Name: Fibroblast Aktivasyonunu İncelemek için 3D Biyobaskı Fototable Hidrojeller (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-06-30T12:20:00.000+00:00
Duration: 7 min 17 s
Description: Keşfedin, 3D biyobaskı fototable hidrojeller kullanarak fibroblast aktivasyonunu ve akciğer dokusu mekaniklerini inceleyin. Bu yöntem, kronik akciğer hastalıklarının mekanizmalarını anlamak için yeni bir platform sunar.

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, Dr. Adam Feinberg'e (Carnegie Mellon Üniversitesi) ve 3D Biyobaskı Açık Kaynak Çalıştayı'na ev sahipliği yapanlara teşekkür eder. Bu kişiler, FRESH biyobaskı tekniklerini öğrenmeyi ve bu çalışmalar için kullanılan 3D biyoyazıcıyı oluşturmayı mümkün kıldı. Ek olarak, yazarlar bu yazıda figürler üretmek için kullanılan Biorender.com teşekkür etmek isterler. Bu çalışma, Rose Community Foundation (DDH ve CMM), Colorado Pulmoner Vasküler Hastalık Araştırma Ödülü (DDH ve CMM), Ödül 1941401 kapsamındaki Ulusal Bilim Vakfı (CMM), W81XWH-20-1-0037 (CMM) Ödülü altındaki Ordu Departmanı, R21 CA252172 Ödülü (CMM) kapsamında NIH Ulusal Kanser Enstitüsü, Colorado Üniversitesi Anschutz Tıp Kampüsü'ndeki (DDH ve CMM) Ludeman Aile Kadın Sağlığı Araştırmaları Merkezi, Ulusal Sağlık Enstitüleri Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü R01 HL080396 (CMM), R01 HL153096 (CMM), F31 HL151122 (DDH) ve T32 HL072738 (DDH ve AT).

1. PEGαMA sentezi ve karakterizasyonu
NOT: Poli (etilen glikol) -alfa metakrilat (PEGαMA) sentezi Hewawasam ve ark. ve nemsiz koşullar altında gerçekleştirildi9.
<ol><li>Reaktanları tartın. NOT: Örneğin, 5 g 10 kg/mol 8 kollu PEG-hidroksil (PEG-OH) ve 0,38 g sodyum hidrit (NaH) tartın (Malzeme Tablosuna bakın).</li>
	<li>250 mL Schlenk şişesine bir karıştırma çubuğu ekleyin ve argon ile temizleyin.</li>
	<li>PEG-OH'yi Schlenk şişesi içinde çözünme için gereken en düşük susuz tetrahidrofuran (THF) hacminde çözün. NOT: Yaklaşık 80 mL THF, 5 g PEG-OH'yi çözecektir. PEG-OH'yi çözmek için gereken minimum THF miktarını ekleyin.</li>
	<li>Reaksiyon karışımına 3 kat molar fazla NaH ekleyin ve oda sıcaklığında (RT) 30 dakika karıştırın.</li>
	<li>Schlenk şişesine damla damla 6 kat fazla Etil 2- (bromometil) akrilat (EBrMA, Malzeme Tablosuna bakınız) ekleyin ve reaksiyon kabını ışıktan korumak için alüminyum folyo ile örtün. Reaksiyonu oda sıcaklığında yaklaşık 48 saat karıştırın. NOT: 5 g PEG-OH ve 0.38 g NaH için, bu reaksiyon için 3.68 mL EBrMA kullanın.</li>
	<li>Reaksiyonu söndürmek için birkaç damla 1 N asetik asit ekleyin. Çözeltiyi bir filtrasyon yardımcısı aracılığıyla vakumla filtreleyin. NOT: Asetik asit eklemek gaz kabarcıkları oluşturacaktır. Kabarcıklar oluşmayı bıraktığında asetik asit damlaları eklemeyi bırakın, çünkü bu, karışımın başarıyla söndürüldüğünü gösterir.</li>
	<li>Süzüntüyü bir döner buharlaştırıcı üzerinde yoğunlaştırın ve 4 °C dietil eter içinde çökeltin. Çökeltiyi 4 °C'de 12-18 saat ışıktan koruyarak bırakın.</li>
	<li>Bir Buchner hunisine bir Whatman filtre kağıdı ekleyin. Reaksiyon karışımını filtre kağıdının üzerine yavaşça dökün ve çökeltiyi dietil eterden ayırmak için vakum emiş kullanın. Çökeltiyi kuru ve temiz bir filtrasyon şişesinde toplayın.</li>
	<li>Ürünü en az 5 saat veya gece boyunca oda sıcaklığında vakumla kurutun ve gereken minimum deiyonize su hacminde çözün. Çözünmüş ürünü diyaliz tüpüne aktarın (Malzeme Tablosuna bakınız) ve en az dört gün boyunca 3,5 L deiyonize suya karşı diyalize edin. Diyaliz suyunu her 12 saatte bir değiştirin. NOT: Ürün, vakumla kurutmadan sonra tamamen kuru saf beyaz katı toz olarak görünecektir.</li>
	<li>Ürünü hızlı dondurun ve yaklaşık 72 saat veya tamamen kuruyana kadar liyofilize edin.</li>
	<li>Ürünü kloroform D (CDCl3) içinde çözün. Örneği, 2,5 sn gevşeme süresiyle 248 tarama gerçekleştiren bir protokolle 1H NMR kullanarak çalıştırın.</li>
	<li>CDCl3 çözücü tepe noktasını 7.26 PPM'ye kalibre ederek ürünün işlevselleşmesini ve saflığını doğrulayın. PEG omurga protonları (d3.71) için tepe noktasını entegre edin ve entegrasyonu 114'e kalibre edin.</li>
	<li>Kalan tepe noktalarını entegre edin: PEGαMA 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3): d (ppm) 1.36(t, 3H, CH 3-),3.71 (s, 114H, PEG CH 2-CH 2), 4.29 (t, s, 4H, -CH 2-C(O)-O-O, -O-CH 2-C(=CH 2)-), 5.93 (q, 1H, -C=CH 2), 6.34 (q, 1H, -C=CH2) ve αMA alken uç grubu pikleri için integrasyonu PEG omurga kalibrasyonuna dayalı olarak beklenen değerle (1H) karşılaştırın (Şekil 1). NOT: "a" olarak etiketlenmiş iki tepe noktasının ortalamasını alın (Şekil 1) ve ortalama PEGαMA işlevselleştirme yüzdesini elde etmek için 100 ile çarpın.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65639/65639fig01.jpg"> Şekil 1: Proton NMR, PEGαMA işlevselleştirmesinin başarılı olduğunu doğruladı. NMR analizi kloroform-D (CDCl3<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65639/65639fig01large.jpg" target="_blank"></a><ol><li> </li><li></li><li> </li><li><li></li><li></ol><ol><li><li></li><li></li><li> </li><li> </li></ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65639/65639fig02.jpg"> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65639/65639fig02large.jpg" target="_blank"></a><ol><li> </li><li><li><li><li></li><li> </li></ol><ol><li> </li><li></li><li> </li><li><li></li><li> </li></ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table><ol><li> </li><li> </li><li> </li><li><li></ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65639/65639fig03.jpg"> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65639/65639fig03large.jpg" target="_blank"></a><ol><li></li><li> </li><li> </li><li><li> </li><li> </li><li><li></ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65639/65639fig04.jpg"> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65639/65639fig04large.jpg" target="_blank"></a><ol><li> </li><li></li></ol><ol><li><li><li></li><li> </li><li> </li><li></li><li><li></li><li></li><li><li> </li><li> </li><li></li></ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65639/65639fig05.jpg"> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65639/65639fig05large.jpg" target="_blank"></a><ol><li></li><li> </li><li></li></ol>

