عملية جديدة للطباعة 3D ديسيلولاريزيد المصفوفات

Stacey M. S. Gruber; Paulomi Ghosh; Karl Wilhelm Mueller; Patrick W. Whitlock; Chia-Ying Lin

doi:10.3791/58720

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

Summary

ويصف هذا البروتوكول إنتاج خيوط polycaprolactone (PCL) مع المضمنة polylactic حمض (جيش التحرير الشعبي) الجزئي المجالات الخرز الصغير التي تتضمن مصفوفات ديسيلولاريزيد (ألماني) للطباعة 3D من الأنسجة الهيكلية الهندسية بنيات.

Abstract

بيوبرينتينج 3D يهدف إلى إنشاء مخصص السقالات النشيطة بيولوجيا واستيعاب الحجم المطلوب والهندسة. دعامة حرارية يمكن أن توفر الاستقرار ميكانيكية مشابهة للنسيج الأصلي بينما توفر العوامل البيولوجية العظة التركيبية للخلايا السلف، مما يؤدي إلى الهجرة والانتشار، والتمايز إلى إعادة تشكيل الأنسجة الأصلية/ أجهزة¹^،². لسوء الحظ، العديد من متوافق مع 3D الطباعة، البوليمرات بيوريسوربابل (مثل حمض اللبنيك، جيش التحرير الشعبي الصيني) المطبوع في درجات حرارة 210 درجة مئوية أو أعلى--درجات الحرارة التي تضر بالبيولوجي. من ناحية أخرى، هو polycaprolactone (PCL)، نوع مختلف من البوليستر، بيوريسوربابل، ومواد للطباعة ثلاثية الأبعاد يحتوي على درجة حرارة طباعة الطف من 65 درجة مئوية. ولذلك، كان الافتراض بأنه المصفوفة خارج الخلية ديسيلولاريزيد (ألماني) الواردة ضمن حاجز جيش التحرير الشعبي الصيني حرارياً وقائي يمكن أن تكون طباعة داخل الشعيرة PCL والبقاء في أن تكيف وظيفي. في هذا العمل، كان إصلاح osteochondral التطبيق التي تم اختبار الفرضية. على هذا النحو، كان ديسيلولاريزيد الغضاريف الخنزير ومغلفة في polylactic حمض (جيش التحرير الشعبي) الجزئي المجالات الخرز الصغير الذي كان مقذوف ثم مع polycaprolactone (PCL) في خيوط لإنتاج 3D بنيات عبر تنصهر فيها ترسب النمذجة. بنيات مع أو بدون الجزئي المجالات الخرز الصغير (PCL/جيش التحرير الشعبي الصيني-مارك ألماني و PCL(-)، على التوالي) تم تقييم الفروق في السمات السطحية.

Introduction

استخدام التقنيات الهندسية الأنسجة الحالية للتطبيقات السريرية مثل إعادة بناء العظام والغضاريف والاوتار والرباط السيارات--واللوجرافتس لإصلاح الأنسجة التالفة. كل من هذه التقنيات هو يؤديها بشكل روتيني ك "معيار الذهبي" في الممارسة السريرية أول حصاد الأنسجة المانحة سواء من المريض أو تطابق المأخوذة، وثم وضع الأنسجة المانحين إلى عيب الموقع². ومع ذلك، تقتصر هذه الاستراتيجيات المانحة الموقع الاعتلال، ندرة موقع المانحة لعيوب كبيرة، خطر العدوى، وصعوبة العثور على الطعوم التي تطابق هندسة المرجوة. وباﻹضافة إلى ذلك، وقد أظهرت الدراسات أن اللوجرافتس المستخدمة لإعادة الإعمار قد خفضت الخصائص الميكانيكية والبيولوجية بالمقارنة مع الأنسجة الأصلية³. هذه الاعتبارات في الحسبان، ومهندسو الأنسجة تحولت مؤخرا إلى بيوبرينتينج (ثلاثي الأبعاد) الأبعاد الثلاثة لإنتاج الهندسات مخصصة، ومجمع النشيطة بيولوجيا ومصممة لاستيعاب حجم الخلل والشكل مع توفير كافية خصائص ميكانيكية حتى اكتمال إعادة عرض البيولوجية.

