المقدمة هنا هي بسيطه للاستخدام ، والاساسيه/شل ، وثلاثه الابعاد القرصنة البيولوجية اعداد لتصنيع خطوه واحده من السقالات جوفاء ، ومناسبه للهندسة الانسجه من الاوعيه الدموية والهياكل الانبوبيه الأخرى.
الطباعة ثلاثية الابعاد (3D) من خيوط الاساسيه/قذيفة يسمح التصنيع المباشر للهياكل القناة مع قذيفة مستقره التي هي عبر ربط في واجهه مع النواة السائلة. يتم أزاله هذا الأخير بعد الطباعة ، تاركا وراءه أنبوب أجوف. ان دمج تقنيه التصنيع المضافة (مثل الأحبار الموصوفة هنا بالحبر الحيوي المصنوع خصيصا ، والذي يحاكي هيكليا وبيولوجيا المصفوفة الاصليه [ECM]) هو خطوه هامه نحو هندسه الانسجه المتقدمة. ومع ذلك ، فان التصنيع الدقيق للهياكل المحددة جيدا يتطلب استراتيجيات تصنيع مصممه خصيصا للمواد المستخدمة. ولذلك ، فانه من المعقول ان تبدا مع إنشاء التي هي قابله للتخصيص ، بسيطه للاستخدام ، ومتوافقة مع مجموعه واسعه من المواد والتطبيقات. هذا العمل يقدم سهله لتصنيع فوهه الاساسيه/قذيفة مع luer-التوافق لاستكشاف الاساسيه/شل الطباعة من الهياكل الخشبية ، اختبارها مع صياغة المواد سقالة محدده بشكل جيد ، الجينات القائمة.
ويمكن القول ان الهدف النهائي من هندسه الانسجه (TE) هو إنتاج الانسجه الوظيفية أو الأعضاء في المختبر ، والتي يمكن استخدامها لتجديد أو استبدال الأجزاء المصابة أو المريضة من جسم الإنسان1،2،3. تركز البحوث الحالية في هندسه الانسجه (TE) علي الجوانب الفردية للميدان (مواد السقالات ، وإجراءات التصنيع ، ومصادر الخلايا ، وما إلى ذلك). 4،5، فضلا عن تطوير نماذج بسيطه في المختبر من الانسجه والأعضاء التي تحاكي الجوانب الاساسيه لنظراءهم في الجسم الحيوي. هذه النماذج مفيده بالفعل للعديد من التطبيقات ، مثل فحص المخدرات ودراسات السمية ، وخاصه في الحالات التي تفشل فيها ثقافات الخلايا ثنائيه الابعاد التقليدية في محاكاة الاستجابات الديناميكية للانسجه الاصليه6،7، 8و9. وعاده ما يتم بناء نماذج ثلاثية الابعاد في المختبر عن طريق الجمع بين الخلايا10، العظة الفيزيائية الكيميائية11، والجزيئات النشطة بيولوجيا12،13 علي السقالات ، والتي يتم الحصول عليها من الانسجه المكررة أو التي شيدت من نوفو من المواد البيولوجية أو الحيوية14،15،16،17،18.
من الاهميه بمكان ان السقالات تلخص البنية المجهرية المعقدة ثلاثية الابعاد والهيكل الهرمي للانسجه الاصليه لتمكين وظائف الانسجه المهندسة ، ممثله في انسجه الجسم الحيوي19. علي الرغم من التقدم التكنولوجي الكبير في TE ، لا يزال تطوير ثوابت الانسجه الاصطناعية ذات الصلة الفسيولوجية تحديا. الانسجه السميكة (> 200 μm في سماكه) هي إشكاليه خاصه ، وذلك بسبب القيود مثل الأكسجين وانتشار المواد الغذائية20. وقد أحرز تقدم نحو الانسجه أكبر التراكيب; ومع ذلك ، يجب تلخيص القرب العالي المطلوب من الخلايا إلى الاوعيه الدموية من أجل نقل الأكسجين والمواد المغذية وتعزيز أزاله النفايات. الاوعيه الدموية من الانسجه (أو بدلا من ذلك ، وتصنيع شبكات الوعائية ثلاثية الابعاد مترابطة داخل الانسجه يبني) يلعب دورا حاسما في الحفاظ علي سلامه الخلية وتعزيز وظائف في المختبر الانسجه المهندسة ، وهو أكثر صعوبة نماذج في تجارب طويلة21,22. وعلاوة علي ذلك ، فان القرار المطلوب والسلامة الهيكلية والتوافق الإحيائي المتزامن لم يتحقق بعد23.