ECM Sertleşmesine Hücresel Tepkileri Araştırmak için Fototize Edilebilir Biyobaskılı Hidrojeller

<ol><li>Ahrens, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Programming+cellular+alignment+in+engineered+cardiac+tissue+via+bioprinting+anisotropic+organ+building+blocks%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Programming cellular alignment in engineered cardiac tissue via bioprinting anisotropic organ building blocks.</a> Advanced Materials. 34 (26), e2200217(2022).</li>
<li>Lin, N. Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Renal+reabsorption+in+3D+vascularized+proximal+tubule+models%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Renal reabsorption in 3D vascularized proximal tubule models.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (12), 5399-5404 (2019).</li>
<li>Grigoryan, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multivascular+networks+and+functional+intravascular+topologies+within+biocompatible+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Multivascular networks and functional intravascular topologies within biocompatible hydrogels.</a> Science. 364 (6439), 458-464 (2019).</li>
<li>Kang, Y., Datta, P., Shanmughapriya, S., Ozbolat, I. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+bioprinting+of+tumor+models+for+cancer+research%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Biomaterials%22%5BJournal%5D)">3D bioprinting of tumor models for cancer research.</a> ACS Applied Biomaterials. 3 (9), 5552-5573 (2020).</li>
<li>Davis-Hall, D., Thomas, E., Pena, B., Magin, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D-bioprinted%2C+phototunable+hydrogel+models+for+studying+adventitial+fibroblast+activation+in+pulmonary+arterial+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">3D-bioprinted, phototunable hydrogel models for studying adventitial fibroblast activation in pulmonary arterial hypertension.</a> Biofabrication. 15 (1), (2022).</li>
<li>Mirdamadi, E., Tashman, J. W., Shiwarski, D. J., Palchesko, R. N., Feinberg, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FRESH+3D+bioprinting+of+a+full-size+model+of+the+human+heart%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomaterials+Science+%26+Engineering%22%5BJournal%5D)">FRESH 3D bioprinting of a full-size model of the human heart.</a> ACS Biomaterials Science & Engineering. 6 (11), 6453-6459 (2020).</li>
<li>Shiwarski, D. J., Hudson, A. R., Tashman, J. W., Feinberg, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergence+of+FRESH+3D+printing+as+a+platform+for+advanced+tissue+biofabrication%5BTitle%5D)+AND+%22APL+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Emergence of FRESH 3D printing as a platform for advanced tissue biofabrication.</a> APL Bioengineering. 5 (1), 010904(2021).</li>
<li>Petrou, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clickable+decellularized+extracellular+matrix+as+a+new+tool+for+building+hybrid+hydrogels+to+model+chronic+fibrotic+diseases+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Clickable decellularized extracellular matrix as a new tool for building hybrid hydrogels to model chronic fibrotic diseases in vitro.</a> Journal of Materials Chemistry B. 8 (31), 6814-6826 (2020).</li>
<li>Hewawasam, R. S., Blomberg, R., Serbedzija, P., Magin, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+modification+of+human+decellularized+extracellular+matrix+for+incorporation+into+phototunable+hybrid+hydrogel+models+of+tissue+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Chemical modification of human decellularized extracellular matrix for incorporation into phototunable hybrid hydrogel models of tissue fibrosis.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 15 (12), 15071-15083 (2023).</li>
<li>Saleh, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+hybrid+hydrogels+comprised+healthy+or+diseased+decellularized+extracellular+matrix+to+study+pulmonary+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+and+Molecular+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Engineering hybrid hydrogels comprised healthy or diseased decellularized extracellular matrix to study pulmonary fibrosis.</a> Cellular and Molecular Bioengineering. 15 (5), 505-519 (2022).</li>
<li>Guvendiren, M., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stiffening+hydrogels+to+probe+short-+and+long-term+cellular+responses+to+dynamic+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Stiffening hydrogels to probe short- and long-term cellular responses to dynamic mechanics.</a> Nature Communications. 3, 792(2012).</li>
<li>Rosales, A. M., Vega, S. L., DelRio, F. W., Burdick, J. A., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogels+with+reversible+mechanics+to+probe+dynamic+cell+microenvironments%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition+English%22%5BJournal%5D)">Hydrogels with reversible mechanics to probe dynamic cell microenvironments.</a> Angewandte Chemie International Edition English. 56 (40), 12132-12136 (2017).</li>
<li>Wynn, T. A., Ramalingam, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+fibrosis%3A+therapeutic+translation+for+fibrotic+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of fibrosis: therapeutic translation for fibrotic disease.</a> Nature Medicine. 18 (7), 1028-1040 (2012).</li>
<li>Huertas, A., Tu, L., Humbert, M., Guignabert, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+inflammation+within+the+vascular+wall+in+pulmonary+arterial+hypertension%3A+more+than+a+spectator%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Research%22%5BJournal%5D)">Chronic inflammation within the vascular wall in pulmonary arterial hypertension: more than a spectator.</a> Cardiovascular Research. 116 (5), 885-893 (2020).</li>
<li>Kendall, R. T., Feghali-Bostwick, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibroblasts+in+fibrosis%3A+novel+roles+and+mediators%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Fibroblasts in fibrosis: novel roles and mediators.</a> Frontiers in Pharmacology. 5, 123(2014).</li>
<li>Parker, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrotic+extracellular+matrix+activates+a+profibrotic+positive+feedback+loop%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Fibrotic extracellular matrix activates a profibrotic positive feedback loop.</a> The Journal of Clinical Investigation. 124 (4), 1622-1635 (2014).</li>
<li>Habiel, D. M., Hogaboam, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneity+in+fibroblast+proliferation+and+survival+in+idiopathic+pulmonary+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Heterogeneity in fibroblast proliferation and survival in idiopathic pulmonary fibrosis.</a> Frontiers in Pharmacology. 5, 2(2014).</li>
