Summary

جدوى Bioprinted الخلوية التركيبات باستخدام طابعة ثلاثة الديكارتية موزع

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

يستخدم هندسة الأنسجة مبادئ علم الأحياء والهندسة في تطوير بدائل وظيفية للحفاظ على، استعادة أو تعزيز النسيج الأم و. القدرة على توليد بنيات المحاكاة البيولوجية ثلاثية الأبعاد عند الطلب من شأنه أن ييسر التقدم العلمي والتكنولوجي في هندسة الأنسجة وكذلك في أجهزة الاستشعار المعتمدة على الخلايا المخدرات / فحص السمية، والأنسجة أو الورم النماذج، وغيرها. المنظمة ثلاثية الأبعاد للبنيات الأنسجة المهندسة هو عنصر أساسي من أسلوب تلفيق لأنه يجب أن تحاكي بشكل وثيق التفاعل المنظم للغاية من الخلايا والمصفوفة خارج الخلية في الأنسجة الأصلية.

السقالات ثلاثية الأبعاد القابلة للتحلل والتي تشكل شكل من العوامل الحاسمة في توليد بنيات الأنسجة الجديدة لأن الخلايا تهاجر لتشكيل طبقة ثنائية الأبعاد من الخلايا، ولكنها تفتقر إلى القدرة على النمو في فضل ثلاثي الأبعاد. تخدم سقالة كأساس مؤقت للخليةالمرفقات والانتشار، لذلك يجب أن تبنى من مواد ذات المسامية السيطرة عليها والتحلل البيولوجي، والنزاهه الميكانيكية الكافية. المواد سقالة لا ينبغي أن يكون السامة للخلايا أو إنشاء استجابة سلبية من المضيف. تم الهلاميات المائية التي يشيع استخدامها في تقنيات هندسة الأنسجة، ونظرا لhydrophilicity، وتسمح الهلاميات المائية الصرف السائل والغاز في جميع أنحاء متطوره. من خلال الجمع بين الهلاميات المائية المختلفة، خصائص هيدروجيل تصنيعه هي للتعديل لتلبية متطلبات تطبيق متميز.

نهج هندسة الأنسجة التقليدية ينطوي على إنشاء السقالات الأضاحي التي يسهل اختراقها ديكي التي المصنف مع الخلايا آخر fabricatio. وقد استخدمت العديد من التقنيات، مثل الألياف الرابطة، صب المذيبات، وتذوب الصب، ولكن ثبت أن تكون ناجحة الحد الأدنى للتطبيقات هندسة الأنسجة. طرق الألياف الرابطة تسمح الألياف إلى الانحياز في أشكال محددة، ولكنها ليست سوى قادرة على المواليةducing سقالة رقيقة جدا. طرق الصب المذيبات أنتجت بنيات المسامية العالية، ولكن كان الغشاء أكبر تنتج سوى 3 ملم thic. لذلك، وخلق بنيات ثلاثية الأبعاد من غير الممكن استخدام هذه التقنيات. أثبتت تقنيات صب تذوب الناجحة في إنتاج السقالات ثلاثية الأبعاد، ولكنها تتطلب درجات حرارة عالية أن المواد البيولوجية لا يمكن إدراجها خلال بروسس الإنتاج. المصنفة السقالات بعد تلفيق-محدودة في قدرتها على تلبية متطلبات هندسة الأنسجة لإنتاج السقالات ثلاثية الأبعاد مع المجهرية ومحددة مسبقا أو السيطرة عليها. آخر قضية رئيسية مع التقنيات سقالة البذر الصلبة هي نقص الأوعية الدموية والفقراء الميكانيكية.

ومنذ ذلك الحين تم تمديد Bioprinting إلى ثلاثة أبعاد من خلال استخدام غير سامة، قابلة للتحلل، والمواد الهلامية الحرارية عكسها للتغلب على عيوب التقليدية. وهناك عدد قليل من صلب حر تلفيق رechniques التي يجري استخدامها حاليا هي بمساعدة الليزر bioprinting والنافثة للحبر الطباعة. تقنيات bioprinting بمساعدة الليزر تستخدم مصدر نابض الليزر، لوحة الهدف، وركيزة المتلقي لتوليد ثلاثي الأبعاد. ومع ذلك، هذه التقنية محدودة بسبب الإنتاجية، وانخفاض بقاء الخلية، ويمكن أن تنتج فقط ترتيبات محدودة من الهياكل ملفقة فقط لأن prepolymers photocrosslinkable يمكن استخدامها لتشكيل هيدروجيل crosslinked. وقد وضعت الطباعة النافثة للحبر كمنهجية عدم الاتصال أن يستنسخ بيانات الصور الرقمية على الركيزة عن طريق إيداع الحبر بيكو لتر. ومع ذلك، الطباعة النافثة للحبر لا تنتج عالية الدقة بناء، يبني تجربة السريع تمسخ البروتين، والعديد من الخلايا هي lysed خلال الترسيب.

