Summary

כדאיות של מבנים ניידים Bioprinted באמצעות מדפסת הקרטזיאני Dispenser שלוש

Published: September 22, 2015
doi:

Summary

A Cartesian bioprinter was designed and fabricated to allow multi-material deposition in precise, reproducible geometries, while also allowing control of environmental factors. Utilizing the three-dimensional bioprinter, complex and viable constructs may be printed and easily reproduced.

Abstract

Tissue engineering has centralized its focus on the construction of replacements for non-functional or damaged tissue. The utilization of three-dimensional bioprinting in tissue engineering has generated new methods for the printing of cells and matrix to fabricate biomimetic tissue constructs. The solid freeform fabrication (SFF) method developed for three-dimensional bioprinting uses an additive manufacturing approach by depositing droplets of cells and hydrogels in a layer-by-layer fashion. Bioprinting fabrication is dependent on the specific placement of biological materials into three-dimensional architectures, and the printed constructs should closely mimic the complex organization of cells and extracellular matrices in native tissue. This paper highlights the use of the Palmetto Printer, a Cartesian bioprinter, as well as the process of producing spatially organized, viable constructs while simultaneously allowing control of environmental factors. This methodology utilizes computer-aided design and computer-aided manufacturing to produce these specific and complex geometries. Finally, this approach allows for the reproducible production of fabricated constructs optimized by controllable printing parameters.

Introduction

הנדסת רקמות משתמשת בעקרונות של ביולוגיה והנדסה בפיתוח תחליפים פונקציונליים לשמור, לשחזר, או לשפר את רקמת יליד ו. היכולת לייצר מבני biomimetic תלת-ממדיים על פי דרישה תאפשר התקדמות מדעית וטכנולוגית בהנדסת רקמות, כמו גם בחיישנים מבוססי תאים, תרופה / הקרנה רעיל, דגמי רקמה או גידול, ואחרים. הארגון תלת-ממדי של מבני רקמות מהונדסות הוא מרכיב בסיסי של שיטת הייצור משום שהיא חייבת באופן הדוק לחקות את האינטראקציה מאורגנת מאוד של תאים ומטריקס ברקמות מקומיות.

פיגומים תלת ממדיים מתכלים ויוצרי צורת גורמים קריטיים ביצירת מבני רקמת רומן כי תאים נודדים כדי ליצור שכבה דו-ממדית של תאים, אבל חוסר היכולת לגדול בהעדיף תלת-ממדי. הפיגום משמש כבסיס זמני לתאקובץ מצורף ושגשוג, ולכן הוא חייב להיות בנוי מחומרים עם נקבוביות שליטה ופריקות ביולוגיות, וintegrit המכני מספיק. חומרי הפיגום לא צריכים להיות רעילים לתאים או ליצור תגובה שלילית מהמארח. הידרוג כבר בשימוש נפוץ בשיטות של הנדסת רקמות, ובשל hydrophilicity, הידרוג לאפשר חילופי נוזל וגז בכל רחבי structur. על ידי שילוב של הידרוג'ל שונה, המאפיינים של הידרוג'ל המסונתזת הם לשינוי כדי לעמוד בדרישת יישום נפרדת.

גישת הנדסת רקמות הקונבנציונלית כרוכה ביצירת פיגומי ההקרבה נקבובי acellular שהם זורעים עם תאי פוסט-fabricatio. טכניקות רבות כבר מועסקות, כגון מליטה סיבים, ליהוק ממס, ולהמס דפוס, אבל הוכיחו להיות מוצלח מינימאלי עבור יישומי הנדסת רקמות. שיטות מליטה סיבים לאפשר סיבים להיות מתואמים בצורות מסוימות, אך הם מסוגלים רק פרוducing דק מאוד פיגום. שיטות יציקת ממס מיוצרות מבנים נקבוביים ביותר, עם זאת הקרום מיוצר הגדול ביותר היה 3 מ"מ בלבד thic. לכן, יצירת מבנים תלת-ממדיים היא לא ריאלי תוך שימוש בטכניקות אלה. טכניקות דפוס להמיס הוכיחו מוצלחות בייצור פיגומים תלת ממדיים, אבל טמפרטורות גבוהות הנדרשים שלא ניתן לשלב חומרים ביולוגיים במהלך עיבוד הייצור. פיגומים שנזרעו לאחר ייצור-מוגבלים ביכולתם לעמוד בדרישות של הנדסת רקמות לייצר פיגומים תלת ממדיים עם microstructures והמוגדר מראש או לשליטה. נושא מרכזי נוסף בטכנולוגיות זריעת פיגום מוצקות הוא המחסור של כלי דם ומכאניים ירודים.