وقد اقترح العديد من نهج TE في محاولة لبناء هياكل شبيهه بالاوعيه الدموية وتسهيل الاوعيه في المختبر. وتشمل بعض الامثله الخلايا البطانية البذر (أيضا شارك في استزراع مع أنواع الخلايا الأخرى مثل الليفية) التي تجمع الذاتي لتوليد شبكات الاوعيه الدقيقة24، واستخدام خلايا السلف الوعائية والعجانات التي تعزز الخلية البطانية النمو21،25، وتسليم عوامل النمو الوعائية التي تحفز الاوعيه الدموية20،26، وذلك باستخدام الخلية ورقه التكنولوجيا التي تسمح للسيطرة علي طبقات الوعائية20، وتصنيع هياكل سقالة عاليه المسام التي تعزز تولد الاوعيه27. وتركز النهج المذكورة علي الحث علي تولد الاوعيه الدموية ، الذي يتطلب عموما كميات كبيره من عوامل النمو الاضافيه (مثل VEGF) والوقت اللازم لتشكيلها. ومع ذلك ، فان أكبر العيوب هي استنساخها المحدودة والسيطرة المكانية المقيدة علي زخرفه الاوعيه الدموية ، مما يؤدي عاده إلى توزيع وعائي عشوائي داخل بناء الانسجه الذي لا يسهل بالضرورة التروية.
التصنيع المضافة (AM ، مثل بيورينتينج 3D) تشارك بشكل متزايد في تصنيع يبني 3D باستخدام المواد البيولوجية أو الحيوية لخلق السقالات مناسبه ل TE. ويجري استخدام وتطوير العديد من نهج AM بالتوازي (مثل الطرق المستندة إلى الحبر النفاث والنتوءات المجهرية ، وأنواع مختلفه من تقنيات التصوير الحجري) لإنتاج السقالات التي تحاكي الانسجه الاصليه في هندستها المعمارية والكيمياء الحيوية والأداء الوظيفي . التقنيات الفردية تظهر بعض المزايا والعيوب28، وهذا هو السبب في التعديلات المختلفة التي يجري استكشافها (علي سبيل المثال ، زخرفه الصغرى ، والاوعيه المستحثة ، وما إلى ذلك) لزيادة المدى إلى الاوعيه الدموية الكبيرة والمعقدة ومستقره يمكن ان تكون الشبكات ملفقه22،29،30.
ومن بين هذه العمليات ، فان التشكيل البيولوجي النتوء هو الأسلوب الأكثر استخداما ، وخاصه بسبب المجموعة الواسعة من المواد المتوافقة (بشكل عام الخلية الصديقة للعملية28،31،32) وكذلك براعة استثنائيه في شروط الطلبات (علي سبيل المثال ، الطباعة المضمنة والذبيحة23،33، تصنيع الهياكل المجوفة34،35، الخ). وتشمل التحديات الرئيسية التي تشغل الدراسات الحالية نقل من الهياكل 2D إلى 3D ، وتشكيل شبكه كثيفه من أنابيب جوفاء مع دقه المكانية عاليه ، والسلامة الميكانيكية الشاملة والإخلاص الشكل اثناء تدفق السوائل في ثقافة الخلية الشروط30.