حاليا، وقد تم تطوير طرق التصنيع المضافة bioprinting جديدة. في هذه الأنظمة يتم دمج الخلايا والبروتينات وعوامل النمو، والهلاميات المائية الجزيئية الحيوية عادة في مصفوفة الأمأمية أثناء عملية التصنيع وأودعت في نفس الوقت باستخدام المحركات الكمبيوتر التي تسيطر عليها لتوليد خلايا محملة يبني على أساس سقالة ثلاثية الأبعاد التي تحاكي عن كثب المعمارية المصغرة من الأم. الهلاميات المائية خلايا محملة تشكل bioink، التي يمكن أن تكون غير متجانسة، تتكون من أنواع خلايا متعددة، أو متجانسة. المضافات نظم التصنيع إيداع bioink قطرة تلو قطرة أو طبقة تلو طبقة عن طريق المحاقن ونصائح على مرحلة الكمبيوتر التي تسيطر عليها قادرة على التحرك في الاتجاهات X، Y، Z و. من خلال برامج الكمبيوتر، والهندسة المعمارية السقالات المطبوعة يمكن التلاعب بها بسهولة اعتمادا على متطلبات التطبيق. وخلافا للتقنيات التقليدية، ويمكن دمج التكنولوجيات الطبية ثلاثية الأبعاد (التصوير بالرنين المغناطيسي، والتصوير المقطعي الكمبيوتر) في التصاميم، وتوليد بناء المريض محددة. هذه الأساليب تسمح أيضا إمكانية إنتاج بدائل أوعية دموية لأن يتم إنتاج بنيات مع ارتفاع لكثافة الخلية OCAL، مما يسمح التفاعلات خلية خلية وتحسين احتمالات ما بعد الزرع بقاؤه.

الطابعة بالميتو هي ثلاثية الأبعاد نظام تعدد موزع خصيصا بنيت يستخدم أساليب التصنيع الروبوتية قابلة للبرمجة لتوليد ثلاثية الأبعاد بنيات الأنسجة غير المتجانسة (الشكل 1). لأنها تتيح استخدام عدد وافر من المواد في مجموعات فريدة من نوعها لإنتاج هياكل غير المتجانسة. التهيئة للbioprinter هي واحدة من أهم الخطوات في bioprinting لأنه يسمح لك لتعيين مجموعة متنوعة من المعلمات لتحسين القابلية للبنيات bioprinted.

تضم bioprinter عملية من النوع المتقطع مع تسلسل بدء التشغيل، التشغيل والاغلاق التي تسيطر عليها وحدة تحكم منطق برمجة (PLC)، التي تعمل على المستخدم من خلال لوحة تحكم تعمل باللمس التفاعلية (الشكل 1، A). لمنع التلوث الحيويالمواد منطقية ومرفق طيه وbioprinter في بولي إيجابيا لضغوط (ميتاكريليت الميثيل) (PMMA) غرفة مع الجسيمات arrestance عالية الكفاءة (HEPA) -filtered نظام دوران الهواء (الشكل 1، B، C). داخل الطابعة يمكن تعقيمها باستخدام مصادر الأشعة فوق البنفسجية المدمج في (الشكل 1، D). المكون الرئيسي للbioprinter هو الروبوت تحديد المواقع للبرمجة بشكل كامل يمكن أن تضع بتكاثر طرف موزع مع دقة 10 ميكرومتر (الشكل 1، E). هناك ثلاثة موزعات، والتي هي قادرة على أن تودع أحجام صغيرة مثل 230 NL باستخدام الدوارة (الشكل 1، F). هم برمجة بشكل مستقل باستخدام أجهزة كمبيوتر منفصلة التي تحكم المعلمات الطباعة لكل موزع (الشكل 1، G). دوار المسمار الاستغناء يستخدم دوران المسمار بالمحركات لنقل bioink أسفل حقنة ويخرجون من طرف الحقنة. هي التي شنت هذه موزعات على لpneumaticalأداة عش تسيطر لاي (الشكل 2A، B)، والسماح للروبوت للتبديل موزع شنت على الذراع الروبوتية Z المحور تحت السيطرة المبرمجة (الشكل 1، H).