Bioprinting מאז הורחב לשלושה ממדים באמצעות ג'לים רעיל, מתכלה, תרמו-הפיך להתגבר על החסרונות של קונבנציונלי. כמה לא הייצור החופשי המוצקechniques כיום מועסק הוא הדפסת bioprinting והזרקת דיו בסיוע לייזר. טכניקות bioprinting בסיוע לייזר להשתמש במקור פעמו לייזר, צלחת יעד, ומצע קבלה כדי ליצור תלת-ממדי. עם זאת, טכניקה זו היא מוגבלת בשל תפוקה נמוכה, כדאיות תא נמוכות, ורק יכולה לייצר הסדרים מוגבלים של מבנים מפוברק כי רק prepolymers photocrosslinkable יכול לשמש ליצירת הידרוג'ל crosslinked. הדפסת דיו פותחה כמתודולוגיה ללא מגע שמתרבה נתוני תמונה דיגיטליים על מצע על ידי הפקדת דיו picoliter. עם זאת, הדפסת דיו אינו מייצר מבנה ברזולוציה גבוהה, בונה denaturation חלבון המהיר ניסיון, ורבים מהתאים lysed בתצהיר.

נכון לעכשיו, שיטות bioprinting ייצור תוסף חדשות פותחו. במערכות אלה תאים, חלבונים, גורמי צמיחה, והידרוג biomimetic משולבים בדרך כלל למאטר מטריצהials במהלך תהליך הייצור ובמקביל הופקד באמצעות מפעילים מבוקרים מחשב כדי ליצור מבנים המבוסס על פיגום תלת ממדי תא עמוס המחקים את ארכיטקטורה של ילידים באופן הדוק. הידרוג התא-לאדן מהווה bioink, אשר יכול להיות הטרוגנית, הכוללים סוגים שונים של תאים, או הומוגנית. תוסף מערכות ייצור ההפקדה bioink הנפתח ידי שחרור או שכבה אחר שכבה באמצעות מזרקים וטיפים חד פעמי על במה מבוקרת מחשב מסוגל לנוע בכיווני x, y, z. באמצעות תוכנת מחשב, הארכיטקטורה של פיגומים מודפסים ניתן להשפיע בקלות בהתאם לדרישות של היישום. שלא כמו טכניקות קונבנציונליות, טכנולוגיות תלת-ממדיות רפואיות (הדמיית תהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת) ניתן לשלב עיצובים, יצירת מבנה מטופל ספציפי. שיטות אלה גם מאפשרות את האפשרות של ייצור תחליפי כלי דם כי מבנים מיוצרים עם l גבוה יותרצפיפות מהספריה תא, המאפשר אינטראקציות תא-תא ושיפור הסיכוי לsurviva לאחר ההשתלה.

מדפסת Palmetto היא מערכת רב-מתקן תלת-ממדית בנויה מותאם אישית שמשתמשת בשיטות ייצור הרובוטית לתכנות כדי ליצור מבנים תלת-ממדיים הטרוגנית רקמה (איור 1). זה מאפשר את השימוש בריבוי של חומרים בשילובים ייחודיים לייצר מבנים הטרוגנית. האתחול של bioprinter הוא אחד הצעדים החשובים ביותר בbioprinting כי זה מאפשר לך להגדיר מגוון רחב של פרמטרים כדי לייעל את printability של מבני bioprinted.