<li>Hu, C. J., Zhang, H., Laux, A., Pullamsetti, S. S., Stenmark, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+contributing+to+persistently+activated+cell+phenotypes+in+pulmonary+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Mechanisms contributing to persistently activated cell phenotypes in pulmonary hypertension.</a> The Journal of Physiology. 597 (4), 1103-1119 (2019).</li>
<li>Li, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergence+of+fibroblasts+with+a+proinflammatory+epigenetically+altered+phenotype+in+severe+hypoxic+pulmonary+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Immunology%22%5BJournal%5D)">Emergence of fibroblasts with a proinflammatory epigenetically altered phenotype in severe hypoxic pulmonary hypertension.</a> The Journal of Immunology. 187 (5), 2711-2722 (2011).</li>
<li>Hinton, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+printing+of+complex+biological+structures+by+freeform-reversible+embedding+of+suspended+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional printing of complex biological structures by freeform-reversible embedding of suspended hydrogels.</a> Science Advances. 1 (9), e1500758(2015).</li>
<li>Brown, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Secondary+photocrosslinking+of+click+hydrogels+to+probe+myoblast+mechanotransduction+in+three+dimensions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Secondary photocrosslinking of click hydrogels to probe myoblast mechanotransduction in three dimensions.</a> Journal of the American Chemical Society. 140 (37), 11585-11588 (2018).</li>
<li>Ondeck, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamically+stiffened+matrix+promotes+malignant+transformation+of+mammary+epithelial+cells+via+collective+mechanical+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Dynamically stiffened matrix promotes malignant transformation of mammary epithelial cells via collective mechanical signaling.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (9), 3502-3507 (2019).</li>
<li>Caliari, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stiffening+hydrogels+for+investigating+the+dynamics+of+hepatic+stellate+cell+mechanotransduction+during+myofibroblast+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Stiffening hydrogels for investigating the dynamics of hepatic stellate cell mechanotransduction during myofibroblast activation.</a> Scientific Reports. 6, 21387(2016).</li>
<li>Liu, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feedback+amplification+of+fibrosis+through+matrix+stiffening+and+COX-2+suppression%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Feedback amplification of fibrosis through matrix stiffening and COX-2 suppression.</a> Journal of Cell Biology. 190 (4), 693-706 (2010).</li>
<li>Tschumperlin, D. J., Ligresti, G., Hilscher, M. B., Shah, V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanosensing+and+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Mechanosensing and fibrosis.</a> The Journal of Clinical Investigation. 128 (1), 74-84 (2018).</li>
<li>Chelladurai, P., Seeger, W., Pullamsetti, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix+metalloproteinases+and+their+inhibitors+in+pulmonary+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22European+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">Matrix metalloproteinases and their inhibitors in pulmonary hypertension.</a> European Respiratory Journal. 40 (3), 766-782 (2012).</li>
<li>Caracena, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alveolar+epithelial+cells+and+microenvironmental+stiffness+synergistically+drive+fibroblast+activation+in+three-dimensional+hydrogel+lung+models%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials+Science%22%5BJournal%5D)">Alveolar epithelial cells and microenvironmental stiffness synergistically drive fibroblast activation in three-dimensional hydrogel lung models.</a> Biomaterials Science. 10 (24), 7133-7148 (2022).</li>
<li>Ruskowitz, E. R., DeForest, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proteome-wide+analysis+of+cellular+response+to+ultraviolet+light+for+biomaterial+synthesis+and+modification%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomaterials+Science+%26+Engineering%22%5BJournal%5D)">Proteome-wide analysis of cellular response to ultraviolet light for biomaterial synthesis and modification.</a> ACS Biomaterials Science & Engineering. 5 (5), 2111-2116 (2019).</li>
<li>Kruse, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+pH+on+cell+viability%2C+cell+migration%2C+cell+proliferation%2C+wound+closure%2C+and+wound+reepithelialization%3A+In+vitro+and+in+vivo+study%5BTitle%5D)+AND+%22Wound+Repair+and+Regeneration%22%5BJournal%5D)">The effect of pH on cell viability, cell migration, cell proliferation, wound closure, and wound reepithelialization: In vitro and in vivo study.</a> Wound Repair and Regeneration. 25 (2), 260-269 (2017).</li>
<li>Filippi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perfusable+biohybrid+designs+for+bioprinted+skeletal+muscle+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Perfusable biohybrid designs for bioprinted skeletal muscle tissue.</a> Advanced Healthcare Materials. , e1500758(2023).</li>
<li>Matthiesen, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Astrocyte+3D+culture+and+bioprinting+using+peptide-functionalized+hyaluronan+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Astrocyte 3D culture and bioprinting using peptide-functionalized hyaluronan hydrogels.</a> Science and Technology of Advanced Materials. 24 (1), 2165871(2023).</li>
<li>Xu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioprinting+a+skin+patch+with+dual-crosslinked+gelatin+%28GelMA%29+and+silk+fibroin+%28SilMA%29%3A+An+approach+to+accelerating+cutaneous+wound+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Today+Bio%22%5BJournal%5D)">Bioprinting a skin patch with dual-crosslinked gelatin (GelMA) and silk fibroin (SilMA): An approach to accelerating cutaneous wound healing.</a> Materials Today Bio. 18, 100550(2023).</li>
<li>Bliley, J. M., Shiwarski, D. J., Feinberg, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D-bioprinted+human+tissue+and+the+path+toward+clinical+translation%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">3D-bioprinted human tissue and the path toward clinical translation.</a> Science Translational Medicine. 14 (666), eabo7047(2022).</li>
</ol>