يتلقى روبوت XYZ تعليمات الطباعة من جهاز كمبيوتر يقوم بتشغيل برامج التصميم (الشكل 1، I). يحتوي كل برنامج مواقع صرفها، وإجراءات المعايرة، والبروتوكولات المتغيرة موزع. تصميم بنيات ولدت تتكون أساسا من XYZ ينسق حيث كل موزع ستودع المواد. تضم bioprinter اثنين من أجهزة الاستشعار البصرية ضوء (الشكل 2C) التي تحدد إحداثيات XYZ من نهاية حقنة طرف. هذه المجسات ترسل تنسيق المعلومات لالروبوت، والذي يستخدم هذه لحساب مواقف طرفي موزع طرف. هناك ليزر النزوح إضافية (الشكل 2D) التي تتوقع 633 نانومتر الصمام الثنائي الأحمر شعاع ليزر من حجم البقعة 30 × 100 ميكرومتر لقياس المسافة مع ACCURAقبرصي من 0.1 ميكرومتر. عندما تركز بشدة شعاع الروبوت يحدد المسافة Z من سطح الطباعة. هذا القياس، وقياس البصرية وأجهزة الاستشعار ضوء في نهاية طرف في Z، يسمح حساب Z دقة الإحداثيات المستخدمة لوضع طرف موزع فيما يتعلق سطح الطباعة. نصائح موزع تتحرك أفقيا وعموديا من خلال X-محور الموجهة ضوء استشعار بصري للعثور على مراكز Y و Z، وأفقيا من خلال جهاز استشعار العمودي للعثور على مركز للمحور X. تم تعيين سطح الطباعة باستخدام صيغة لمنبسط في الفضاء XYZ: الفأس + من قبل + تشيكوسلوفاكيا = د لتحديد مكان السطح هو نسبي لموقف نهاية الاستغناء طرف. المرحلة الطابعة (الشكل 1، J) يحمل طبق بتري عينة تصل إلى 80 مم في القطر، ويستخدم حمام مائي إعادة تدوير للحفاظ على درجة الحرارة المحددة (الشكل 1، K). يمكن ضبط درجة الحرارة المرحلة ضمن مجموعة من -20 و لا تزال مستقرة في الداخل. هناك كاميرا USB محمولةعلى الروبوت Z-الذراع لتقديم وجهة نظر تضخيم من طرف الاستغناء أثناء عملية الطباعة (الشكل 1، L). هناك كاميرا ثانية شنت نحو الجزء العلوي من الداخل غرفة التي توفر رؤية متكاملة للbioprinter أثناء عملية الطباعة (الشكل 1، L).

وهناك برامج التصميم الرسم بمساعدة الكمبيوتر يحدد نمط ترسب ويسمح للمستخدم لتوليد قطرات متباعدة تدريجيا والهياكل المعقدة (الشكل 3). مسارات ثلاثي الأبعاد يمكن تلوينها يدويا في تصميم البرمجيات طابعة متوافقة أو استيرادها من برنامج منفصل التصميم بمساعدة الكمبيوتر الرسم (الشكل 4، الجدول 1). يسمح البرنامج للطابعة متوافقة الاختلافات المعلمات الطباعة مثل طريقة الترسيب (ترسب قطرة واحدة أو ترسب مسار مستمر)، والهندسة ثلاثية الأبعاد من المسارات، ومعدل الترسيب، والمسافة بين نهاية حقنة طرف وSUBSTيتم رفع معدل سطح الطباعة، وكمية من الوقت لإيداع انخفاضا الفردي، وارتفاع وسرعة الحقنة بين ترسب قطرات. يحتوي كل برنامج XYZ مواقع صرفها، والروتين طرف المعايرة، والبروتوكولات المتغيرة موزع لتوفير بيئة معقمة، دون تدخل المشغل، أثناء الطباعة. وحدة تحكم منطق برمجة (PLC) للروبوت يتلقى تعليمات من جهاز كمبيوتر يستخدم في تصميم البرمجيات ويتحكم في توقيت الأحداث من وحدات تحكم خارجية (على سبيل المثال، موزعات). للقيام بذلك، يستخدم PLC آلية تنفيذ الحلقات للسيطرة على موزعات ، جهاز تحديد المواقع الروبوتية، والعوامل البيئية.

ثلاثي الأبعاد الكتابة المباشر bioprinting الاستفادة من دوار المسمار، نظام صرف السائل يسمح للعملية إيداع الخلايا لتكون أكثر كفاءة ودقة، وأسهل من الطرق السابقة. وتظهر هذه الدراسة bioprinter عرف بني قادر على توليد مبنيات هيدروجيل ليرة لبنانية محملة بقاء الخلية عالية.

Protocol

1. إعداد الجيلاتين تحتوي على الركيزة لBioprinting ثلاثي الأبعاد من الجينات الهلاميات المائية إعداد الركيزة الكالسيوم / الجيلاتين وفقا للطريقة الركيزة الكالسيوم / الجيلاتين التي وصفها Pataky وآخرون 11 لتجنب انخفاض ا…

Representative Results

وتبين النتائج أن bioprinter قادر على إيداع الهلاميات المائية خلية لادن في المواقع الثلاثة الأبعاد محددة بدقة وباستمرار باستخدام البرمجيات بمساعدة الكمبيوتر. هذه البرمجيات تحدد وضع كل قطرة ومراقبة العديد من المعلمات للاستغناء عن (الشكل 3،4). والتكرار من bioprinter أن …

Discussion

التركيز الرئيسي لهندسة الأنسجة هو سد الفجوة بين نقص الأعضاء واحتياجات زرع من خلال تطوير بدائل بيولوجية قادرة على استعادة والحفاظ على، أو تحسين functio أنسجة الأم. وقد أدى هذا إلى تلفيق المباشر السقالات مع مجمع، هندسة الخارجية الصحيحة تشريحيا، ومراقبة دقيقة على مدى geometr…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل الدعم الحكومي بموجب منحة رقم EPS-0903795 تمنحها المؤسسة الوطنية للعلوم، NIH NIDCR R01-DE019355 (MJY PI)، ومنح 8P20 GM103444 (YM 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

Referências

  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. Biologia do Desenvolvimento. 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/pt/53156?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
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