Een netto schimmel gebaseerde methode van de steiger-free driedimensionale cardiale weefsel schepping

Het doel van huidige cardiale weefselengineering is het ontwikkelen van een therapie te vervangen of repareren van de structuur en functie van gewonde myocardiale weefsel¹. Methoden voor het maken van 3D-cardiale weefsel modellen tentoonstellen van de belangrijke eigenschappen van de contractiele en elektrofysiologische van inheemse cardiale weefsel hebben al snel groeiende^2,3. Een verscheidenheid van strategieën zijn onderzocht en gebruikt in studies^4,5. Deze verificatiemethoden variëren van het gebruik van specifieke synthetische en natuurlijke bioactieve hydrogels, zoals collageen, gelatine, fibrine en peptiden⁶, tot bio-inkt afzetting technologieën² en bioprinting technologieën⁷.

Het is aangetoond dat de steiger-vrije methoden vergelijkbare weefsels als biomaterial gebaseerde methoden, zonder de nadelen van de integratie van buitenlandse steigers materiële⁸kunnen produceren. Oren Caspi et al. aangetoond dat de opname van verschillende soorten cellen in staat de generatie van zeer gevacuoliseerd menselijke gemanipuleerde cardiale weefsel^{9 stelt}. Kin et al. ontwikkelde een 3D-afdrukmethode voor cardiale patch creatie van spheroïden. Resulterende patches zijn samengesteld uit cardiomyocytes en fibroblasten, endotheliale cellen in een 70:15:15 ratio¹⁰. Spheroïden hebben aangetoond dat effectieve "bouwstenen" van de steiger-vrije cardiale weefsel schepping, als ze resistent zijn tegen hypoxie en bezitten voldoende mechanische integriteit voor implantatie^11,12. Eerdere studies hebben aangetoond dat verschillende fabricage methoden voor sferoïde creatie, met inbegrip van het gebruik van de opknoping drop methode, spinner kolven¹³, microfluidic systemen¹⁴en niet-aanhanger cultuur oppervlakken ongecoat of bekleed met agarose micro-mallen¹⁵. In dit protocol, gebruiken we de opknoping drop apparaat, waarin micropores voor condenserende honderden spheroïden in één keer.

Deze studie geeft een roman en efficiënte steiger-vrije methode voor cardiale weefsel creëren, waarin de spheroïden handmatig te zaaien in een vierkante mal Holte en broeden van het weefsel op een shaker voor rijping. Onder gebruikelijke statische kweekomstandigheden is zuurstof diffusie beperkt tot de uiterlijke aspecten van de constructie van weefsel, wat resulteert in centrale necrose. Echter met de netto schimmel, worden alle spheroïden die zaadjes in de mal ondergedompeld in de media met een constante fluidic beweging, rekening houdend met de toegenomen verspreiding van voedingsstoffen en zuurstof. Bovendien, deze schimmel gebaseerde methode zorgt voor de gelijktijdige oprichting van verschillen in de grootte weefsel patches met minimale handmatige inspanning en het resulterende weefsel kan gemakkelijk worden verwijderd uit de mal. Deze nieuwe methode zorgt voor de efficiënte en reproduceerbare oprichting van steiger-vrije, meerdere lagen cardiale patches.