Yazarların ifşa edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur. Bu makalenin bazı bölümleri GİB Yayıncılık https://doi.org/10.1088/1758-5090/aca8cf'nin izniyle © çoğaltılmıştır. 5 Tüm hakları saklıdır.

Kontrollü ışığa maruz kalmaya yanıt olarak çift aşamalı polimerizasyon reaksiyonları, biyomalzemeleri uzamsal ve zamansal kontrol ile sertleştirebilir. Çeşitli platformlarda hücre-matris etkileşimlerini değerlendirmek için bu tekniği kullananbirkaç çalışma vardır 5,8,9,10,11,21,22,23</s...

3D biyobaskı, araştırmacıların hücreleri ve biyomalzemeleri 3D hacimler içinde hassas bir şekilde biriktirmelerini ve biyolojik dokuların karmaşık hiyerarşik yapısını yeniden oluşturmalarını sağlayan dönüştürücü bir teknolojidir. Son on yılda, 3D biyo-baskıdaki gelişmeler, atan insan kalp dokuları 1, böbrek dokularınınfonksiyonel modelleri2, akciğer içindeki gaz değişimi modelleri3 ve kanser araştırmaları için tümör modelleri4 yarattı. Askıda Hidrojelin Serbest Biçimli Tersinir Gömülmesi (FRESH) biyo-baskı gibi gömülü 3D biyo-baskı tekniklerinin icadı, pulmoner kan damarları5 ve hatta insan kalbi6 gibi karmaşık yumuşak doku yapılarının 3D olarak yeniden üretilmesini mümkün kılmıştır. FRESH 3D biyobaskı, yumuşak ve düşük viskoziteli biyomürekkeplerin bir kesme inceltme destek banyosuna ekstrüzyon yoluyla katman katman basılmasını kolaylaştırır. Destek banyosu, bir Bingham plastiği görevi gören ve baskıdan sonra biyomürekkebin amaçlanan şeklini ve yapısını koruyan, sıkıca paketlenmiş jelatin mikropartiküller gibi bir malzemeden oluşur. Basılı yapı katılaştıktan sonra, destek banyosu sıcaklık 37 °C'ye yükseltilerek çözülebilir7.
Yakın tarihli bir inceleme makalesi, FRESH tekniği kullanılarak çeşitli yayınlarda 3D biyo-basılmış materyalleri özetledi. Bu doğal olarak elde edilen malzemeler, kollajen tip I'den metakrillenmiş hyaluronik aside kadar çeşitlilik gösterir ve birkaç farklı jelleşme mekanizmasını temsil eder7. Bu 3D biyo-baskı tekniği kullanılarak gerçekleştirilen çoğu araştırma çalışması, dış uyaranlara yanıt olarak değişmeyen statik biyomalzemeler kullanır. Dinamik fototable hidrojel biyomalzemeler, laboratuvarımız ve diğerleri 8,9,10,11,12 tarafından çeşitli fibrotik hastalıkları modellemek için kullanılmıştır. Statik biyomalzemelerin aksine, fototize edilebilen biyomürekkepler, daha düşük elastik modül değerine sahip yumuşatılmış bir modelin oluşturulmasına ve daha sonra mikroçevresel sertleşmedeki artışlara hücresel tepkileri keşfetmek için sertleştirilmesine izin verir.
Fibrotik hastalıklar, yara izi ve sertleşmeye neden olabilen hücre dışı matriks üretiminde bir artış ile karakterizedir13. Doku sertleşmesi, etkilenen dokunun daha fazla yaralanmasını ve tahribatını başlatarak kalıcı organ hasarına ve hatta ölüme neden olabilir; Fibrotik bozukluklar dünya çapında mortalitenin üçte birinden sorumludur. Fibroblastlar bu hastalık durumunda aşırı ve anormal hücre dışı matriks üretir14,15. Artan fibroblast proliferasyonu ve hücre dışı matriks birikimi dokuyu daha da sertleştirir ve profibrotik pozitif geri besleme döngüsünü aktive eder16,17,18,19. Fibroblast aktivasyonunu incelemek, fibrotik hastalıkları anlamak için hayati önem taşır. Burada, insan pulmoner arteriyel hipertansiyonunu (PAH), 3D biyobaskı kullanarak kan damarının 3D geometrisini taklit etmenin ve fototable hidrojellerin dinamik sertleştirme yeteneklerini tanıtmanın önemli olduğu bir fibrotik bozukluğa örnek olarak sunuyoruz. PAH, ana pulmoner arterlerdeki basıncın normal seviyeleri aştığı ve kalbe baskı uyguladığı, insan pulmoner arter adventisyel fibroblast (HPAAF) aktivasyonunu arttırdığı ve kan damarı dokularını sertleştirdiği bir durumdur16,17,18,19. Fototize edilebilir bir poli (etilen glikol) -alfa metakrilat (PEGαMA) biyomürekkep formülasyonu, yapılarda zamansal sertleşmeye izin verir ve hem sağlıklı doku hem de hastalık ilerlemesini modellemeye yardımcı olur 5,8,9,10. Bu benzersiz özellikten yararlanmak, 3D'de mikroçevresel sertleşmeye yanıt olarak HPAAF aktivasyonunun ve proliferasyonunun ölçülmesini sağlar ve bu hastalıkta yer alan hücresel mekanizmalar hakkında değerli bilgiler sağlayabilir. Burada açıklanan protokol, araştırmacıların hastalığın ilerlemesi veya doku onarımı sırasında hücre dışı mikro ortamdaki değişiklikleri özetleyen ve fibroblast aktivasyonunu inceleyen 3D modeller oluşturmasına olanak sağlayacaktır.