Bioprinter כולל תהליך סוג אצווה עם רצפי הפעלה, תפעול וכיבוי נשלטים על ידי בקר מתוכנת היגיון (PLC), שבו המשתמש פועל באמצעות לוח בקרת מסך מגע אינטראקטיבי (איור 1,). על מנת למנוע זיהום של ביוחומרים הגיוניים bioprinter מוקף בפולי חיובי בלחץ (methacrylate מתיל) קאמרי (PMMA) עם arrestance יעילות גבוהה חלקיקים (HEPA) -filtered מערכת זרימת האוויר (איור 1, B, C). הפנים של המדפסת ניתן לעקר באמצעות המקורות מובנים אור אולטרה סגול (איור 1, D). הרכיב של bioprinter המרכזי הוא רובוט מיצוב תכנות מלא שיכול reproducibly למקם קצה מתקן עם דיוק של 10 מיקרומטר (איור 1, E). ישנם שלושה מכשירי, אשר מסוגל להפקיד בנפחים קטנים כמו 230 NL באמצעות בורגי (איור 1, F). הם באופן עצמאי לתכנות באמצעות מחשבים נפרדים ששולטים פרמטרים הדפסה עבור כל מתקן (איור 1, G). מחלק רוטרי הבורג מנצל את הסיבוב של בורג מונע במנוע להעביר bioink את מזרק ומתוך קצה המזרק. מכשירי אלה רכובים על גבי pneumaticalקן כלי ly המבוקר (איור 2 א, ב '), המאפשר לרובוט לעבור מנפק רכוב על גבי הזרוע הרובוטית Z-הציר בשליטה מתוכנתת (איור 1, H).

רובוט XYZ מקבל הוראות הדפסה מתוכנת עיצוב מחשב עם מערכת הפעלה (איור 1, I). כל תכנית מכילה מקומות מחלק, שגרה כיול, ופרוטוקולי שינוי-מנפק. העיצוב של מבנים שנוצרו בעיקר מורכב מXYZ קואורדינטות שבו כל מתקן יהיה להפקיד חומר. Bioprinter כולל שני חיישנים אופטיים אור (איור 2 ג) הקובעים את XYZ קואורדינטות של סוף קצה מזרק. חיישנים אלו שולחים לתאם מידע לרובוט, אשר משתמש בם כדי לחשב את עמדות של קצות קצה מתקן. יש לייזר עקירה נוסף (איור 2 ד) שמקרין קרן לייזר אדומה 633 ננומטר דיודה של גודל נקודה 30 x 100 מיקרומטר למדוד מרחק עם AccuraCY של 0.1 מיקרומטר. כאשר הקרן היא מאוד ממוקדת הרובוט קובע את מרחק Z של משטח ההדפסה. מדידה זו, ומדידת חיישני אור האופטית של סוף הקצה בZ, מאפשר חישוב מדויק Z קואורדינטות המשמש למקום קצה המתקן ביחס למשטח ההדפסה. הטיפים מנפק להעביר רוחבי ואנכי דרך חיישן אור האופטי X-הציר בכיוון כדי למצוא את מרכזי Y ו- Z, ורוחבי באמצעות חיישן ציר Y כדי למצוא את המרכז של ציר ה- X. משטח ההדפסה ממופה באמצעות הנוסחא למישור שטוח בחלל XYZ: + גרזן על ידי + CZ = ד כדי לקבוע היכן הוא ביחס למשטח העמדה של סוף הקצה מחלק. שלב המדפסת (איור 1, J) מחזיק מדגם צלחת פטרי עד 80 מ"מ קוטר ומשתמש אמבט מים הסירקולציה המחודשת כדי לשמור על הטמפרטורה הקבועה (איור 1, K). טמפרטורת שלב ניתן להגדיר בטווח של -20 ונשארה יציב ב. יש מצלמה USB רכובעל Z-זרוע הרובוט לספק תצוגה מוגדלת של קצה מחלק בתהליך ההדפסה (איור 1, L). יש מצלמה שנייה רכובה לעבר החלק העליון של הפנים התא שמספק תצוגה של bioprinter מלאה בתהליך ההדפסה (איור 1, L).

