aljinat polimeri peptidler ve proteinler ile modifiye edilmiştir. Hücreler bu modifiye aljinatta, peptidler ve proteinler tarafından sağlanan ek bölgeler eki nedeniyle yaygın olarak kullanılan aljinattan daha homojen bir dağılım sundular. Alternatif olarak, harmanlanmış bioinks bioink hücrelerin sedimantasyon çözmek için kullanılmıştır. Polietilen glikol (PEG) ve jelatin veya jelatin metakroril (GelMA) içeren bir karışım lı biyoink geliştirilmiş mekanik sağlamlık ile başka bir çalışmada kullanılmıştır9. Kapsüllü hücreler homojen bir dağılım sunduçünkü harmanlanmış biyoink'in viskozitesi daha iyi gelişti. Genel olarak, biyoink viskozitesi, hücrelerin yerçekimi, hücrelerin yoğunluğu ve çalışma süresi gibi biyoink kapsüllenmiş hücrelerin dağılımını etkileyen çeşitli faktörler vardır. Bu faktörler arasında, hücrelerin yerçekimi sedimantasyon teşvik kritik bir rol oynar. Viskoz bioink tarafından sağlanan yüzdürme ve sürtünme bugüne kadar yerçekimine karşı ana kuvvetler olarak araştırılmıştır10.
Burada, bioink rezervuarındaki birden fazla sıvı arabirimini manipüle ederek kapsüllenmiş hücrelerin biyoinkteki homojen dağılımını teşvik etmek için yeni bir strateji geliştirdik. Bioink'in çok katmanlı modifikasyonu ile oluşturulan bu sıvı arayüzler sadece hücrelerin sedimantasyonunu geciktiren interfacial retansiyonu sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda biyoink'in uygun biyouyumluluğunu ve reolojik davranışını da sürdürebilir. Uygulamada, sulu GelMA çözeltisini (%5, w/v) ipek fibroin (SF) ile çok katmanlı bir şekilde uzunlamasına dört arayüz üreterek harmanlanmış bioinkte yüzler arası gerilimler sağladık. Sonuç olarak, hücrelere yüklenen yerçekimi insan yapımı interfacial tension ile dengelendi ve biyoink içinde kapsüllenmiş hücrelerin neredeyse homojen dağılım hücrelerin komşu katmanları arasında daha az sedimantasyon nedeniyle elde edildi. Bugüne kadar sıvı biyoinklerde interfacial retansiyonu manipüle ederek kapsüllenmiş hücrelerin sedimantasyonunu yavaşlatacak benzer bir protokol bildirilmemiştir. Biyobaskıda hücre sedimantasyonunu çözmenin yeni bir yolunu göstermek için protokolümüzü burada sıyoruz.

<table><tbody><tr><td>2-Hidroksi-4 & prim; - (2-hidroksietoksi) -2-metilpropiyofenon (PI2959)</td> <td>TCI</td><td>M64BK-QD</td><td></td></tr><tr><td>4- (2-hidroksietil) -1-piperazineetansülfonik asit (HEPES)</td> <td>Gibco</td><td>15630080</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco' s değiştirilmiş Kartal' s orta (DMEM)</td><td>Gibco</td><td>10569044</td><td></td></tr><tr><td>fetal sığır serumu (FBS)</td><td>Gibco</td><td>10091</td><td></td></tr><tr><td>Jelatin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>V900863MSDS</td><td></td></tr><tr><td>Metakrilik anhidrit (MA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>276685MSDS</td><td></td></tr><tr><td>Penisilin&ndash; streptomisin antibiyotikler</td><td>Gibco</td><td>15140163</td><td></td></tr><tr><td>Fosfat tamponlu salin (PBS)</td><td>Gibco</td><td>10010049</td><td></td></tr><tr><td>İpek fibroin</td><td>Gelişmiş BioMatrix</td><td>5154</td><td></td></tr></tbody></table>

homojen hücre dağılımı için Üç boyutlu biyobaskıda Çok katmanlı hidrojel bioink'in kullanılması

Using Multilayered Hydrogel Bioink in Three-Dimensional Bioprinting for Homogeneous Cell Distribution

Ekstrüzyon tabanlı üç boyutlu biyobaskı işlemi sırasında, düşük viskoziteli sıvı benzeri biyoinks, kesme stresinin neden olduğu membran hasarından hücreleri koruyabilir ve kapsüllenmiş hücrelerin hayatta kalmasını artırabilir. Ancak, rezervuarhızlı yerçekimi güdümlü hücre sedimantasyonu biyoprinted yapılarda homojen bir hücre dağılımına yol açabilir ve bu nedenle sıvı benzeri bioinks uygulanmasını engelleyebilir. Burada, kapsüllü hücrelerin sedimantasyonunu önlemek için sıvı benzeri biyoinkler (örn. düşük viskoziteli jelatin metakriloyl) için çok katmanlı yeni bir modifiye strateji geliştirdik. Çok katmanlı bioink'te birden fazla sıvı arabirimi, yüzler arası tutma sağlamak için manipüle edildi. Sonuç olarak, çok katmanlı sistemde bitişik tabakalar arasında giden hücre sedimantasyon eylem bioink rezervuar oldu. İnterasiyal retansiyonun hücrelerin tortul çekiminden çok daha yüksek olduğu, hücre sedimantasyonunu önlemede ve çok katmanlı biyoinkteki hücrelerin daha homojen bir şekilde dağılımını teşvik etmede interfacial tutmanın kritik bir rolünü gösterdiği saptandı.