<table><tbody><tr><td>AccuMax Radyometre/Fotometre Kiti</td><td>Spectronics Corporation</td><td>XPR-3000</td><td>Işık yoğunluğunu ölçmek için, fotoğraf sertleştirme için kullanılır</td></tr><tr><td>Asetik Asit&nbsp;</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılan</td> <td>Fisher Scientific</td><td>BP2401-500</td></tr><tr><td>Aseton</td><td>Fisher Scientific</td><td>A184</td><td>Kriyoseksiyonlarla birlikte kullanılır</td></tr><tr><td>ActinGreen 488 ReadyProbes</td><td>Fisher Scientific</td><td>R37110</td><td>Alüminyum Folyoyu boyamak için kullanılır</td></tr><tr><td></td><td>Reynolds</td><td>F28028</td><td></td></tr><tr><td>Susuz Tetrahidrofuran (THF)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>401757-1L</td><td>Kullanılmış PEGaMA sentezi sırasında</td></tr><tr><td>Argon Sıkıştırılmış Gaz</td><td>Hava Gazı</td><td>AR R300</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>8 Kol Poli (etilen glikol) -hidroksil (PEG-OH)</td> <td>JenKem Teknolojisi</td><td>8ARM-PEG-10K</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>365 nm Bant Geçiren Filtre</td><td>Edmund Optics</td><td>65-191</td><td></td></tr><tr><td>Sığır Serum Albümini (BSA)</td> fotosertleştirmek için kullanılır<td>, Fisher Scientific</td><td>BP9700-100</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Buchner Huni</td><td>Kuark Camı</td><td>QFN-8-14</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Calcein</td><td>Invitrogen</td><td>65-0853-39</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Celite 545 (Filtrasyon Yardımcısı)</td> <td>EMD Millipore</td><td>CX0574-1</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Yüklü Mikroskop Slaytları</td><td>Globe Scientific</td><td>1358W</td><td></td></tr><tr><td>Kloroform-d</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>151823-10X0.75ML</td><td>PEGaMA'yı karakterize etmek için kullanılır</td></tr><tr><td>Click-iT Plus EdU Hücre Proliferasyon Kiti</td><td>Invitrogen</td><td>C10637</td><td></td></tr><tr><td>50 mL Konik Tüpleri</td> boyamak için kullanılır <td>CELLTREAT</td><td>667050B</td><td></td></tr><tr><td>Kriyojenik Güvenlik Kiti</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-25000-85</td><td></td></tr><tr><td>Kriyostat</td><td>Leica</td><td>CM 1850-3-1</td><td></td></tr><tr><td>Diyaliz Tüpü</td><td>Repligen</td><td>132105</td><td></td></tr><tr><td>4 ', 6-Diamidino-2-Filindol (DAPI)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>D9542-1MG</td><td>Boyamada</td></tr> Kullanılan <tr><td>Dietil Eter</td><td>Fisher Scientific</td><td>E1384</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>1,4-Dithiothreitol (DTT)&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10197777001</td><td>Bioink bileşeni</td></tr><tr><td>Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı (DMEM)</td><td>Cytiva</td><td>SH30271. </td><td></td>FS</tr><tr><td>Filtre Kağıdı</td><td>Whatman</td><td>1001-090</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Freezone 2.5L Dondurarak Kurutma Sistemi</td><td>Labconco</td><td>LA-2.5LR</td><td>Liyofilizatör</td></tr><tr><td>Fusion 360</td><td>Autodesk</td><td>N/A</td><td>Yazılım indirme</td></tr><tr><td>2.5 mL Gaz Geçirmez Şırınga</td><td>Hamilton</td><td>81420</td><td>Biyobaskı için kullanılır</td></tr><tr><td>15 Ölçer 1.5" IT Serisi İpucu</td><td>Jensen Global</td><td>JG15-1.5X</td><td>Biyobaskı için kullanılır</td></tr><tr><td>30 Ölçer 0.5" HP Serisi Uç</td><td>Jensen Global</td><td>JG30-0.5HPX</td><td>Biyobaskı için kullanılır</td></tr><tr><td>Keçi Anti-Fare Alexa Fluor 555 Antikor</td><td>Fisher Scientific</td><td>A21422</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılan</td></tr><tr><td>Glisin</td><td>Fisher Scientific</td><td>C2H5NO2</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Hemositometre</td><td>Fisher Scientific</td><td>1461</td><td></td></tr><tr><td>Hoechst</td><td>Thermo Scientific</td><td>62249</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>İnsan Pulmoner Arter Adventitial Fibroblastlar (HPAAF'ler)</td> <td>AcceGen</td><td>ABC-TC3773&nbsp;</td><td>2 yaşında bir erkek hastadan</td></tr><tr><td>Hidroklorik Asit (HCl)</td><td>Fisher Scientific</td><td>A144-500</td><td>pH ayarlamak için kullanılır</td></tr><tr><td>Çözeltiler ImageJ</td><td>Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH)</td><td>N/A</td><td>Ücretsiz yazılım indirme</td></tr><tr><td>ImmEdge&reg; Kalem</td><td>Vektör Laboratuvarları</td><td>H-4000</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılan</td></tr><tr><td>İnkübatör</td><td>VWR</td><td>VWR51014991</td><td></td></tr><tr><td>LifeSupport Jelatin Mikropartikül Bulamacı (Jelatin Bulamacı)</td><td>Biyobaskı için Kullanılan</td> <td>Gelişmiş Biyomatris</td><td>5244-10GM</td></tr><tr><td>Işık Mikroskobu</td><td>Olympus</td><td>CKX53</td><td>Ters ışık mikroskobu</td></tr><tr><td>Lityum Fenil-2,4,6-Trimetilbenzoilfosfinat ( LAP)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>900889-5G</td><td></td></tr><tr><td>Sıvı Nitrojen</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>LulzBot Mini 2&nbsp;</td><td>LulzBot</td><td>N/A Biyoyazıcı</td><td>uyarlanmış</td></tr><tr><td>Metakriloksietil Tiyokarbamoil Rhodamine B&nbsp;</td><td>Polibilimler A.