ومن الناحية المثالية، سيتألف سقالة طباعة 3D دعامة البوليمرية يمكن الاحتفاظ باستقرار الميكانيكية المطلوبة من الأنسجة الأصلية بينما تقدم البيولوجي إدراج الإشارات البيوكيميائية المحيطة بالخلايا، مما يؤدي إلى الهجرة، الانتشار، التمايز، والأنسجة إنتاج²^،⁵. ولسوء الحظ، تتم معظم بنيات التي تحتوي على المكونات البيولوجية مع المواد الهلامية أو البوليمرات التي أضعف من أن يصمد في فيفو القوات تتعرض الأنسجة المستهدفة لإعمار السيارات/allograft. البوليمرات الأخرى مثل حمض اللبنيك (جيش التحرير الشعبي) هي بيوريسوربابل، 3D للطباعة وهيكليا الصوت، ولكن يتم طباعتها في درجات الحرارة عند أو فوق 210 درجة مئوية--مما يجعل من المستحيل البيولوجي أن المطبوع المشترك أثناء التصنيع. Polycaprolactone (PCL) هو آخر مسح إدارة الأغذية والعقاقير، بيوريسوربابل البوليمر يمكن أن 3D مطبوعة في درجة حرارة أقل (65 درجة مئوية)، التي أصبحت شعبية متزايدة في اختﻻق يزرع المريض على حدة مع مجمع مورفولوجيس⁵^،⁶⁷^، ^،^،من⁸⁹. بيد أن معظم بيوبرينتيرس باستخدام هوائي التكنولوجيا تجعل من المستحيل على طباعة PCL عند درجات حرارة منخفضة حيث يمكن أن تظل الأنشطة البيولوجية سالمين. حتى الآن، على إدماج هذه البوليمرات مع السيارات/اللوجرافتس مادة بيولوجية قابلة لطباعة رواية لم يتحقق. في غياب مثل هذه المواد، من المستبعد نهجاً صحيحاً أنسجة المهندسة لإعادة بناء الأنسجة. ولذلك، قد سعت إلى الجمع بين جيش التحرير الشعبي الصيني، PCL، وديسيلولاريزيد مصفوفات allograft (مارك ألماني) الاستفادة من مزايا كل المواد لصنع بنية سليمة قادرة على إعادة بناء الأنسجة المعقدة. هذه العملية ستوفر القوة الميكانيكية الأولية اللازمة لمقاومة القوات في فيفو والثبات الحراري لاستيعاب التصنيع المضافة في بنية الحث على تشكيل النسيج المطلوب.

في محاولة الأخيرة لمعالجة العقبات السالفة الذكر، واظهرنا أنه من الممكن لتغليف الغضروف ديسيلولاريزيد المصفوفة خارج الخلية داخل حاجز جيش التحرير الشعبي الصيني حرارياً واقية التي يمكن مقذوف داخل خيوط PCL، الحفاظ على قدرة مارك ألماني للتأثير على الخلايا المضيفة المحيطة بها². هذا وقد الهمتنا التماس نهج فعالة سريرياً لإعادة بناء الأنسجة. في الدراسة الحالية، ويمكننا الاستفادة من التكنولوجيا منصة لبناء السقالات الكل في واحد التي تشمل جيش التحرير الشعبي الصيني، مارك ألماني، و PCL (PCL/جيش التحرير الشعبي الصيني-مارك ألماني).

أن هدفنا تحسين الفعالية والفائدة من اللوجرافتس باستخدام تقنية بيوفابريكيشن الجديدة المقترحة أن الخص أدق الأنسجة الأصلية، وفي النهاية استخدامها في مختلف التطبيقات.