תוכנת ציור תכנון בעזרת מחשב קובע את הדפוס בתצהיר ומאפשרת למשתמש ליצור טיפות במרווחים בהדרגה ומבנים מורכבים (איור 3). מסלולים תלת ממדים יכולים להיות מקודדים באופן ידני לתוך תוכנת עיצוב המדפסת תואמת או מיובא מתוכנה נפרדת בעזרת מחשב ציור עיצוב (איור 4, טבלת 1). תוכנת המדפסת תואמת מאפשרת וריאציות של פרמטרים כגון הדפסה בשיטה בתצהיר (תצהיר אגל בודד או בתצהיר מסלול רציף), גיאומטריה תלת ממדית של המסלולים, שיעור בתצהיר, מרחק בין קצה קצה המזרק וsubstמשטח הדפסת שיעור, משך הזמן להפקיד ירידה בודדת, והגובה ולהאיץ את המזרק הוא הרים בין בתצהיר של הטיפות. כל תכנית מכילה מקומות XYZ מחלק, שגרות כיול קצה, ופרוטוקולים משתנים מתקן לספק סביבת סטרילית, ללא התערבות מפעיל, במהלך הדפסה. בקר ההיגיון לתכנות (PLC) של הרובוט מקבל הוראות מהמחשב פועלות תוכנת העיצוב ושולט בעיתוי של אירועים מהבקרים החיצוניים (למשל, מכשירי). כדי לעשות זאת, PLC משתמש במנגנון לולאה לשלוט מכשירי , מכשיר רובוטי מיצוב, וגורמים סביבתיים.

bioprinting ישיר לכתוב תלת ממדי ניצול, מערכת מחלק נוזלית סיבובי בורג מאפשר התהליך של הפקדת תאים להיות יותר יעיל, מדויק, וקל יותר משיטות קודמות. מחקר זה מראה bioprinter נבנה מותאם אישית הוא מסוגל לייצר לספירהמבני הידרוג'ל LL-עמוס כדאיות גבוהה תא.

Protocol

1. הכנת מצע המכיל ג'לטין לBioprinting תלת הממדי של הידרוג אלגינט הכן את מצע סידן / ג'לטין הבא שיטת מצע סידן / ג'לטין שתוארה על ידי פאטאקי et al 11, כדי למנוע כדאיות מופחתת קשורה עם תכולה גבוהה. שיטת מצע סידן / ג'לט…

Representative Results

התוצאות מראות bioprinter מסוגלת הפקדת הידרוג תא-לאדן במקומות תלת ממדים ספציפיים באופן מדויק ועקבי באמצעות תוכנה בעזרת מחשב. תוכנות אלה קובעות את המיקום של כל טיפה ולשלוט רבים של הפרמטרים לבקבוק (איור 3,4). הדירות של bioprinter להפקיד כראוי בביו-חומרים היא יסוד להצלחה ש?…

Discussion

ההתמקדות העיקרית של הנדסת רקמות היא לגשר על הפער בין מחסור באיברים ולצרכי השתלה על ידי פיתוח תחליפים ביולוגיים מסוגלים להחזיר, שמירה, או שיפור functio רקמות ילידים. זה הוביל לייצור הישיר של פיגומים עם מורכב, גיאומטריה חיצונית נכונה מבחינה אנטומית, ושליטה מדויקת geometr הפנ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי תמיכת ממשלה לפי EPS-0903795 גרנט מס 'המוענק על ידי הקרן הלאומית למדע, NIH NIDCR R01-DE019355 (MJY PI), וגרנט 8P20 GM103444 (י"מ PI).