Hücre yüklü biyoinklerin hazırlanması şeması Şekil 1'degösterilmiştir. Farklı bioinklerin hazırlanmasından sonra yükleme, yeniden ısıtma ve biyobaskı yapılmıştır (Şekil 2). Biyoink rezervuarındaki kapsüllü hücrelerin dağılımını değerlendirmek için, üç 96 kuyulu tabakada üç farklı hücre yüklü biyoink kullanılarak biyobaskı işlemi gerçekleştirilmiştir(Şekil 3A). Kapsüllü hücrelerin dağılımlarını araştırmak için iki kontrol grubu (el d...

Burada, kapsüllü hücrelerin sedimantasyonunu önlemek için sıvı benzeri biyoinkler (düşük viskoziteli jelatin metakrilopil) için çok katmanlı modifiye edilmiş yeni bir strateji geliştirdik.

Homojen Hücre Dağılımı için Üç Boyutlu Biyobaskıda Çok Katmanlı Hidrojel Bioink'in Kullanılması

During the extrusion-based three-dimensional bioprinting process, liquid-like bioinks with low viscosity can protect cells from membrane damage induced by ...

Protokolümüzü kullanarak, sıvı benzeri biyoink seyreltmelerinin çok katmanlı olması sadece kapsüllenmiş hücrelerin homojen dağılımını teşvik etmekle kalmıyor, aynı zamanda hücreye uygun bir biyoink ortamını da korumasağlıyor. Biyoink rezervuarı içindeki kapsüllenmiş hücrelerin sedimantasyonunu durdurmak için interfacial gerilimi kullanırız, ekstrüzyon baskı sırasında hücrelere yüksek kesme gerilim yükünden kaçınArak. Bu teknolojiyi kullanarak, homojen hücre dağılımı ile 3D doku yapıları üretebilir, ilaç tarama ve rejenerasyon tıbbı çalışmalarında kullanılmak üzere fonksiyonel bir in vitro doku kalıbı sağlayan.Bioink hazırlanırken, bu faktörler mürekbe kalitesini etkileyebilir gibi, deneysel sıcaklık ve higrogel yükleme prosedürü dikkat etmek önemlidir. Hazırlık başlamadan önce, tüm malzemeleri sterilize etmek için 0,22 mikrometreşırış filtre üniteleri kullanın ve biyolojik bir güvenlik kabininde 50 derece-Celsius-Santigrat PBS'de jelatini %10 nihai konsantrasyona eritin. 50 santigrat derecede en az bir saat yavaş karıştırma ile 0,6 ila bir ağırlık oranı jelatin çözeltisine metakrilik anhidrit ekleyin.Kuluçka sonunda, karışık çözeltiyi steril 50 mililitrelik bir tüpe aktarın ve çözeltiyi santrifüj ile katmanlara ayırın. Üst GelMA tabakasıtoplamak ve 40 ila 50 derece-Celsius deiyonize su iki cilt ile toplanan çözelti seyreltmek. GelMA çözeltisini, 12 ila 14 kiloda moleküler ağırlık kesme diyaliz membranı ile 40 ila 50 santigrat derecede beş ila yedi gün boyunca deiyonize suya karşı diyaliz emzvesi ile diyalize getirin ve suyu günde iki kez değiştirin.Diyaliz sonunda, eksi 80 santigrat derece bir gecede GelMA çözeltisi dondurmak. Daha sonra Eksi 45 santigrat derece ve 0,2 milibar basınç bir dondurucu kurutucu üç ila beş gün boyunca GelMA çözeltisi lyophilize. Daha sonra PBS'de %10 fetal sığır serumu, 25 milimoler HEPES ve %0.5 fotobaşlatıcı ile takviye edilen lyophilized GelMA'yı eritin.İpek fibroin GelMA bioinks elde etmek için, tabloda önerildiği gibi ilk ipek fibroin çözeltisi farklı hacimlerde ve PBS farklı hacimlerde GelMA çözeltisi karıştırın. Tüm bioinks hazırlandığında, 10 ila 20 dakika için çözüm sonicate. Mürekkepler sonicating iken, biyoink çözeltisi başına bir 15 mililitrekonik tüp içine% 80 uyumlu NIH/3T3 hücre kültüründen hücreleri toplamak ve santrifüj ile hücreleri pelet.Daha sonra dikkatle supernatants aspire ve biyoink çözeltisi konsantrasyonu mililitre başına altı hücre bir kez 10 biyoink iki mililitre ile her tüp hücreleri resuspend. Baskı için bioink yüklemek için, iki mililitreşyon şırınga alt tabakasına hücre yüklü ipek fibroin 0.5 GelMA aspire 400 mikrolitre ekleyin. Sınır ısınır güçlükte, alt tabakabioink' i bir jel durumuna düşürmek için şığı beşdakika sAntigrat derecelik bir buz su banyosuna yerleşimdirerek, 400 mikrolitre hücre yüklü ipek fibroin mikrobüsünü ipek fibroin 0,5 GelMA' nın katmasının üzerinde nüfuzlu bir jel durumuna düşürürSonra beş dakika boyunca buz banyosu için şırınga dönmek, aynı şekilde şırınga hücre yüklü bioink her ek konsantrasyon eklemeye devam. Farklı katmanlarda farklı konsantrasyonlarda ipek fibroin içeren çok katmanlı bir biyoink sistemi elde edildiğinde, bioink 37 derecelik bir inkübatörde 30 dakika ısıtın. Kuluçka sonunda, şırınga üzerine 27-gauge baskı başlığı yükleyin ve akış hızını dakikada 50 mikrolitreye, nozulun hareketli hızını saniyede iki mililitreye, nozulun yüksekliğini ise bir milimetreye ayarlayın.Sonraki oda sıcaklığında özel yapım biyoyazıcı kullanarak bir ekstrüzyon şekilde doku yapısı baskı ve 800 miliwatt 40 saniye boyunca ultraviyole ışık 365 nanometre ile biyobasılan doku yapısı çapraz bağlantı. Daha sonra dmem çapraz bağlı doku yapısı% 10 fetal sığır serum ve% 1 penisilin-streptomisin bir hücre kültürü kuluçka ile takviye, ilk iki gün boyunca her sekiz saatte bir orta değişen ve her iki veya üç gün sonra. Bu temsili analizde, biyobaskı prosedürü ilerledikçe, hedef kuyularda hücrelerin yoğunluğu tüm gruplarda azalmıştır.İpek fibroin sıfır GelMA grubunda hücrelerin yaklaşık %70'i alt tabakada birikti. Bir GelMA grubunda ipek fibroin, hücrelerin yaklaşık %40'ı alt tabakada, yaklaşık %5'i ise üst tabakada birikti. İpek fibroin çok katmanlı GelMA grubunda kapsüllü hücrelerin birikimi kontrol gruplarından daha homojendi.Bu protokolün en kritik parçası SF-GelMA bioink çok katmanlı yükleme. Bu protokol, sıvı benzeri biyoinks kullanan diğer ekstrüzyon biyobaskı analizlerine uygulanabilir.