Protocol

1-الحصول على وتجهيزها الجزئي المجالات الخرز الصغير

تغليف المنتجات الجزئي المجالات الخرز الصغير مع المصفوفة المطلوبة (جيش التحرير الشعبي الصيني مارك ألماني)².
ملاحظة: لا بد أن الجزئي المجالات الخرز الصغير ذات حجم موحد. لهذا السبب، من الضروري النخل الجزئي المجالات الخرز الصغير مسبقة لاستخدام. على الرغم من أن قد تم التفصيل مصفوفة ديسيلولاريزيشن والتغليف في المنشورات السابقة²، فيما يلي ملخص موجز للعملية.
1. أولاً، الحصاد المقابس الغضروف من الخنزير هند أطرافه. ديسيلولاريزي الغضروف في سلسلة من يغسل مع 0.05% التربسين/0.5 مم صوديوم حمض الإيثيلين (يدتا)، تعديل دولبيكو النسر حمض الاستيك المتوسطة (دميم)، و 1.5% و 2.0% X-100 تريتون ح 4 كل مع يغسل الماء المقطر قبل وبعد كل خطوة².
2. استنزاف مصفوفة ديسيلولاريزيد وتجميدها، ليوفيليزي، وطحن ويذوب في حل بيبسن. وبعد انحلال، مزيج الحل بيبسن مع جيش التحرير الشعبي الصيني الذي قد تم حله في الميثان.
3. إضافة الخليط دروبويسي إلى 3% البولي فينيل كحول في المحلول المائي. الطرد المركزي الناتج الجزئي المجالات الخرز الصغير والشطف واستنزاف، وليوفيليزي مرة أخرى.
  ملاحظة: للحصول على تفاصيل كاملة حول العملية انظر البروتوكول المنشورة سابقا².
منخل الجزئي في المجالات الخرز الصغير.
1. التأكد من أن جميع لوحات غربال قد تم تنظيفها وجافة قبل الاستعمال. إذا كان ضروريا، نظيفة المسارب استخدام الموجات فوق الصوتية الأنظف ضمان إزالة كافة المجالات من المنخل.
2. تجميع شاكر غربال مع علبة غربال ميكرومتر 106 في الجزء العلوي، علبة ميكرومتر 53 بعد، وغربال عموم في الجزء السفلي.
3. وضع الجفاف الجزئي المجالات الخرز الصغير في علبة غربال الأعلى ووضع الغطاء على الدرج العلوي. قم بتشغيل النخل الخشنة لمقدار 8 إلى 10 تكرار في غرامة لمدة 8 إلى 10 دقائق.
  ملاحظة: قد تحتاج مرات غربال أن تزيد أو تنقص حسب الدفعة.
4. إزالة لوحات غربال واحداً تلو الآخر ووضعها رأسا على عقب على ورقة كبيرة تزن بعناية. اضغط على الجانبين برفق للتأكد من أن معظم مجالات قد انخفضت من المنخل وعلى الورقة.
5. تجاهل المجالات ذات الحجم الكبير (> 106 ميكرومتر) ومجالات الأصغر (< ميكرومتر 53). إضافة المجالات التي هي في حدود حجم ميكرون 53 إلى 106 إلى أنبوب الطرد مركزي مسمى مع عدد دفعة ونوع ثم ضعه في ثلاجة-20 درجة مئوية حتى استخدامها مرة أخرى.

2-ميكروسفيري مراقبة جودة التقييمات

ملاحظة: انظر الشكل 1.

إجراء تقييم العيانية والبصرية للتأكد أن الجزئي المجالات الخرز الصغير موحدة والكروية، مع لا من المجاميع الحالية.
تقييم الجزئي المجالات الخرز الصغير باستخدام مسح الإلكترون صورة مجهرية (SEM).
1. لهذا، مكان الجزئي المجالات الخرز الصغير إلى وزارة شؤون المرأة تشاك وتفل معطف مع البلاديوم الذهب في أجواء الأرجون استخدام المغطى الرش لسمك 4 نانومتر.
2. ملاحظة السمات السطحية ومورفولوجيا وأقطار الجزئي المجالات الخرز الصغير باستخدام 10 كيلوفولت التعجيل بمسافة عمل 10 ملم والجهد لضمان أن الإنتاج والنخل للجزئي المجالات الخرز الصغير كان ناجحاً.