Materials

Positioning Robot (JR2000 XYZ) Janome 
Dispensers: SDAV Linear Drive SmartDispensers Fishman Corporation
Optical Light Sensors:  Keyensce
Displacement Laser: OD Mini SICK
Recirculating Water Bath: Polystat Cole-Parmer EW-12122-02
USB Cameras: Dino-Lite Premier 5MP AnMo Electrionics/YSC Technologies AD7013MT
Printer-Compatible Computer Design Software: JR-C Points Janome Comes with purchase of Janome Robot
Computer-Aided Design Drawing Software: Visual PathBuilder RatioServ Can be downloaded at: www.ratioserv.com/index.php/downloads
Printer 3 cc Syringes:  Fishman Corporation 122051
22 G Dispenser Tips Fishman Corporation Z520122 
Calcium Chloride Dihydrate Sigma-Aldrich 10035-04-8
Sodium Chloride Sigma-Aldrich 7647-14-5
Porcine Gelatin Sigma-Aldrich 9000-70-8
Titanium Dioxide Sigma-Aldrich 13462-67-7
Protanal LF 20/40 Alginate (Sodium Alginate) FMC BioPolymer 9005-38-3
Hydrochloric Acid Sigma-Aldrich 7647-01-0
Ethylene Glycol Mallinckrodt Baker, Inc 9300-01
Sodium Periodate Sigma-Aldrich 7790-28-5
hADSC Lonza PT-5006 Store in vials in liquid nitrogen until use.
Dulbecco's Modified Eagle's Medium Gibco Life Technologies 11965-092 Warm in 37°C water before use.
Trypsin/EDTA Lonza CC-5012 Warm in 37°C water before use.
Calcein AM Gibco Life Technologies C3100MP Store in the dark at -80°C until use.
Live/Dead Mammalian Viability Assay Kit Invitrogen Life Technologies L-3224 Store in the dark at -80°C until use.
MES Hydrate Sigma-Aldrich M2933
N-Hydroxysuccinimide Sigma-Aldrich 130672
1-ethyl-(dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) Sigma-Aldrich E1769  10 G
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline, +Calcium, +Magnesium Life Technologies 14040133 Warm in 37°C water before use.
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline, -Calcium, -Magnesium Life Technologies 14190144 Warm in 37°C water before use.
RGD Peptides International Peptides
Alexa Fluor 546 Phalloidin Stain Invitrogen Life Technologies A22283 Store at -20°C until use
(4’, 6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) (DAPI) Stain Life Technologies R37606 Store at -20°C until use