النهج الأكثر مباشره للانسجه القابلة للاستخدام هو تلفيق شبكه مترابطة من القناات داخل البناء. ومن المتوقع ان يؤدي إنشاء هذه القناات القابلة للاستخدام داخل سقالة نسيجيه إلى حل العديد من المشاكل المذكورة أنفا ، لأنها تسمح علي الفور بنشر المواد الغذائية والأكسجين مع أزاله النفايات. ولذلك ، يتم تجنب تشكيل المحتملة للمناطق نخريه داخل البناء36. قد تكون هذه القناات بالاضافه إلى ذلك المصنفة مع الخلايا البطانية (ECs) وتكون بمثابه الاوعيه الدموية الاصطناعية في نماذج الانسجه 3D37. في المعني الاولي ، يمكن ان تتكون السفينة من قناه جوفاء ، طبقه لينه من ECs ، وقذيفة قاسيه. في الاونه الاخيره ، النتوء 3d من اثنين من المواد المختلفة في الاساسيه/شل الأزياء باستخدام الابر المحورية لقذف وقد اكتسبت الكثير من الفائدة38،39،40،41، كما انه يسمح لتلفيق أنابيب جوفاء.
علي غرار التقليدية ميكروبثق 3D الطباعة ، يتم تنفيذ الطباعة الاساسيه/شل مع فوهه المشارك المحوري (علي سبيل المثال، اثنين من الابر مع أقطار مختلفه محاذاة علي نفس المحور بطريقه ، بحيث الابره أوسع يرفق واحد أضيق). التالي ، يمكن ان يكون مقذوف اثنين من المواد في وقت واحد ، مع واحده كخيوط المركزية أو “الداخلية” الاساسيه والثانية كما “الخارجي” قذيفة41. حتى الآن ، تم استخدام البيولوجية المحورية المشتركة لافتعال هياكل مع الصلبة42، الاساسيه/شل43، وخيوط جوفاء40،44؛ ومع ذلك ، لم يتم تحسين المواد المستخدمة لكل من سلامه الخلية المثلي والمتانة الميكانيكية للثوابت المطبوعة. وكما ذكرنا ، فان هذه التقنية توفر امكانيه الجمع بين الحيوي والخواص الميكانيكية المختلفة ، التي يدعم فيها الأكثر صلابة واحده أكثر ليونة. والاهم من ذلك ، إذا كانت ماده السقالة (مثل الجينات ، الكربوكسيل ميثيل السليلوز) مقذوفة كقذيفة ، في حين يتم الاستغناء عن النواة المكونة من عامل الربط المتقاطع (مثل كلوريد الكالسيوم) من الشعيرات الشعرية الداخلية ثم شطفها بعد الطباعة ، فهي من الممكن افتعال أنبوب أجوف مستمر في خطوه واحده45.
مع هذا في الاعتبار ، تم تطوير طريقه بسيطه وقابله للتكرار خطوه واحده لبناء السقالات المحددة جيدا والقابلة للاستخدام للهندسة هياكل الاوعيه الدموية والانسجه الانبوبيه الأخرى. ولتطوير تكنولوجيا فعاله من حيث التكلفة ، ينبغي ان يكون التصنيع بشكل مثالي عمليه أحاديه الخطوة. ولذلك ، تم تكييف النواة/شل الاعداد ودمجها في بيوركانتر 3D. يتكون التصميم الأساسي من فوهه مركزيه مصنوعة من المعدن لتجنب التشوه اثناء الحقن ، والتي يتم فيها وضع فوهه ثانيه من قطر أكبر. وتسمح هذه الفوهة المحورية المشتركة بالسحب المشترك للتدفقين والربط المباشر بين قناه هيدروجيل المقذوفة. وهذا يمكن تلفيق مباشره من خيوط جوفاء متعددة الطبقات ، في حين اللاحقة عبر ربط مع تركيزات اعلي من كلوريد الكالسيوم (CaCl2) ضمان استقرار أكثر دواما من الخارج.