3-إنشاء خيوط للطباعة ثلاثية الأبعاد

قياس وتسجيل كتلة الجزئي المجالات الخرز الصغير التي تم الحصول عليها من الخطوات 2 و 3؛ ويلزم على الأقل 25 غراما.
إضافة مسحوق polycaprolactone (PCL) إلى الجزئي المجالات الخرز الصغير لنسبة 1:4 وزن الجزئي المجالات الخرز الصغير إلى PCL.
مزيج مسحوق الخليط في خلاط مصغرة متداول 20 لفة في الدقيقة لمدة 5 دقائق ثم الوجه الحاوية ومزيج 20 لفة في الدقيقة لمدة 5 دقائق إضافية (انظر الشكل 2).
العديد من اكستروديرس المتوفرة تجارياً (انظر الجدول للمواد) قد سترات عازلة لأن الحرارة العامل المقصود بهم خيوط النمذجة (FDM) ترسب تنصهر التقليدية. تعديل في الطارد (إذا لزم الأمر) عن طريق إزالة المواد العازلة واستخدامه في تركيبة مع المشجعين سطح المكتب (التي تهب الهواء المحيط على الطارد وخيوط مقذوف) لاستخدام الطارد عند درجات حرارة منخفضة.
ملاحظة: مراوح سطح المكتب التي تهب الهواء المحيط لتبريد الطارد وخيوط مفيدة لهذا الإجراء.
إعداد إعداد معدات البثق. انظر الشكل 3.
1. الإعداد الطارد حيث يكون لها منفذ ~ 60 سم من المدخل للتخزين المؤقت، مع مسار مباشر من مخرج النتوء إلى مدخل المخزن المؤقت.
  ملاحظة: التخزين المؤقت يمكن اختيارياً يمكن رفع 3-4 بوصة من على مقاعد البدلاء إذا ما تبين أن الشعيرة هي تدلي إلى النقطة لمس في benchtop.
2. ضع مروحة سطح مكتب ~ 15 سم من سترة التدفئة وتوجيهها صوب سترة التدفئة توفر التبريد مع الهواء المحيط في جميع أنحاء الإنتاج الشعيرة. ضع مروحة تبريد ثانية في منتصف الطريق تقريبا بين الطارد والتخزين المؤقت وتوجيهها صوب اكستروداتي للمساعدة في التبريد خيوط مع الهواء المحيط.
3. ضبط الموضع كما هو مطلوب في جميع مراحل العملية.
تعيين الطارد تعديل تدفئة العنصر إلى 52 درجة مئوية، وتشغيل سطح المكتب مراوح التبريد، وتسمح هذه الوسيلة للتوصل إلى التوازن لضمان أن فوهة المناسبة يتم إرفاقه الطارد كحد أدنى 20 إلى 30.
فقط قبل بداية، ملء هوبر الطارد مع خليط ميكروسفيري/PCL من الخطوة 3، 3. تشغيل التخزين المؤقت ومثقب الطارد الشروع في البثق للشعيرة.
عندما هو مقذوف الشعيرة الأولى، يدوياً سحب اكستروداتي من مخرج البثق بالملقط وتغذية للتخزين المؤقت الشعيرة.
خيوط المطلوب سوف يستغرق بعض الوقت للخروج من التخزين المؤقت. استخدام البكرات منفصلة أو الشريط، الاحتفال بوضوح عندما يظهر تكوين خيوط بصريا موحد.
رصد العملية عن كثب وتعديل المعلمات حسب الضرورة. ضبط درجة الحرارة الطارد، سرعة مثقب البثق وسرعة التخزين المؤقت للحصول على خيوط قطرها 1.75 مم مقاسا بالفرجار. ضبط الجماهير حسب الحاجة لتهدئة الشعيرة بشكل صحيح لتجنب المقاطع العرضية خيوط غير دائرية. خلط وتعبئة هوبر حسب الضرورة.
ملاحظة: مطلوب الاهتمام الوثيق خلال هذه العملية للحصول على خيوط كافية للطباعة 3D اللاحقة. سيتم تغيير المعلمات أعلاه تبعاً للظروف المحيطة، ومستوى التعبئة وتوحيد المخلوط في هوبر، وديناميات الديناميكا الحرارية وتدفق من دفعات محددة PCL والجزئي المجالات الخرز الصغير.
مواصلة البثق حتى قد استخدمت كل من المسحوق وهوبر فارغ تقريبا. إضافة مسحوق PCL (دون الجزئي المجالات الخرز الصغير) إلى هوبر لطرد الخليط ميكروسفيري في الطارد الوقت الحالي. متابعة إضافة مسحوق PCL إلى هوبر حتى لا الجزئي المجالات الخرز الصغير أكثر مرئية في اكستروداتي.
ومن المؤكد أن تسمية ومنفصلة الشعيرة التي تتضمن الجزئي المجالات الخرز الصغير في تركيز المطلوب، كبعد أن يتم تبريده خيوط أصعب لتمييز خيوط موحدة من خيوط غير موحدة.
مواصلة البثق حتى يكون هناك مسحوق أدنى اليسار في هوبر، ثم إيقاف تشغيل التخزين المؤقت, أوجير الطارد، الطارد والتدفئة، والمشجعين.

