هندسة الأنسجة القلبية الحالي يهدف إلى تطوير علاج لاستبدال أو إصلاح هيكل ووظيفة النسيج المصاب احتشاء عضلة القلب1. طرق لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد من أنسجة القلب نستعرض خصائص الهوس والكهربية الهامة من أنسجة القلب الأصلي وقد تم التوسع بسرعة2،3. تم استكشاف مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات والمستخدمة في الدراسات4،5. أساليب تتراوح هذه استخدام محددة الاصطناعية والطبيعية النشطة بيولوجيا الهلاميات المائية، مثل الببتيدات وفيبرينوجين، الجيلاتين والكولاجين6، تقنيات الترسيب بيو-حبر2 وبيوبرينتينج التكنولوجيات7.
لقد ثبت أن أساليب خالية من سقالة يمكن أن تنتج أنسجة قابلة للمقارنة كالطرق على أساس مادة بيولوجية، دون عيوب إدراج مواد السقالات الخارجية8. كاسبي أورين et al. أثبت أن دمج أنواع مختلفة من الخلايا يمكن توليد عالية vascularized أنسجة القلب هندسيا البشرية9. الذقن وآخرون وضع طريقة طباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء تصحيح القلب من الماغنيسيوم. تتألف البقع الناتجة من cardiomyocytes، والخلايا الليفية، وخلايا بطانية في 70:15:15 نسبة10. الماغنيسيوم قد ثبت أن تكون فعالة "لبنات" لإنشاء أنسجة القلب خالية من السقالة، كما أنها تقاوم ضد نقص وتمتلك سلامة ميكانيكية كافية لغرس11،12. أظهرت الدراسات السابقة تلفيق العديد من الطرق لإنشاء كروي، بما في ذلك استخدام المعلقة إسقاط غزل قوارير13وموائع جزيئية نظم14، الأسلوب والأسطح غير ملتصقة الثقافة غير المصقول أو المطلي مع [اغروس] قوالب الصغيرة15. في هذا البروتوكول، نستخدم معلقة جهاز الإسقاط، الذي يحتوي على ميكروبوريس للتكثيف مئات الماغنيسيوم في وقت واحد.
تقدم هذه الدراسة الرواية والأسلوب كفاءة خالية من السقالة لإنشاء أنسجة القلب، والتي تشمل البذر يدوياً الماغنيسيوم في تجويف قالب مربعة وتفرخ الأنسجة على شاكر للنضج. نشر الأوكسجين تحت ظروف الثقافة الثابتة المعتادة، ويقتصر على الجوانب الخارجية لبناء الأنسجة، أسفر عن نخر المركزية. ومع ذلك، مع الصافي العفن، مغمورة جميع الماغنيسيوم تبذر في القالب في وسائل الإعلام مع حركة فلويديك مستمرة، مما يسمح لزيادة نشر المواد المغذية والأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، هذا الأسلوب القائم على العفن يسمح بإنشاء متزامنة من بقع الأنسجة مختلفة الأحجام مع الحد الأدنى من الجهد اليدوي، ويمكن بسهولة إزالة الأنسجة الناتجة من العفن. يسمح هذا الأسلوب رواية لإنشاء كفاءة واستنساخه من بقع القلب خالية من السقالة، متعدد الطبقات.
يصف هذا البروتوكول طريقة جديدة وسهلة تعتمد على العفن لإنشاء أنسجة قلبية ثلاثية الأبعاد ، والتي تستخدم الفيريات كأداة لإنشاء أنسجة القلب الحرة للسقالات. في تجاربنا ، تم عزل ثلاثة أنواع من الخلايا ، والخلايا العضلية القلبية المشتقة من الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة من الإنسان ، والخلايا الليفية القلبية البشرية ، والخلايا البطانية للوريد السري البشري واستخدامها لتوليد تعليق الخلية. مع 70٪ خلايا عضلة القلب ، و 15٪ الخلايا الليفية ، و 15٪ الخلايا البطانية ، في أنبوب مخروطي سعة 50 مل.
ثم نقوم بتوزيع تعليق الخلية في كل بئر من نظام إسقاط معلق منخفض للغاية ، مما سيؤدي إلى تكوين تلقائي لمئات الكرات الكروية المضبوطة بعد ثلاثة أيام. ثم يتم حصاد الكرات الكروية ووضعها في تجويف قالب جديد. ثم يتم الاحتفاظ بالأنسجة في وعاء معقم مع وسيط ، على شاكر في الحاضنة لعدة أيام.
تتم إزالة القالب لاحقا ، مما ينتج عنه رقعة أنسجة خالية من السقالات ذات السلامة الميكانيكية. جهاز الإسقاط المعلق عبارة عن ملحق قابل لإعادة الاستخدام ومنخفض للغاية مع 850 مسامية صغيرة ، يبلغ قطر كل منها 350 ميكرون. القطرة المعلقة متوافقة مع ستة ألواح آبار قياسية.
بعد عمل تعليق الخلية ، نقوم بتوزيع أربعة ملليلتر من تعليق الخلية الذي يحتوي على 10 ملايين خلية ، لكل بئر من نظام الإسقاط المعلق. يتم زراعة الأجهزة عند 37 درجة مئوية و 5٪