Ş.</td><td>669775-30-8</td><td></td></tr><tr><td>2-Metilbütan</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M32631-4L</td><td></td></tr><tr><td>Microman Kılcal Pistonlar CP1000 VWR</td><td></td><td>76178-166</td><td>Pozitif deplasmanlı pipet uçları</td></tr><tr><td>MMP2 Parçalanabilir Çapraz Bağlayıcı (KCGGPQGIWGQGCK)</td><td>GL Biochem</td><td>N/A</td><td>Bioink bileşeni</td></tr><tr><td>Fare Anti-İnsan ve alfa;SMA Monoklonal Antikor</td><td>Fisher Scientific</td><td>MA5-11547</td><td>Boyama için kullanılır</td></tr><tr><td>OmniCure Serisi 2000</td><td>&nbsp; Lümen Dinamik</td><td>S2000-XLA</td> Paraformaldehitin (PFA) <td>foto sertleştirilmesi için kullanılan UV ışık kaynağı</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Elektron Mikroskobu Bilimleri</td><td>15710</td><td>Numuneleri sabitlemek için kullanılır</td></tr><tr><td>pH Metre</td><td>Mettler Toledo&nbsp;</td><td>FP20&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>pH Şeritleri</td><td>Cytiva</td><td>10362010</td><td></td></tr><tr><td>Fosfat Tamponlu Tuzlu Su (PBS)</td><td>Hyclone Laboratories, Inc.</td><td>Cytiva SH30256. </td><td></td>FS</tr><tr><td>Pipet Seti</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-388-100</td><td></td></tr><tr><td>10 & mikro; L Pipet Uçları</td><td>USA Scientific</td><td>1120-3710</td><td></td></tr><tr><td>20 & L Pipet Uçları</td><td>USA Scientific</td><td>1183-1510</td><td></td></tr><tr><td>200 & L Pipet Uçları</td><td>USA Scientific</td><td>1111-0700</td><td></td></tr><tr><td>1000 & L Pipet Uçları</td><td>USA Scientific</td><td>1111-2721</td><td></td></tr><tr><td>Poli (Etilen Glikol) -Alfa Metakrilat (PEG ve alfa; MA)</td><td>N/A</td><td>, N/A</td><td>: Sentez adımları için el yazmasına bakın</td></tr>: <tr><td>Poli(Etilen Oksit) (PEO)</td><td>Sigma-Aldrich:</td><td>372773-250G</td>: <td>Bioink bileşeni</td></tr><tr>,<td>Pozitif Deplasmanlı Pipet</td><td>, Fisher Scientific</td><td>FD10004G</td>, <td>100-1000 & mikro; L</td></tr><tr><td>Potasyum Hidroksit (KOH)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>221473-500G</td><td>pH ayarlamak için kullanılır</td></tr><tr><td>çözeltiler ProLong Altın Antifade Reaktifi</td><td>Invitrogen</td><td>P36930</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Pronterface</td><td>All3DP</td><td>N/A</td><td>Yazılım indirme</td></tr><tr><td>Propidium İyodür</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4864-10ML</td><td></td></tr><tr><td>RGD Peptid (CGRGDS)</td> boyama için kullanılır<td>GL Biochem</td><td>N/A</td><td>Bioink bileşen</td></tr><tr><td>Rocker</td><td>VWR</td><td>10127-876</td><td></td></tr><tr><td>Döner Evaporatör&nbsp;</td><td>Thomas Scientific</td><td>11100V2022</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılan</td></tr><tr><td>Kauçuk Bant</td><td>Zımbalar</td><td>808659</td><td></td></tr><tr><td>Schlenk Şişesi&nbsp;</td><td>Kemtech America</td><td>F902450</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Slic3r</td><td>Slic3r</td><td>N/A</td><td>Yazılım indirme</td></tr><tr><td>Düz Kas Hücresi Büyüme Orta-2 (SmGM-2) BulletKit</td><td>Lonza</td><td>CC-3182</td><td>Kiti CC-3181 ve CC-4149 bileşenleri içerir</td></tr><tr><td>Sodyum Hidrit&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>223441-50G</td><td>PEGaMA sentezi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Sorvall ST 40R Santrifüj</td><td>Fisher Scientific</td><td>75-004-525</td><td></td></tr><tr><td>Karıştırma Çubuğu</td><td>VWR</td><td>58948-091</td><td></td></tr><tr><td>Şırınga Filtresi</td><td>VWR</td><td>28145-483</td><td>Steril filtre çözeltileri için kullanılır</td></tr><tr><td>T-75 Doku Kültürlü İşlem Görmüş Şişe</td><td>VWR</td><td>82050-856</td><td>Hücre kültürü çalışmaları</td></tr> <tr>için kullanılır<td>Doku-Tek Cyromold</td><td>Sakura</td><td>4557</td><td></td></tr><tr><td>Doku-Tek OCT Bileşik (OCT)</td><td>Sakura</td><td>4583</td><td></td></tr><tr><td>Tris(2-Karboksietil) Fosfin (TCEP)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4706-2G</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Fisher Biyoreaktifler</td><td>C34H622O11</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Hücre</td><td></td><td></td><td>kültürü için kullanılır çalışma</td></tr><tr><td>%0.05 Tripsin-EDTA</td><td>Gibco</td><td>25-300-062</td><td>Hücre kültürü çalışması için kullanılır</td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Fisher Biyoreaktifleri</td><td>C58H114O26</td><td>Boyama işlemi sırasında kullanılır</td></tr><tr><td>Dik mikroskop</td><td>Olympus</td><td>BX63F</td><td>Floresan mikroskop yetenekleri</td></tr><tr><td>Su Banyosu</td><td>PolyScience</td><td>WBE20A11B</td><td></td></tr><tr><td>24 Kuyulu Doku Kültürü Plakaları</td><td>Corning</td><td>3527</td><td></td></tr></tbody></table>