4-الطباعة مع الشعيرة

تصميم هندسة الشكل المطلوب والنموذج باستخدام برنامج تصميم الحاسوب. ثم شريحة الطراز وإملاء toolpath استخدام البرمجيات تشريح متوافق مع 3D آلة الطباعة المستخدمة.
تحميل خيوط من الخطوة 3 إلى أي طابعة FDM القياسية، مزودة بفوهات قياسية للقطر المطلوب (عادة 0.4 مم). تبدأ الطباعة (عادة في سرعة خطي 65-70 درجة مئوية و 300 ملم/دقيقة) كما الشعيرة المخصصة المودعة-قبل-طبقة طبقة بالجهاز.
تأكد من تولي اهتماما خاصا للطبقة الأولى وضبط الإعدادات حسب الحاجة للحصول على نوعية جيدة من الطباعة.
ملاحظة: يجوز إجراء تعديلات على سرعة الطباعة وطباعة درجة الحرارة ودرجة حرارة منصة، مضاعف البثق والمعلمات الأخرى. الرجوع إلى الطابعة ودليل الشركة المصنعة تشريح استكشاف الأخطاء وإصلاحها للحصول على مزيد من المساعدة.

5-مراقبة جودة التقييم

وضع بنيات المطبوعة في SEM كوكس وتفل معطف مع البلاديوم الذهب في أجواء الأرجون استخدام المغطى الرش لسمك 4 نانومتر.
مراقبة تحت المجهر باستخدام 10 كيلوفولت التعجيل بالجهد ومسافة عمل 10 ملم للتحقق من السمات السطحية ووجود أو غياب الجزئي المجالات الخرز الصغير إذا كان ذلك ممكناً.

6-وظيفية اختبار من بنيات المطبوعة

ملاحظة: يمكن استخدام الفوسفاتيز القلوية (حزب العمال الأسترالي) كبديل لمصفوفة ديسيلولاريزيد لتحديد ما إذا كانت مغلفة البروتينات النشيطة بيولوجيا بعد عملية إنتاج خيوط. ويستخدم حزب العمال الأسترالي نظراً لأنه يحفز رد فعل من الركازة، فوسفات نيتروفينيل ف، أن تغير من عديم اللون إلى مشتقات الأصفر، فنيتروفينول والفوسفات غير العضوي، ولكن فقط إذا كان الب في تكيف وظيفي.

طباعة هندسة (n = 3) الذي يحتوي على كتلة نهاية على الأقل 400 ملغ مع خيوط ميكروسفيري الب (PCL-الب/جيش التحرير الشعبي الصيني) باستخدام معلمات طباعة متطابقة السقالات PCL/جيش التحرير الشعبي الصيني-مارك ألماني. أيضا طباعة PCL-فقط (السقالات PCL(-)) للهندسة نفسه السقالات PCL/جيش التحرير الشعبي الصيني-الب. تغرق بها في المخزن المؤقت تريس-HCl 1 مل واحتضانها ح 24 في تناوب 37 درجة مئوية و 110 دورة في الدقيقة للسماح بنشر الإنزيم.
أضف 1 مل من 1 ملغ/مل فنيتروفينيل فوسفات وثنائي سداسي هيدرات في تريس-HCl. إينكوباتي في 37 درجة مئوية، في الدقيقة 110 ل h. 10 إضافية قراءة امتصاص طافية في 415 نانومتر.