References

  1. Langer, R., Vacanti, J. P. . Tissue Engineering. Science. 260 (5110), 920-926 (1993).
  2. Derby, B. Review: Printing and Prototyping of Tissues and Scaffolds. Science. 338 (6109), 921-926 (2012).
  3. Kachurin, A. M., et al. Direct-Write Construction of Tissue-Engineered Scaffolds. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 698, 10-1557 (2002).
  4. Sachlos, E., Czernuszka, J. T. Making Tissue Engineering Scaffolds Work. Review on the Application of Solid Freeform Fabrication Technology to the Production of Tissue Engineering Scaffolds. European Cells and Materials. 5, 29-40 (2003).
  5. Yeong, W. Y., Chua, C. K., Leong, K. F. Rapid Prototyping in Tissue Engineering. Challenges and Potential. Trends Biotechnol. 22 (12), 643-652 (2004).
  6. Landers, R., Pfister, A., Hubner, U., John, H., Schmelzeisen, R., Mulhaupt, R. Fabrication of Soft Tissue Engineering Scaffolds by means of Rapid Prototyping Techniques. Journal of Materials Science. 37 (15), 3107-3116 (2002).
  7. Murphy, S. V., Skardal, A., Atala, A. Evaluation of Hydrogels for Bio–Printing Applications. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 101A (1), 272-284 (2013).
  8. Burg, K. J. L., Boland, T. Minimally Invasive Tissue Engineering Composites and Cell Printing. IEEE Eng Med Biol Mag. 22 (5), 84-91 (2003).
  9. Billiet, T., Vandenhaute, M., Schelfhout, J., Van Vlierberghe, S., Dubruel, P. A Review of Trends and Limitations in Hydrogel-Rapid Prototyping for Tissue Engineering. Biomaterials. 33 (26), 6020-6041 (2012).
  10. Khalil, S., Nam, J., Sun, W. Multi–Nozzle Deposition for Construction of 3D. Biopolymer Tissue Scaffolds. Rapid Prototyping Journal. 11 (1), 9-17 (2005).
  11. Pataky, K., Braschler, T., Negro, A., Renaud, P., Lutolf, M. P., Brugger, J. Microdrop Printing of Hydrogel Bioinks into Three–Dimensional Tissue–Like Geometries. Adv Mater. 24 (3), 391-396 (2011).
  12. Pati, F., Shim, J. H., Lee, J. S., Cho, D. W. Three-Dimensional Printing of Cell–Laden Constructs for Heterogeneous Tissue Regeneration. Manufacturing Letters. 1 (1), 49-53 (2013).
  13. Gruene, M., et al. Laser Printing of Three–Dimensional Multicellular Arrays for Studies of Cell–Cell and Cell–Environment Interactions. Tissue Eng. 17 (10), 973-982 (2011).
  14. Khalil, S., Sun, W. Bioprinting Endothelial Cells With Alginate for 3D Tissue Constructs. J Biomed Eng. 131 (11), 1-8 (2009).
  15. Xu, T., et al. Hybrid Printing of Mechanically and Biologically Improved Constructs for Cartilage Tissue Engineering Applications. Biofabrication. 5 (1), 1-10 (2012).
  16. Zhang, T., Yan, K. C., Ouyang, L., Sun, W. Mechanical Characterization of Bioprinted in vitro Soft Tissue Models. Biofabrication. 5 (4), 1-10 (2013).
  17. Chung, J. H. Y., et al. Bio–ink Properties and Printability for Extrusion Printing Living Cells. J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 1 (7), 763-773 (2013).
  18. Yang, S., Leong, K. F., Du, Z., Chua, C. K. The Design of Scaffolds for Use in Tissue Engineering. Part II. Rapid Prototyping Techniques. Tissue Engineering. 8 (1), 1-11 (2002).
  19. Ferris, C. J., Gilmore, K. G., Wallace, G. G., Panhuis, M. Biofabrication: An Overview of the Approaches Used for Printing of Living Cells. Appl. Microbiol. Biotechnol. 97 (10), 4243-4258 (2013).
  20. Lu, L., Mikos, A. G. The Importance of New Processing Techniques in Tissue Engineering. MRS Bull. 21 (11), 28-32 (1996).
  21. Wake, M. C., Gupta, P. K., Mikos, A. G. Fabrication of pliable biodegradable polymer foams to engineer soft tissues. Cell Transplant. 5, 465-473 (1996).
  22. Mironov, V., Visconti, R. P., Kasyanov, V., Forgacs, G., Drake, C. J. Organ Printing: Tissue Spheroids as Building Blocks. Biomaterials. 30 (12), 2164-2174 (2009).