وعلي هذا النحو ، يسمح هذا الأسلوب للطباعة المتزامنة من السقالات والقناات الدقيقة ، والتي الشعيرات هيدروجيل جوفاء بمثابه سقالة لدعم السلامة الميكانيكية للثوابت 3D والعمل في وقت واحد كما المدمج في القناات المجهرية لتقديم المغذيات لنمو الخلايا. يوفر هذا البروتوكول اجراء مفصلا للاستراتيجية الاساسيه/شل 3D بيورينتينج استنادا إلى استخدام فوهه المشتركة التي صنعت خصيصا في الهياكل هيدروجيل 3D مع المدمج في القناات ملفقه عن طريق التحكم عبر ربط لإنتاج خيوط جوفاء ، التي لا تزال قابله للاستخدام اثناء ثقافة الخلية.
تم تكوين مجموعه الطباعة ثلاثية الابعاد المستخدمة في هذا العمل كما سبق وصفه من قبل بانوفيتش و فيهار46 ويمكن تقسيمها إلى ثلاثه مكونات رئيسيه: a) ثلاثه محاور CNC الميكانيكية مجموعه المتابعة مع 50 μm دقه تحديد المواقع في الاتجاات س ، ص ، و Z ؛ B) اثنين من البثق ، تكييفها للتخلص منها ، 5 مل luer–قفل المحاقن ، مع 1.2 μl القرار فوكسل ؛ و C) التحكم في الكترونيات والبرمجيات.
لتسهيل الطباعة الاساسيه/شل ، تم تطوير فوهه المناسبة التي يمكن تركيبها علي واحد من بثق (الطارد الاوليه ، والطباعة الاساسيه) ومتوافق مع G27 الابر نهاية حاده. كما ان لديها التوافق luer قفل للتواصل مع الطارد الثاني (طباعه قذيفة). تم تلفيق النماذج الاولي من خلال إدخال ابره G27 غير حاده (القطر الداخلي = 210 μm ، القطر الخارجي = 410 μm) في ابره مجموعه ال 21 (القطر الداخلي = 510 μm ، القطر الخارجي = 820 μm) أو الطرف المخروطي G20 (القطر الداخلي = 600 μm) ، ثم ادراج ن الثانوية العقيدة أفقيا لتوريد المواد قذيفة. ومع ذلك ، نظرا لانحناء طفيف من رمح ابره ، فانه ليس من الممكن لإنتاج طرف فوهه مع المحاذاة المتمركزة بين الابر الداخلية والخارجية.
لحل هذه المشكلة ، تم تصميم فوهه جديده التي حققت المعايير التالية: 1) يمكن تصنيعها باستخدام مطحنه CNC 3-محور ، 2) يمكن ان تكون مصنوعة من مواد مختلفه (عاليه الأداء البلاستيك ، مثل نظره خاطفه أو المعادن) ، 3) لديها luer-قفل التوافق لتطبيق المواد قذيفة ، و 4) هو متوافق لG27 ابره حاده نهاية ويحمل في مكان في موقعين لمحاذاة غيض مع المحور المركزي. ويرد في الشكل 1 رسمتخطيطي لنموذج الفوهة.
