Un metodo basato su stampo netto della creazione senza impalcatura tridimensionale del tessuto cardiaco

L'obiettivo di ingegneria del tessuto cardiaco attuale è quello di sviluppare una terapia per sostituire o riparare la struttura e la funzione del tessuto del miocardio danneggiato¹. Metodi per creare modelli 3D del tessuto cardiaco che esibiscono le importanti proprietà contrattili ed elettrofisiologiche del tessuto cardiaco nativo sono stati rapidamente in espansione^2,3. Una varietà di strategie sono stati esplorati e utilizzati in studi^4,5. Questi vanno di metodi dall'uso di specifici idrogeli bioattivi naturali e sintetici, come gelatina, collagene, fibrina e peptidi⁶, a bio-inchiostro deposizione tecnologie² e multimateriali tecnologie⁷.

È stato dimostrato che senza impalcatura metodi possono produrre tessuti paragonabile come metodi basati su biomateriale, senza gli svantaggi di incorporare ponteggi stranieri materiale⁸. Oren Caspi et al hanno dimostrato che l'incorporazione di vari tipi di cellule consente la generazione di tessuto cardiaco ingegnerizzato umano altamente vascularized⁹. Mento et al ha sviluppato un metodo di stampa 3D per la creazione di patch cardiaci di sferoidi. Le patch risultante sono composte di cardiomiociti, fibroblasti e cellule endoteliali in un rapporto di 70:15:15¹⁰. Sferoidi sono stati indicati per essere efficaci "building blocks" della creazione del tessuto cardiaco senza impalcatura, come essi sono resistenti contro ipossia e possedere sufficiente integrità meccanica per l'impianto^11,12. Gli studi precedenti hanno dimostrato parecchi metodi di fabbricazione per la creazione di sferoide, compreso l'uso dell'impiccagione drop metodo, spinner boccette¹³, di sistemi microfluidici¹⁴e antiaderente cultura superfici non rivestite o rivestite con agarosio micro-stampi¹⁵. In questo protocollo, usiamo l'impiccagione dispositivo di discesa, che contiene micropori per condensazione centinaia di sferoidi in una sola volta.

Questo studio presenta un romanzo e l'efficiente metodo senza impalcatura per la creazione di tessuto cardiaco, che comprende il seeding manualmente sferoidi in una cavità dello stampo quadrato e incubando il tessuto su un agitatore per maturazione. In condizioni di coltura statica usuale, diffusione dell'ossigeno è limitato agli aspetti esterni del costrutto del tessuto, con conseguente necrosi centrale. Tuttavia, con la muffa netta, tutte le sferoidi seminati nello stampo sono immersi nei media con un costante movimento fluidico, consentendo per la maggiore diffusione di sostanze nutritive e di ossigeno. Inoltre, questo metodo basato su stampo consente la creazione simultanea di patch di tessuto di diverse dimensioni con il minimo sforzo manuale e il tessuto risultante può essere facilmente rimosso dallo stampo. Questo nuovo metodo consente la creazione efficiente e riproducibile di patch cardiache senza impalcatura, multistrata.