fibroblast aktivasyonunu İncelemek için 3d biyobaskı fototable hidrojeller

3D Bioprinting Phototunable Hydrogels to Study Fibroblast Activation

Fototize olabilen hidrojeller, ışığa maruz kalmaya yanıt olarak uzamsal ve zamansal olarak dönüşebilir. Bu tür biyomalzemelerin hücre kültürü platformlarına dahil edilmesi ve mikroçevresel sertliğin arttırılması gibi değişikliklerin dinamik olarak tetiklenmesi, araştırmacıların fibrotik hastalığın ilerlemesi sırasında meydana gelen hücre dışı matristeki (ECM) değişiklikleri modellemelerini sağlar. Burada, bir jelatin destek banyosu içinde iki ardışık polimerizasyon reaksiyonu gerçekleştirebilen, fototize edilebilir bir hidrojel biyomalzemenin 3D biyo-baskısı için bir yöntem sunulmaktadır. Askıda Hidrojellerin Serbest Biçimli Tersinir Gömülmesi (FRESH) biyo-baskı tekniği, bir Michael ekleme reaksiyonunu kolaylaştırmak için destek banyosunun pH'ı ayarlanarak uyarlandı. İlk olarak, poli(etilen glikol)-alfa metakrilat (PEGαMA) içeren biyomürekkep, yumuşak hidrojeller oluşturmak için hücrede parçalanabilen bir çapraz bağlayıcı ile stokiyometri dışı reaksiyona sokuldu. Bu yumuşak hidrojeller daha sonra reaksiyona girmemiş grupların homopolimerizasyonunu indüklemek ve hidrojeli sertleştirmek için fotoinitatör ve ışığa maruz bırakıldı. Bu protokol, 3D yapılar içinde fibroblast aktivasyonunu değerlendirmek için hidrojel sentezi, 3D biyo-baskı, fotosertleştirme ve son nokta karakterizasyonlarını kapsar. Burada sunulan yöntem, araştırmacıların pH katalizli polimerizasyon reaksiyonlarına giren çeşitli malzemeleri 3D biyo-baskı yapmalarını sağlar ve çeşitli doku homeostazı, hastalık ve onarım modellerini tasarlamak için uygulanabilir.