تصميم فوهه
باستخدام فوهه الاساسيه/قذيفة المتقدمة ، ودمجها في نظام Vitaprint ثنائي الطارد ، والسقالات جوفاء ، أنبوبي ملفقه في عمليه خطوه واحده. لتحقيق سمك حتى من جدار الأنبوب من خلال معظم السقالات المعدة ، تحتاج الابره إلى وضعها مركزيا علي محور حلقه البثق الخارجي. الابر مقياس قياسي في كثير من الأحيان تظهر طفيف ، ولكن الانحراف كبيره خارج المحور. وهكذا ، تم تصميم الجسم فوهه لعقد الابره في مكانين ، مره واحده في الجزء العلوي (تحديد محور) ومره واحده قبل النهائي الاساسيه/قذيفة غرفه (إصلاح قني نفسها) ، وتصحيح المحاذاة المحورية. تزداد دقه المحاذاة المحورية مع المسافة بين نقطه التثبيت. هناك ، ومع ذلك ، مقايضه بين طول الابره والمتاحة حجم الغرفة فوهه. لتحسين الأداء الوظيفي لمجموعه اضافيه ، يمكن تنفيذ بعض التعديلات من فوهه: A) جبل فوهه مع تحسين الاستقرار ، B) فوات اضافيه لمجموعه أوسع من التوافق ابره ، C) اليه تعديل دقيق لابره تحديد المواقع فوهه ، و D) دمج المدخلات الاضافيه والاجهزه ميكروفلويديك لاعداد المواد ذبابه.
هيدروجيل الأمثل
لتحديد نسبه ALG: CMC الأمثل ، تم تقييم العديد من التكرارات المادية. عموما ، كانت الطباعة الاساسيه/شل مع تركيزات فوق 3 wt .% من كلا المكونات أصبح من المستحيل ، لأنه لم يسمح لتدفق هيدروجيل مستمر أو ادي إلى انسداد فوهه. وعلي وجه التحديد ، زاد تركيز ALG فوق 3 wt .% من اللزوجة بشكل مفرط وأديت إلى انسداد الفوهة ، بينما ابطات تركيزات ALG والتركيزات العليا لل CMC (> 3 بالوزن في المائة) مرات الربط المتداخلة التالي فشلت في توفير ما يكفي من الدعم الهيكلي لسقالة. الاساسيه/شل الطباعة كان من الممكن مع تركيبات اقل لزج. ومع ذلك ، يجب ان تكون اللزوجة هلام مقذوف كافيه للحفاظ علي الإخلاص الشكل علي المدى الطويل. وفي النهاية ، ثبت ان نسبه 1:1 ALG: CMC هي الخيار الأنسب الذي يؤكد دراسة سابقه أجراها Maver et al.49. أضافه NFC تحسنت بشكل ملحوظ الطباعة والصلابة الهيكلية من السقالات المطبوعة الاساسيه/شل ولكن لم يكن لها تاثير كبير علي خصائص الربط بين المواد.
التطبيقات المخصصة ، الأمثل لأنواع خلايا معينه والمجموعات التجريبية سوف تتطلب مواد سقالات مصممه بشكل جيد ، والتي سوف تختلف في التكوين واليات الربط المتبادل. وتستند الطريقة الموصوفة في هذا العمل علي محلول البوليمر الجينات-السليلوز مختلطة ، والتي هي عبر مرتبطة بشكل أيوني باستخدام Ca2 + أيونات. الجينات نفسها هو البوليمر الخطي من كتل (1, 4)-المرتبطة β-د-ماننورنات (م) و α-l-غولورنات (ز) المخلفات التي يمكن ان تكون متقاطعة بشكل أيوني بواسطة تطبيق Ca2 + وغيرها من الكاتيونات ثنائي التكافؤ مثل Sr2 +, Br2 +, Mg 2 +. ومع ذلك ، فان الأيون الأكثر استخداما للربط بين الجينات يبقي Ca2 + في شكل cacl2. كما يمكن استخدام Ca2 + في شكل caso4 أو caco3؛ ومع ذلك ، فان ذوبان منخفضه من CaSO4 نسبه إلى cacl2 يعني بطء gelation. Caco3 غله إبطا الأوقات دبق التي يمكن ان تؤدي إلى خصائص ميكانيكيه ضعيفه وغير متناسقة.
