המטרה של הנדסת רקמות הלב הנוכחית היא לפתח טיפול כדי להחליף או לתקן את המבנה והתפקוד של רקמת שריר הלב הפצוע1. שיטות ליצירת דגמים תלת-ממדיים ברקמת הלב מפגין המאפיינים כויץ ו אלקטרופיזיולוגיות חשוב של רקמת הלב יליד במהירות הרחבת2,3. מגוון רחב של אסטרטגיות חקר ומשמשת מחקרים4,5. אלה שיטות נע בין שימוש ספציפי טבעיים וסינתטיים ביו hydrogels, כגון ג'לטין, קולגן, פיברין, פפטידים6, ביו-דיו התצהיר טכנולוגיות2 ו- bioprinting טכנולוגיות7.
הוכח, כי שיטות לגרדום ללא יכול לייצר רקמות דומות כמו שיטות מבוססות biomaterial, ללא החסרונות של שילוב חומרים זרים פיגומים8. אורן כספי. et al. הוכיח כי שילוב של סוגים שונים של תאים מאפשרת את הדור של vascularized מאוד אנושי ברקמת הלב מהונדסים9. הסנטר. ואח פיתח שיטה הדפסה תלת-ממדי עבור יצירת תיקון הלב של spheroids. תיקונים וכתוצאה מכך הם מורכב cardiomyocytes fibroblasts, תאי אנדותל יחס 70:15:1510. Spheroids הוכחו להיות יעיל "אבני בניין" הבריאה ברקמת הלב ללא לגרדום, כפי שהם עמידים נגד היפוקסיה ושולט מספיק מכנית השרשה11,12. מחקרים קודמים הדגימו מספר שיטות ייצור ספרואיד הבריאה, כולל השימוש של התליה זרוק שיטה, טווה מבחנות13, microfluidic מערכות14, משטחים שאינם מחסידי תרבות מצופה עם או ללא ציפוי מיקרו-עובש agarose15. ב פרוטוקול זה, אנו משתמשים התליה טיפה התקן, אשר מכיל את micropores עבור עיבוי מאות spheroids בבת אחת.
מחקר זה מציג של הרומן ובאיזו שיטה לגרדום ללא יעיל הבריאה ברקמת הלב, אשר כולל זריעה ידנית את spheroids לתוך חור מרובע עובש המקננת הרקמה על מטרף עבור ההבשלה. בתנאים הרגילים תרבות סטטי, דיפוזיה חמצן מוגבלת להיבטים החיצוניים של הבונה רקמות, וכתוצאה מכך נמק במרכז. עם זאת, עם העובש נטו, כל spheroids נזרע לתבנית שקועים בתקשורת עם תנועה fluidic קבוע, המאפשר פעפוע מוגברת של חומרים מזינים וחמצן. בנוסף, שיטה זו מבוססת על עובש מתיר יצירת סימולטני של רקמות בגדלים שונים מדבקות במינימום מאמץ ידנית, הרקמה הנובעת ניתן להסיר בקלות התבנית. שיטה חדשנית זו מאפשרת יצירת לשחזור ויעילה של מדבקות לב נטולת לגרדום, מרובה שכבות.
פרוטוקול זה מתאר שיטה חדשה ופשוטה מבוססת תבנית ליצירת רקמה לבבית תלת-ממדית, המשתמשת בספרואידים ככלי ליצירת רקמה לבבית ללא פיגום. בניסויים שלנו, בודדו שלושה סוגי תאים – קרדיומיוציטים המופקים מתאי גזע פלוריפוטנטיים מושריים אנושיים, פיברובלסטים לבביים אנושיים ותאי אנדותל של וריד טביליות אנושי – והם שימשו ליצירת תרחיף תאים. התרחיף הכיל 70% קרדיומיוציטים, 15% פיברובלסטים ו-15% תאי אנדותל, בתוך מבחנה קונית של 50ML.
לאחר מכן, אנו מחלקים את תרחיף התאים לכל באר במערכת טיפות תלויות עם היצמדות נמוכה במיוחד (ultra low attachment hanging drop system), אשר תביא ליצירה ספונטנית של מאות ספרואידים פועמים לאחר שלושה ימים. לאחר מכן, הספרואידים נאספים ומונחים בתוך חלל תבנית חדשנית. הרקמה מוחזקת לאחר מכן במיכל סטרילי עם מצע גידול, על שייקר בתוך האינקובטור למשך מספר ימים.
לאחר מכן מסירים את התבנית, מה שיוצר טלאי רקמה ללא פיגום בעל שלמות מכנית. מכשיר הטיפה התלויה הוא באר רב-פעמית בעלת היצמדות נמוכה במיוחד עם 850 מיקרו-נקבים, שכל אחד מהם בעל קוטר של 350 מיקרון. הטיפה התלויה תואמת לפלטות סטנדרטיות של שש בארות.
לאחר הכנת תרחיף התאים, נחלק ארבעה מיליליטר של תרחיף תאים המכיל 10 מיליון תאים לכל באר במערכת הטיפות התלויות. המכשירים גודלו בטמפרטורה של 37 °C, 5% carbon dioxide ו-95% לחות. לאחר 72 שעות נצפתה התגבשות ס