Bu protokol, insan dokularını taklit eden geometrilerde fibroblast aktivasyonunu incelemek için dinamik ve zamansal sertleştirme yeteneğine sahip yapılar oluşturmak için bir destek banyosu içinde fototize edilebilir hidrojellerin 3D biyo-baskısının nasıl yapılacağını açıklar. İlk olarak, protokol, bu fototable polimer sisteminin omurgası olan PEGαMA'nın nasıl sentezleneceğini açıkladı. Nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi ölçümleri, %96.5'te başarılı PEGαMA işlevselleştirmesi gösterdi (Şeki...

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

Phototunable hydrogels can transform spatially and temporally in response to light exposure. Incorporating these types of biomaterials in cell-culture ...

Dünyanın daha kolay nefes almasına yardımcı olmak için akciğer dokusunun 3D modellerini tasarladık. Misyonumuz, kronik akciğer hastalıklarına neyin neden olduğunu ve bu durumların nasıl daha iyi tedavi edileceğini anlamamıza yardımcı olacak platformlar oluşturmak için 3D biyomalzemeleri ve 3D baskı gibi teknikleri kullanmaktır. Araştırmamızdaki deneysel zorluklardan biri, yumuşak malzemeleri karmaşık şekillere 3D yazdırmanın zorluğudur.Baskı işlemi sırasında şekillerini korumaya yardımcı olan biyomürekkep ve doku inceltme destek banyomuzu basarak hücreleri hassas bir şekilde biriktiriyoruz. Biyomalzemelerimiz, deneyin tüm seyri boyunca numunenin mekanik özellikleri üzerinde kontrol sağlar. Bu formülasyon, araştırmacıların hem sağlıklı hem de hastalıklı akciğer dokusunun sertliğine uyan bir hidrojel içinde hücreler yetiştirmesine olanak tanır.Kullanıcılar, numunelerin ne zaman sertleştirileceğine ve hücresel tepkilerin ne zaman ölçüleceğine karar verebilir. Bu protokolde kullanılan foto-ayarlanabilir biyomalzemeler, daha sonra mikroçevresel sertleşmeye hücresel tepkileri keşfetmek için sertleştirilebilen yumuşatılmış bir modelin oluşturulmasına izin verir. Fotoğrafla ayarlanabilen bir biyomalzeme yerine statik bir biyomalzeme kullanan benzer teknikler, baskıdan sonra sertleştirilemeyen bir modelle sonuçlanır.Laboratuvarımızdaki diğer çalışmalardan elde edilen sonuçlar, cinsiyet ve yaşın akciğer hastalığının ilerlemesinde kritik rol oynadığını göstermektedir. Gelecekteki modeller bu değişkenleri inceleyecek ve hücreye özgü ek katmanlar gibi daha fazla karmaşıklık içerecektir. Bu çabaların birleştirilmesi, daha gerçekçi biyo-baskılarla sonuçlanacak ve fibrotik hastalıkların tedavisinde yeni yollara yol açacaktır.

3d-bioprinting-phototunable-hydrogels-to-study-fibroblast-activation

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

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

Förster rezonans enerji transferi (FRET) görüntüleme gerçek zamanlı hücre biyolojisi çalışmaları için güçlü bir araçtır. Burada alışılmış epifloresans mikroskopi kullanılarak fizyolojik üç boyutlu (3D) bir hidrojel mikro çevrelerinde FRET görüntüleme hücreleri için bir yöntem sunulmaktadır. Aktivasyon aralığında doğrusal oranlarını verir oranlı metrik FRET probları için bir analiz anlatılmıştır.

Üç boyutlu Hidrojeller içinde Görüntüleme FRET

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

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

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

Burada sunulan jelatin metakril 3D biyobaskı için bir yöntemdir.

Jelatin Metacryloyl Hidrojel Bazlı Bioinks 3D Biyobaskı Protokolleri

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

Sunulan yöntem, canlı konfokal mikroskopiye izin verirken silikon kauçuğun içine gömülü 3D yumuşak hidrojellerin tek eksenli gerilmesini içerir. Dış ve iç hidrojel suşlarının karakterizasyonu ve fiber hizalaması gösterilmiştir. Geliştirilen cihaz ve protokol, hücrelerin çeşitli gerinim rejimlerine tepkisini değerlendirebilir.

Canlı Mikroskopi Görüntüleme Altında 3D Hidrojellerin Kontrollü Suşu

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

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, 3D biyobaskı fototable hidrojeller kullanarak fibroblast aktivasyonunu ve akciğer dokusu mekaniklerini inceleyin. Bu yöntem, kronik akciğer hastalıklarının mekanizmalarını anlamak için yeni bir platform sunar.

Fibroblast Aktivasyonunu İncelemek için 3D Biyobaskı Fototable Hidrojeller

Daha fazla video keşfet