وقت أطول دبق تنتج عاده بناء أكثر تجانسا ، ومع ذلك ، بعض التطبيقات ، مثل الاساسيه/قذيفة الطباعة يتطلب معدلات دبق سريع50. مغ2 + الأيونات أيضا للحث علي gelation; ومع ذلك ، الكفاءة عبر ربط حوالي 5x-10x اقل ، بالمقارنة مع Ca2 +، مع مرات الربط بين 2-3 h. الاضافه إلى ذلك ، أيونات المغنيسيوم هي أكثر انتقائية نحو وحدات guluronic ، التالي فان الربط المتقاطع يعتمد أكثر علي التركيب الكيميائي لل ALG51. في هذه الحالة ، معدل دبق السريع ضروري لضمان تشكيل قناه جوفاء مستمرة قبل الهيكل جوفاء يمكن ان تنهار. Cacl2 غله أسرع معدل دبق ، وهو أمر حاسم لترسب مباشره من خيوط جوفاء. 100 مم CaCl2 وقد استخدمت ، والتي استقرت بشكل كاف في تشكيل مستمر من خيوط جوفاء دون التسبب في تصلب هلام داخل فوهه.
الطباعة ومرحله ما بعد تجهيز السقالات
وينبغي النظر في الخطوات التالية خلال هذا الجزء من العملية ، بما في ذلك 1) ضمان ان جميع الحلول والمواد بما في ذلك البيولوجية 3D يتم تعقيمها بشكل صحيح قبل الطباعة. 2) عند اعداد هيدروجيل ، تجانس المواد أمر حاسم للطباعة المستمرة. وينبغي تجنب إدخال الشوائب أو فقاعات الهواء ، لأنها يمكن ان تسد فوهه و/أو تعطيل قذف. 3) يجب ان تكون متصلا بشكل صحيح المحاقن إلى فوهه الاساسيه/قذيفة عن طريق اليه القفل luer وادراجها بشكل صحيح في يتصاعد الطارد كما راينا في الشكل 2A، B. 4) قبل طباعه بنيه معقده ، فمن المستحسن ان قبل بثق جزء صغير من هلام والحل عبر ربط لمسح فقاعات الهواء الزائدة في النواة/قذيفة فوهه وضمان تدفق هيدروجيل مستمر. ويمكن دمج هذا مباشره في رمز g لتحسين التكرار. 5) ومن المفيد لأضافه تنوره المحيطة سقالة لضمان زرع خيوط جوفاء متجانسة قبل ان تبدا طباعه سقالة نفسها.
بالاضافه إلى ذلك ، 6) لتحسين التصاق بين خيوط الطباعة والركيزة ، فمن المستحسن استخدام سطح مستو مع التصاق جيده (اي ، شريحة زجاجيه أو طبق بيتري). 7) يجب ان لا تكون فوهه البثق في اتصال مباشر مع الركيزة للسماح للتدفق دون انقطاع من هيدروجيل. المسافة الاوليه سوف تؤثر بقوة علي جوده الطباعة ، ولكن سمك خيوط مقذوف هو تقريب جيد من الاعداد الاولي. 8) وينبغي تعديل ارتفاع الطباعة بدءا في رمز g-وفقا للاحتياجات الفردية. بعد الأمثل المعلمات الطباعة ، يجب ان يتم استيراد السقالة g-رمز إلى كوكب التصنيع باستخدام الحاسب الألى البرمجيات وعمليه الطباعة بدات كما هو موضح في البروتوكول. 9) للسيطرة علي وتحسين تدفق هيدروجيل مع نية لطباعه السقالات الأمثل ، وينبغي ان تكون مختلفه تكوين صياغة والمعلمات الطباعة (اي ، سرعه الطباعة ، والضغط البثق ، ودرجه حرارة الطباعة ، والمسافة بين الركيزة و فوهه البثق ، ارتفاع الطبقة ، حجم سقالة ، الخ.).