النتائج

بعد النخل، ينبغي أن تظهر موحدة الجزئي المجالات الخرز الصغير وتكون خالية من المجاميع. تحت وزارة شؤون المرأة، ينخل الجزئي المجالات الخرز الصغير قد المسام الصغيرة على سطحها، ولكن خلاف ذلك تكون كروية والسلس، كما هو مبين في الشكل 1. ينبغي أن تكون جميع خيوط مقذ?...

Discussion

كلا ديسيلولاريزيد المصفوفات وأظهرت 3D السقالات PCL المطبوعة بشكل مستقل للسماح بإصلاح التصاق وتكاثر الخلايا، والتحقق من استخدامها ل osteochondral¹⁰^،^،من¹¹¹². استخدام مصفوفة ديسيلولاريزيد في النهج الهندسية لإصلاح الأنسجة كان موضوعا للكثير من الاهت?...

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

تم تمويل هذا المشروع جزئيا بمنحه من طب تقويم العظام المجتمع من أمريكا الشمالية (بوسنا) و "المعاهد الوطنية للصحة" منح نيبيب R21EB025378-01 (منحة بحثية الهندسة الحيوية الاستكشافية).

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sieve machine	Haver & Boecker Tyler	Ro-Tap RX 29-E Pure
Sieve 90 um	Fisherbrand	170328156	No. 170
Sieve 53 um	Fisherbrand	162513588	No. 270
Sieve 106 um	Fisherbrand	162018121	No. 140
Sputter coater	Leica	n/a
Scanning Electron Microscope	Hitachi, USA	n/a
Filabot EX2	Filabot.com	FB00061
Filabot Spooler	Filabot.com	FB00073
CAPA 6506	Perstorp	24980-41-4
Phosphate buffered saline, PBS	Gibco	10010023
6" Fan	Comfort Zone, Amazon	n/a
Ultrasonic Water Bath	Cole Parmer	SK-08895-13
Dreamer	FlashForge	n/a
Drum Mixer	Custom made	n/a	Similar piece of equipment: https://www.coleparmer.com/i/argos-technologies-flexiroll-digital-tube-roller-shaker-120-vac/0439744?PubID=UX&persist=true&ip= no&gclid=CjwKCAjw- dXaBRAEEiwAbwCi5khGDMz0 dTjsraEsBGfhMEH7ytx LQWGUPNgUJYQ1p3vj_yxkYoI_ ixoC9GwQAvD_BwE
Micro Balance	Mettler Toledo, Fisher Scientific	01-913-851
Simplify3D	Simplify3D	n/a
SolidWorks	SolidWorks	n/a
Microspheres	Produced in-house, see concurrently submitted JoVE submission
p-nitrophenyl phosphate, disodium salt, hexahydrate	Millipore	4876-5GM
Phosphatase, alkaline	Roche Diagnostics GmbH	10 713 023 001
Absorbance Reader	Tecan	Sunrise
Tris-HCl Buffer	Sigma-Aldrich	T6455-100ML
Heated shaker	New Brunswick Scientific	Excella E24

