인쇄 3D 세포 -라덴 췌장 조직 구성을 인쇄를위한 췌장 조직 유래 세포 외 매트릭스 바이오 잉크

Jaewook Kim; Myungji Kim; Dong Gyu Hwang; In Kyong Shim; Song Cheol Kim; Jinah Jang

doi:10.3791/60434

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방법 논문

인쇄 3D 세포 -라덴 췌장 조직 구성을 인쇄를위한 췌장 조직 유래 세포 외 매트릭스 바이오 잉크

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DOI:

10.3791/60434

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2019년 12월 13일

Jaewook Kim^*¹ , Myungji Kim^*² , Dong Gyu Hwang² , In Kyong Shim³ , Song Cheol Kim³^,⁴ , Jinah Jang¹^,²^,⁵

¹Department of Mechanical Engineering, Pohang University of Science and Technology, ²School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering, Pohang University of Science and Technology, ³Asan Institute for Life Science, University of Ulsan College of Medicine and Asan Medical Center, ⁴Division of Hepato-Biliary and Pancreatic Surgery, Department of Surgery, University of Ulsan College of Medicine and Asan Medical Center, ⁵Department of Creative IT Engineering, Pohang University of Science and Technology

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

세포외 세포외 매트릭스(dECM)는 엔지니어링된 구조에서 표적 조직의 고유 기능을 재량화하기 위한 적절한 미세 환경 단서를 제공할 수 있습니다. 이 기사는 췌장 조직의 탈세포화, 췌장 조직 유래 dECM 바이오 잉크의 평가 및 생체 인쇄 기술을 사용하여 3D 췌장 조직 구성의 생성을위한 프로토콜을 설명합니다.

초록

췌도의 이식은 저혈당증 및 이차 합병증을 동반한 타입-1 당뇨병 때문에 손해를 입는 환자를 위한 유망한 처리입니다. 그러나, 섬 이식은 여전히 가난한 섬 생착 및 적대적인 환경으로 인해 이식 된 작은 섬의 낮은 생존가능성과 같은 몇 가지 제한사항이 있습니다. 또한, 인간 만능 줄기세포로부터 분화된 인슐린 생성 세포는 혈당 수준을 조절할 수 있는 충분한 호르몬을 분비하는 능력이 제한되어 있다; 따라서 적절한 미세 환경 단서로 세포를 배양하여 성숙을 개선하는 것이 매우 필요합니다. 이 기사에서는 췌도의 포도당 민감도를 증가시킬 수있는 유익한 미세 환경을 제공하기 위해 췌장 조직 유래 탈세포화 세포 질매트릭스 (pdECM) bioink를 준비하기위한 프로토콜을 설명하고 설명합니다. 3D 췌장 조직 생성 과정은 마이크로 압출 기반의 바이오 프린팅 기술을 사용하여 구성됩니다.

서론

최근 췌도 이식은 제1형 당뇨병 환자에게 유망한 치료법으로 여겨지고 있다. 절차의 상대적 안전성과 최소 침습성은이 치료의 큰^{장점입니다 1.} 그러나, 그것은 고립 된 섬과 면역 억제 약물의 부작용의 낮은 성공률과 같은 몇 가지 한계가 있다. 더욱이, 적대적인 환경으로 인해 이식 후 이식 후 이식된 작은 섬의 수는 꾸준히 감소한다^2. 이러한 어려움을 극복하기 위해 알긴산, 콜라겐, 폴리(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)과 같은 다양한 생체 적합성 물질이 췌도 이식에 적용되어 왔다.

3D 세포 프린팅 기술은 큰 잠재력과 높은 성능으로 인해 조직 공학에서 부상하고 있습니다. 말할 필요도 없이, bioinks는 인쇄된 조직 구조물에 있는 세포 프로세스의 개선을 가능하게 하는 적당한 미세 환경을 제공하고 가능하게 하기 위한 중요한 분대로 알려져 있습니다. 피브린, 알긴산 및 콜라겐과 같은 전단 숱이 많은 하이드로겔은 바이오잉크로 널리 사용됩니다. 그러나, 이들 물질은 네이티브 조직에서 세포외 매트릭스(ECM)에 비해 구조적, 화학적, 생물학적, 및 기계적 복잡성의 부족을 보여준다^3.....