  23. Norotte, C., Marga, F. S., Niklason, L. E. Scaffold–free Vascular Tissue Engineering Using Bioprinting. Biomaterials. 30 (30), 5910-5917 (2009).
  24. Devillard, R., et al. Cell Patterning by Laser–Assisted Bioprinting. Methods Cell Biol. 119, 159-174 (2014).
  25. Binder, K. W., Allen, A. J., Yoo, J. J. Drop–on–Demand Inkjet Bioprinting: a Primer. Gene Ther Reg. 6 (1), 33 (2011).
  26. Xu, T., et al. Viability and Electrophysiology of Neural Cell Structures Generated by the Inkjet Printing Method. Biomaterials. 27 (19), 3580-3588 (2006).
  27. Calvert, P. Inkjet Printing for Materials and Devices. Chem Mater. 13 (10), 3299-3305 (2001).
  28. Chang, C. C., Boland, E. D., Williams, S. K. Direct–Write Bioprinting Three–Dimensional Biohybrid Systems for Future Regenerative Therapies. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 98 (1), 160-170 (2011).
  29. Li, M. G., Tian, X. Y. A Brief Review of Dispensing–Based Rapid Prototyping Techniques in Tissue Scaffold Fabrication: Role of Modeling on Scaffold Properties Prediction. Biofabrication. 1 (3), 1-10 (2009).
  30. Bouhadir, K. H., Lee, K. Y., Alsberg, E., Damm, K. L., Anderson, K. W., Mooney, D. J. Degradation of Partially Oxidized Alginate and its Potential Application for Tissue Engineering. Biotechnol Prog. 17 (5), 945-950 (2001).
  31. Rowley, J. A., Madlambaya, G. Alginate Hydrogels as Synthetic Extracellular Matrix Materials. Biomaterials. 20 (1), 45-53 (1999).
  32. Smith, C. M., Christian, J. J., Warren, W. L. Characterizing Environmental Factors that Impact Viability of Tissue–Engineered Constructs Fabricated by a Direct–Write Bioassembly Tool. Tissue Engineering. 13 (2), 373-383 (2007).
  33. Ozbolat, I., Yu, Y. Bioprinting Towards Organ Fabrication: Challenges and Future Trends. IEEE Trans Biomed Eng. 60 (3), 691-699 (2012).
  34. Peltola, S. M., Melchels, F. P., Grijpma, D. W., Kellomaki, M. A. A Review of Rapid Prototyping Techniques for Tissue Engineering Purposes. Annals of Medicine. 40 (4), 268-280 (2008).
  35. Malda, J., et al. 25th Anniversary Article: Engineering Hydrogels for Biofabrication. Adv Mat. 25 (36), 5011-5028 (2013).
  36. Murphy, S. V., Atala, A. 3D Bioprinting of Tissues and Organs. Nat Biotech. 32 (8), 773-785 (2014).
  37. Jia, J., et al. Engineering Alginate as Bioink for Bioprinting. Acta Biomaterialia. 10 (10), 4323-4331 (2014).
  38. Forty, R. A., Steinberg, M. S. The Differential Adhesion Hypothesis: a Direct Evaluation. 발생학. 278 (1), 255-263 (2005).
  39. Wang, L., Shansky, J., Borselli, C., Mooney, D., Vandenburgh, H. Design and Fabrication of a Biodegradable, Covalently Crosslinked Shape–Memory Alginate Scaffold for Cell and Growth Factor Delivery. Tis Eng Part A. 18 (19-20), 2000-2007 (2012).
  40. El–Sherbiny, I. M., Yacoub, M. H. Hydrogel Scaffolds for Tissue Engineering: Progress and Challenges. Global Cardiology Science, & Practice. 3 (38), 316-342 (2013).
  41. Smith, C. M., et al. Three–Dimensional BioAssembly Tool for Generating Viable Tissue-Engineered Constructs. Tissue Engineering. 10 (9–10), 1566-1576 (2004).
  42. Ozbolat, I. T., Chen, H. Development of a ‘Multi-arm Bioprinter’ for Hybrid Fabrication of Tissue Engineering Constructs. Robotics and Computer–Integrated Manufacturing. 30 (3), 295-304 (2014).
  43. Kolesky, D. B., Truby, R. L., Gladman, A. S., Busbee, T. A., Homan, K. A. Three-Dimensional Bioprinting of Vascularized, Heterogeneous Cell–Laden Tissue Constructs. Adv Mater. X. Adv Mater. X, x-y (2014).
check_url/kr/53156?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Dennis, S. G., Trusk, T., Richards, D., Jia, J., Tan, Y., Mei, Y., Fann, S., Markwald, R., Yost, M. Viability of Bioprinted Cellular Constructs Using a Three Dispenser Cartesian Printer. J. Vis. Exp. (103), e53156, doi:10.3791/53156 (2015).

View Video