using-multilayered-hydrogel-bioink-three-dimensional-bioprinting-for

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

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

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

Birlikte işlevsel ve uygun bir 3-D doku yapıları in vitro tarama uygulamalarında kullanılmak üzere bioprinted edilebildiği bir doku taklit hidrojel bioink sağlayan bir protokol kümesi tarif eder.

Bioprinting cellularized dokuya özel Hidrojel Bioink kullanılarak dahil edilmesi

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

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

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

Bu makalede, düşük maliyetli bir ticari 3D yazıcıyı, desenli biyosilmların yazdırmayı kolaylaştıracak bir bakteriyel 3D yazıcıya dönüştürme yöntemi açıklanır. Bioprinter ve biyo-mürekkep hazırlama tüm gerekli yönleri, hem de biyolojiler oluşumunu değerlendirmek için doğrulama yöntemleri açıklanmıştır.

Bir do-it-yourself Bioprinter ile tasarlanan Biyosilmların üç boyutlu deseni

Burada sunulan jelatin metakril 3D biyobaskı için bir yöntemdir.

Jelatin Metacryloyl Hidrojel Bazlı Bioinks 3D Biyobaskı Protokolleri

Bu protokol, hücre yüzeyi reseptörlerinin, Kit'in (CD117) ve yüksek benzeşimli IgE reseptörlerinin (FcφRI) hücre canlılığı ve fenotipik ekspresyumu açısından fare kemiğinden türetilmiş mast hücreleri ile kristal nanoselüloz (CNC)/agarose kompozit hidrojel biyomalzeme mürekkebinin biyouyumluluğunu hızla değerlendirmek için bir yöntemi vurgulamaktadır.

Kemik İliği Türevi Mast Hücre Kültürü için Kristal Nanoselüloz Gömülü Agarose Biyomalzeme Mürekkep İmalatı

Bu makale, hücre dışı matris sertleşmesini ve fibroblast aktivasyonunu incelemek için fototize edilebilir hidrojellerin 3D biyo-baskısının nasıl yapılacağını açıklamaktadır.

Fibroblast Aktivasyonunu İncelemek için 3D Biyobaskı Fototable Hidrojeller

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

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

Keşfedin, düşük viskoziteli jelatin metakriloyl ile çok katmanlı biyobaskı stratejisi kullanarak hücre çökelmesini önleyin ve 3D baskı sırasında homojen hücre dağılımı sağlayın.

Homojen Hücre Dağılımı için Üç Boyutlu Biyobaskıda Çok Katmanlı Hidrojel Bioink'in Kullanılması

Daha fazla video keşfet