המטרה של הנדסת רקמות הלב הנוכחית היא לפתח טיפול כדי להחליף או לתקן את המבנה והתפקוד של רקמת שריר הלב הפצוע1. שיטות ליצירת דגמים תלת-ממדיים ברקמת הלב מפגין המאפיינים כויץ ו אלקטרופיזיולוגיות חשוב של רקמת הלב יליד במהירות הרחבת2,3. מגוון רחב של אסטרטגיות חקר ומשמשת מחקרים4,5. אלה שיטות נע בין שימוש ספציפי טבעיים וסינתטיים ביו hydrogels, כגון ג'לטין, קולגן, פיברין, פפטידים6, ביו-דיו התצהיר טכנולוגיות2 ו- bioprinting טכנולוגיות7.
הוכח, כי שיטות לגרדום ללא יכול לייצר רקמות דומות כמו שיטות מבוססות biomaterial, ללא החסרונות של שילוב חומרים זרים פיגומים8. אורן כספי. et al. הוכיח כי שילוב של סוגים שונים של תאים מאפשרת את הדור של vascularized מאוד אנושי ברקמת הלב מהונדסים9. הסנטר. ואח פיתח שיטה הדפסה תלת-ממדי עבור יצירת תיקון הלב של spheroids. תיקונים וכתוצאה מכך הם מורכב cardiomyocytes fibroblasts, תאי אנדותל יחס 70:15:1510. Spheroids הוכחו להיות יעיל "אבני בניין" הבריאה ברקמת הלב ללא לגרדום, כפי שהם עמידים נגד היפוקסיה ושולט מספיק מכנית השרשה11,12. מחקרים קודמים הדגימו מספר שיטות ייצור ספרואיד הבריאה, כולל השימוש של התליה זרוק שיטה, טווה מבחנות13, microfluidic מערכות14, משטחים שאינם מחסידי תרבות מצופה עם או ללא ציפוי מיקרו-עובש agarose15. ב פרוטוקול זה, אנו משתמשים התליה טיפה התקן, אשר מכיל את micropores עבור עיבוי מאות spheroids בבת אחת.
מחקר זה מציג של הרומן ובאיזו שיטה לגרדום ללא יעיל הבריאה ברקמת הלב, אשר כולל זריעה ידנית את spheroids לתוך חור מרובע עובש המקננת הרקמה על מטרף עבור ההבשלה. בתנאים הרגילים תרבות סטטי, דיפוזיה חמצן מוגבלת להיבטים החיצוניים של הבונה רקמות, וכתוצאה מכך נמק במרכז. עם זאת, עם העובש נטו, כל spheroids נזרע לתבנית שקועים בתקשורת עם תנועה fluidic קבוע, המאפשר פעפוע מוגברת של חומרים מזינים וחמצן. בנוסף, שיטה זו מבוססת על עובש מתיר יצירת סימולטני של רקמות בגדלים שונים מדבקות במינימום מאמץ ידנית, הרקמה הנובעת ניתן להסיר בקלות התבנית. שיטה חדשנית זו מאפשרת יצירת לשחזור ויעילה של מדבקות לב נטולת לגרדום, מרובה שכבות.
פרוטוקול זה מתאר שיטה חדשה וקלה מבוססת עובש ליצירת רקמת לב תלת מימדית, המשתמשת בספרואידים ככלי ליצירת רקמת לב ללא פיגומים. בניסויים שלנו בודדו שלושה סוגי תאים, קרדיומיוציטים שמקורם בתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים, פיברובלסטים לבביים אנושיים ותאי אנדותל של וריד הטבור האנושי ושימשו ליצירת תרחיף תאים. עם 70% קרדיומיוציטים, 15% פיברובלסטים ו-15% תאי אנדותל, בצינור חרוטי של 50 מ"ל.
לאחר מכן אנו מחלקים את תרחיף התא לכל באר של מערכת טיפות תלויות בחיבור נמוך במיוחד, מה שיביא להיווצרות ספונטנית של מאות ספרואידים פועמים לאחר שלושה ימים. לאחר מכן נקצרים הספרואידים ומושבים בחלל עובש חדש. לאחר מכן הרקמה נשמרת במיכל סטרילי עם מדיום, על שייקר בחממה למשך מספר ימים.
העובש מוסר לאחר מכן, וכתוצאה מכך נוצר תיקון רקמות ללא פיגומים עם שלמות מכנית. מכשיר הטיפה התלויה הוא באר חיבור רב-פעמית ונמוכה במיוחד עם 850 נקבוביות מיקרו, כל אחת בקוטר 350 מיקרון. הטיפה התלויה תואמת ללוחות סטנדרטיים של שש בארות.
לאחר ביצוע תרחיף התאים אנו מחלקים ארבעה מיליליטר של תרחיף תאים המכילים 10 מיליון תאים, לכל באר של מערכת הטיפה התלויה. המכשירים מתורבתים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס, 5% פחמן דו חמצני ו-95% לחות. לאחר 72 שעות נצפתה היווצרות ספונטנית של ספרואידים פועמים, בקוטר ממוצע של 350 מיקרון.
הספרואידים נקצרים על ידי הנחת מכשיר