Questo protocollo descrive una metodologia di bioprinting che utilizza un sistema di deposito robotico automatizzato che incorpora segnali di guida topografici incisi con la deposizione di precisione di una cella contenente idrogel bioink. Le celle stampate vengono consegnate direttamente alle caratteristiche incise e sono in grado di percepirle e orientarsi con esse.
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Articolo metodologico
Tecnica Automated robotica erogazione di orientamento della superficie e Bioprinting di celle
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo manoscritto descrive l'introduzione di elementi di orientamento cellule seguita dalla consegna diretta delle cellule di queste caratteristiche in un bioink idrogel utilizzando un sistema di erogazione automatico robotizzato. La particolare bioink stata selezionata in quanto consente alle cellule di sedimentare verso e rilevano le caratteristiche. Il sistema di erogazione bioprints cellule vitali in bioinks idrogel usando una contropressione assistito testina di stampa. Tuttavia, sostituendo la testina di stampa con uno stilo o bisturi affilata, il sistema di erogazione può anche essere impiegato per creare segnali topografici attraverso incisione superficiale. Il movimento dello stilo può essere programmata in passi di 10 micron in X, Y e Z. Le scanalature modellate erano in grado di orientare le cellule staminali mesenchimali, influenzando ad adottare una morfologia allungata in allineamento con la direzione dei solchi. Il patterning potrebbe essere progettato utilizzando il software tracciare linee rette, cerchi concentrici, e onde sinusoidali. In una procedura successiva, fibroesplosioni e le cellule staminali mesenchimali sono stati sospesi in una gelatina bioink 2%, per bioprinting in una contropressione guidato di estrusione della testina di stampa. Il bioink cuscinetto cella è stata poi stampata utilizzando le stesse coordinate programmate utilizzate per l'incisione. Le cellule bioprinted erano in grado di rilevare e reagire alle caratteristiche incise come dimostrato dal loro orientamento allungata lungo la direzione delle scanalature incise.
Introduzione
Il patterning deliberata di posizionamento cellulare consente la formazione di culture che imitano in vivo organizzazione cellulare 1. In effetti, la ricerca l'interazione tra più tipi di cellule può essere assistito da organizzare la loro collocazione spaziale 2,3. La maggior parte dei sistemi di patterning si basano su procedure di modifica della superficie per favorire o impedire l'adesione delle cellule con successiva deposizione delle cellule passiva. Bioprinting offre un controllo spaziale e temporale su distribuzioni cella 1. Oltre a queste funzioni, bioprinting è stato descritto come un metodo tecnicamente sem....
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Protocollo
NOTA: Questo protocollo descrive l'uso di una contropressione assistita sistema di erogazione robotico (Figura 1A) come incisione della superficie (Figura 1B) e bioprinter estrusione-based (Figura 1C) 10.
1. Modifica di una superficie polistirolo
- Utilizzare 1 fogli mm di polistirene da piastre di coltura dei tessuti in polistirene tendono a piegarsi verso l'alto al centro, rovinando la consistenza altezza sia incisione e la stampa.
NOTA: i fogli di polistirolo non sono modificati per l'adesione cellulare, viene eseguito il trattamento al plasma.
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Risultati
I risultati rappresentativi dimostrano che il sistema di applicazione robotizzata contropressione assistita può essere utilizzato come bioprinter estrusione-based per effettuare sia l'incisione superficiale e la stampa bioink (Figura 1 A). Può essere usato per la generazione di scanalature incise in superfici polimeriche, e per stampare successivamente un bioink cuscinetto cellule direttamente alle caratteristiche (Figura 1 B e C).
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Discussione
La fase critica di questa procedura è la consegna bioprinting reale delle cellule staminali come il processo deve consentire di sedimentazione delle cellule alle caratteristiche, di stampa senza la diffusione bioink / sanguinamento, fornire cellule senza morte cellulare sforzo di taglio e non innescare la differenziazione verso lignaggio indesiderati.
Se l'allineamento delle cellule previsto non si verifica, quindi la viscosità bioink dovrebbe essere valutato per la sua idoneità per la s.......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere alcun interesse finanziario concorrente.
Ringraziamenti
Il lavoro qui presentato è supportato dalla Singapore National Research Foundation nell'ambito del programma CREATE (NRF-Technion): The Regenerative Medicine Initiative in Cardiac Restoration Therapy Research Program e dal Public Sector Funding (PSF) 2012 del Science and Engineering Research Council (SERC) sotto l'Agenzia per la Scienza, la Tecnologia e la Ricerca (A*STAR).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Equipment | |||
| Sistema di erogazione robotizzato | Janome | 2300N | |
| Macchina al plasma | Femto Science | Covance | |
| USB Microscopio | |||
| Microscopio | Olympus | IX71 | |
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Comments |
| Software | |||
| Spreadsheet | Excel | ||
| Printing Co-ordinate Software | Janome | JR C-Points | |
| Imaging Software | National Institutes of Health (NIH) | ImageJ | |
| Name | Azienda | Numero di catalogo | Comments |
| Equipment | |||
| Stylus (Blade) | OLFA | AK-5 | |
| Siringa da stampa da 5 ml | San-ei Tech | SH10LL-B | |
| 30 G ago da stampa | San-ei Tech | SH30-0.25-B | |
| di polistirene da 1 mm | Acquistato localmente | ||
| Siero fetale bovino | Invitrogen | 10270-098 | |
| Soluzione salina tamponata con fosfato | Gelatina Invitrogen | ||
| da pelle suina, Gel forza 300, Tipo A | Sigma Aldrich | 9000-70-8 | |
| &alfa; MEM | Invitrogen | 41061-029 | |
| Antibiotc antimicotico | Sigma Aldrich | A5955-100ML | |
| Proteine fluorescenti rosse Cellule staminali mesenchimali (RFP-MSC) | Cyagen Biosciences Incorporazione | RASMX-01201 |
Riferimenti
- Ma, Z., et al. Cell and Organ Printing. Ringeisen , R. B., Spargo, J. B., Wu, K. P. , Springer. Netherlands. 137-159 (2010).
- Kaji, H., Camci-Unal, G., Langer, R., Khademhosseini, A. Engineering systems for the generation of patterned co-cultures for controlling cell-cell interactions. Biochim Biophys....
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Ristampe e permessi