بشكل عام ، وارتفاع معدلات التدفق مطلوبه لطباعه التركيبات مع اللزوجة اعلي. كما ذكر ، جميع تركيبات هيدروجيل ، والتي هي مناسبه للربط الكيميائي الفوري عبر ربط ، تسمح لتصنيع خطوه واحده من أنابيب جوفاء ويمكن استخدامها مع الاساسيه الموصوفة/قذيفة الاعداد. ويلزم تحسين أليات الطباعة والربط المتقاطع وفقا لذلك. بعد الطباعة ، وكانت جميع السقالات بعد معالجه بواسطة ربط الثانوية مع 5 wt .% CaCl2 الحل ، الذي أكد كامله عبر ربط مكون ALG-CMC وتعقيمها من كلا الجانبين تحت ضوء الاشعه فوق البنفسجية لمده 30 دقيقه علي الأقل. وينبغي ضمان ان تبتلع السقالة بالبالكامل بحل الربط المتبادل واحتضانها لفتره طويلة بما يكفي لإكمال عمليه الربط المتبادل. ستختلف المعالجة اللاحقة استنادا إلى اليه المواد والربط المتبادل المستخدمة ، التي ينبغي النظر فيها مسبقا. بعد مرحله ما بعد المعالجة ، يجب أزاله السقالات بعناية من الركيزة ، ونقلها إلى وسائل الاعلام الثقافة الخلية ، وحضنت في جو تسيطر عليه علي الأقل 24 ساعة قبل بذر الخلايا. وباستخدام متوسط عديم اللون تحسين رؤية تعليق الخلية اثناء الحقن في السقالات.
الفحص الحي/الميت
يجب ان يتم اعداد الحل الحي/الميت مباشره قبل اجراء الفحص والاحتفاظ بها في الظلام قبل اجراء الفحص ، كما انه يحتوي علي الاصباغ الفلورية التي هي عرضه لتبيض. بعد وقت الحضانة المطلوب ، يجب التخلص من وسائل الاعلام الثقافة الخلية بعناية المحيطة السقالات وشطفها مع تلفزيوني. ومن الناحية المثالية ، يجب استخدام نقطه الدخول نفسها لبذر الخلايا متبوعا بالفحص الحي/الميت الذي يتم حقنه في السقالات.
اهميه النتائج
وقد استخدمت كل من ALG و CMC بالفعل لتعزيز تولد الاوعيه في المختبر. استنادا إلى ميزات ECM-المحاكاة الفيزيائية ، والربط المادي ، والتوافق الحيوي ، وقد تم استخدام ALG عاده كعنصر للتسليم والإفراج عن عوامل النمو الوعائية التي تسيطر عليها (علي سبيل المثال ، bFGF ، HGF ، VEGF164 ، و Ang-1 * علي التوالي)52 ,53,54. وعلاوة علي ذلك ، بالاشتراك مع الجيلاتين ، وقد استخدمت CMC أيضا لتغليف الاوعيه الدموية الغشائية بسبب قدراتها عبر ربط بسرعة في ظل الظروف الفسيولوجية55. تمت أضافه NFC لزيادة الاستقرار الميكانيكي والإخلاص شكل السقالات. وينبغي التاكيد علي ان الهدف لم يكن تعزيز الاوعيه الدموية ولكن لإثبات امكانيه إنتاج السقالات المجوفة القابلة للاستخدام ، والجوفاء ALG-CMC ، المطبوعة في الأزياء الاساسيه/شل ، والتي تسهل أيضا التعلق وانتشار (السيد (هوفياس وكان اختيار استخدام خليط ALG-CMC يستند إلى النتائج الشائعة الاستخدام ، والتي يمكن الوصول اليها بسهوله ، والمواد الاساسيه المتوافقة مع الحيوية التي يمكن ان تمكن الاساسيه/شل الطباعة من قنوات جوفاء. قد تكون العديد من المواد الأخرى خيارات أكثر قابليه للاستمرار لتعزيز تولد الاوعيه. ومع ذلك ، بعض غير مناسبه للطباعة الاساسيه/شل ، لأنها لا تسهل gelation السريع/الربط المتبادل ، وهو أمر حاسم في هذا النهج.
The authors have nothing to disclose.
ويود أصحاب البلاغ ان ينووا بالدعم المالي الذي تلقاه هذا المشروع من وكاله البحوث السلوفينية (أرقام المنح: P3-0036 ، و I0-0029) ، ووزارة العلوم والتعليم والرياضة (رقم المنحة: 5442-1/2018/59).
Alginic acid sodium salt | Sigma-Aldrich (Germany) | 180947 | powder; Mw ~80,000 |
ATTC HUV-EC-C [HUVEC] | LGC Standards (UK) | ATCC-CRL-1730 | Endothelial Cell Growth Supplement (ECGS) and unidentified factors from bovine pituitary, hypothalamus or whole brain extracts are mitogenic for this line; the cells have a life expectancy of 50 to 60 population doublings. |
Axiovert 40 inverted optical microscope | Carl Zeiss Microscopy GmbH (Germany) | three contrastingtechniques in one objective – e.g. brightfield,phase contrast and PlasDIC | |
Calcium chloride | Sigma-Aldrich (Germany) | C1016 | anhydrou; granular; ≤7.0 mm; ≥93.0% |
Cellulose nanofibrils suspension (NFC, 3% (w/v)) | The Process Development Center, University of Maine (Maine, USA) | nominal fiber width of 50 nm; lengths of up to several hundred microns | |
ELGA Purelab water purification system | Veolia Water Technologies (UK) | ||
EVOS FL Cell Imaging System | ThermoFisher Scientific Inc. (Germany) | AMF4300 | a fully integrated, digital, inverted imaging system for four-color fluorescence and transmitted-light applications |
Gibco Advanced Dulbecco’s modified Eagle’s medium (Advance DMEM) | ThermoFisher Scientific Inc. (Germany) | 12491015 | high glucose; no glutamine; phenol red |
Gibco Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) | ThermoFisher Scientific Inc. (Germany) | 21063029 | high glucose; L-glutamine; HEPES; no phenol red |
Gibco Fetal Bovine Serum (FBS), qualified | ThermoFisher Scientific Inc. (Germany) | 10270106 | FBS origin: Brazil; 5 % (w/v) FBS |
Hypodermic Sterican needle | B. Braun Melsungen AG (Germany) | 9180117 | 0.40 x 25mm, 27G x 1'' |
L-glutamine | Sigma-Aldrich (Germany) | G3126 | ReagentPlus®, ≥99% (HPLC) |
Live/Dead Cell Double Staining Kit | Sigma-Aldrich (Germany) | 4511 | contains calcein-AM and propidium iodide (PI) solutions; suitable for fluorescence |
Nunc EasYFlask cell culture flasks | ThermoFisher Scientific Inc. (Germany) | 156367 | Nunclon Delta certified for monolayer formation, cloning efficiency, non-cytotoxic, non-pyrogenic, and sterility; filter caps; culture area of 25 cm2 |
Omnifix syringe | B. Braun Melsungen AG (Germany) | 4617053V | 5 mL Luer Lock |
Penicillin G sodium salt | Sigma-Aldrich (Germany) | P3032 | powder; BioReagent; suitable for cell culture |
Phosphate buffered saline | Sigma-Aldrich (Germany) | P4417 | tablet; one tablet dissolved in 200 mL of deionized water yields 0.01 M phosphate buffer, 0.0027 M potassium chloride and 0.137 M sodium chloride, pH 7.4, at 25 °C |
Sodium carboxymethyl cellulose | Sigma-Aldrich (Germany) | 419338 | powder; average Mw ~700,000 |
Streptomycin sulfate salt | Sigma-Aldrich (Germany) | S9137 | powder; BioReagent; suitable for cell culture |
Ultra-pure water | Veolia Water Technologies (UK) | 18.2 mΩ cm at 25⁰C | |
VitaPrint 3D bio-printer | IRNAS (Slovenia) |