References

Hutchmaker, D., Teoh, S., Zein, I., Ng, K. W., Schantz, J. -. T., Leahy, J. C. Design and Fabrication of a 3D Scaffold for Tissue Engineering Bone. Synthetic Bioabsorbable Polymers and Implants. 15 (2), 845-847 (1988).
Ghosh, P., Gruber, S. M. S., Lin, C. -. Y., Whitlock, P. Microspheres containing decellularized cartilage induce chondrogenesis and remain functional after incorporation within a poly(caprolactone) filament useful for fabricating a 3D scaffold. Biofabrication. , (2018).
Partington, L., et al. Biochemical changes caused by decellularization may compromise mechanical integrity of tracheal scaffolds. Acta Biomaterialia. 9 (2), 5251-5261 (2013).
Hutmacher, D. W. Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage. Biomaterials. 21 (24), 2529-2543 (2000).
Kang, H., Hollister, S. J., La Marca, F., Park, P., Lin, C. -. Y. Porous biodegradable lumbar interbody fusion cage design and fabrication using integrated global-local topology optimization with laser sintering. Journal of biomechanical engineering. 135 (10), 101013-101018 (2013).
Kang, H., Lin, C. Y., Hollister, S. J. Topology optimization of three dimensional tissue engineering scaffold architectures for prescribed bulk modulus and diffusivity. Structural and Multidisciplinary Optimization. 42 (4), 633-644 (2010).
Lin, C. -. Y., et al. Functional bone engineering using ex vivo. gene therapy and topology-optimized, biodegradable polymer composite scaffolds. Tissue Engineering. 11 (9-10), 1589-1598 (2005).
Lin, C. -. Y., Hsiao, C. -. C., Chen, P. -. Q., Hollister, S. J. Interbody Fusion Cage Design Using Integrated Global Layout and Local Microstructure Topology Optimization. Spine. 29 (16), 1747-1754 (2004).
Zopf, D., Hollister, S., Nelson, M., Ohye, R., Green, G. Bioresorbable Airway Splint Created with a Three-Dimensional Printer. New England Journal of Medicine. 368 (21), 2043-2045 (2013).
Pati, F., Song, T. H., Rijal, G., Jang, J., Kim, S. W., Cho, D. W. Ornamenting 3D printed scaffolds with cell-laid extracellular matrix for bone tissue regeneration. Biomaterials. 37, 230-241 (2015).
Zhang, W., et al. The effect of interface microstructure on interfacial shear strength for osteochondral scaffolds based on biomimetic design and 3D printing. Materials Science and Engineering C. 46, 10-15 (2015).
Williams, J. M., et al. tissue engineering using polycaprolactone scaffolds fabricated via. selective laser sintering. Biomaterials. 26 (23), 4817-4827 (2005).
Monibi, F. A., Cook, J. L. Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioscaffolds: Emerging Applications in Cartilage and Meniscus Repair. Tissue Engineering Part B: Reviews. , (2017).
Wiles, K., Fishman, J., Coppi, P., Birchall, M. The Host Immune Response to Tissue-Engineered Organs: Current Problems and Future Directions. Tissue Engineering Part B: Reviews. 22 (3), (2016).
Sutherland, A. J., Detamore, M. S. Bioactive Microsphere-Based Scaffolds Containing Decellularized Cartilage. Macromolecular Bioscience. , (2015).
Whitlock, P. W., Smith, T. L., Poehling, G. G., Shilt, J. S., Van Dyke, M. A naturally derived, cytocompatible, and architecturally optimized scaffold for tendon and ligament regeneration. Biomaterials. , (2007).
Whitlock, P. W., et al. Effect of cyclic strain on tensile properties of a naturally derived, decellularized tendon scaffold seeded with allogeneic tenocytes and associated messenger RNA expression. Journal of surgical orthopaedic advances. 22 (3), 224-232 (2013).
Whitlock, P. W., et al. A novel process for optimizing musculoskeletal allograft tissue to improve safety, ultrastructural properties, and cell infiltration. Journal of Bone and Joint Surgery - Series A. 94 (16), 1458-1467 (2012).
Schultz, G. S., Davidson, J. M., Kirsner, R. S., Herman, I. M. Dynamic Reciprocity in the Wound Microenvironment. Wound Repair Regeneration. 19 (2), 134-148 (2012).
Benders, K. E. M., van Weeren, P. R., Badylak, S. F., Saris, D. B. F., Dhert, W. J. A., Malda, J. Extracellular matrix scaffolds for cartilage and bone regeneration. Trends in Biotechnology. 31 (3), 169-176 (2013).
Crapo, P., Gilbert, T., Badylak, S. An overview of tissue and whole organ decellularization processes. Biomaterials. 32 (12), 3233-3243 (2011).
Guan, Y., et al. Porcine kidneys as a source of ECM scaffold for kidney regeneration. Materials Science and Engineering C. 56, 451-456 (2015).
Dean, R. L. Kinetic studies with alkaline phosphatase in the presence and absence of inhibitors and divalent cations. Biochemistry and Molecular Biology Education. 30 (6), 401-407 (2002).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

143

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: