עבודה זו נתמכה על ידי מחקר על סרטן השחלות קרן [מענק LT/UIC/01.2011], מרכז UIC למדע Translational קלינית, המרכז לסרטן UIC, לבין המכון הלאומי לבריאות מענק C06RR15482. ניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות והתקנות שנקבעו על ידי AAALAC תחת אושרה לטיפול בפרוטוקולים בעלי חיים על ידי טיפול בבעלי חיים ועדת השתמש ב UIC. בעלי חיים עבור פרויקט זה הם שוכנו בחדרים המכשול הביולוגי משאבי המעבדה (BRL) באוניברסיטת אילינוי בשיקגו. BRL יש צוות וטרינרי מלא המנטרת בעלי חיים לפחות פעמיים ביום, ומספק עצות לטיפול בבעלי חיים.

1. השחלות ביתור ובידוד רקמה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון 0.5% (w / v) של אלגינט הנתרן, להכין מגירסה שונה של הפרוטוקול שתואר לעיל 5, באמצעות PBS סטרילית חום 37 ° C. מערבבים על ידי היפוך או נדנדה, אבל לא מערבולת. צייר את אלגינט לתוך מזרק 1 מ&quot;ל עם מחט 25 G ולשמור על 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 10mm סטרילי CaCl 2 פתרון אלגינט crosslinking על אנקפסולציה רקמות חמים 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 1mL של המדיום תרבות (αMEM + 5 יחידות פניצילין 5 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​סטרפטומיצין) לכל היטב צלחת 24 היטב כל ניסוי. הכללת תרופות שונות, פפטידים, וירוסים או במדיום תרבות. עבור transfection לפני אנקפסולציה איברים, רקמות דגירה עם Lipofectamine 2000 ו-DNA פלסמיד במשך ארבע שעות בכל 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנתחים את האיברים מן החיה, להסיר את כל רקמת שומן או שיורית, משוך בעדינות את הממברנה בורסה המקיפה את השחלה, לחתוך את השחלה או oviduct לארבעה חלקים על ידי שחצתה את האיבר. החיות היו מורדמים בחנק CO 2 ואחריו נקע בצוואר הרחם. עבור oviduct, להשתחרר בעדינות את הרקמה על ידי משיכת לגזרים את הקרומים חיבור והארכת הקצוות של הצינור בכיוונים מנוגדים באמצעות מלקחיים לפני החיתוך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים טיפה אחת אלגינט (~ μL 1-3) על סיב רשת מעוקרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת מלקחיים סטריליות, להעביר חתיכת איבר לתוך אגל אלגינט והמרכז אגל באמצעות מלקחיים או מחט סטרילית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היפוך אגל המכיל את חתיכת איבר (organoid) ידי אחיזה סיבים רשת עם מלקחיים סטריליות ולהפוך אותו הפוך, כדי לאפשר לכוח הכבידה אלגינט תוך ירידה תלוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקש על מלקחיים על קצה צלחת פטרי המכילה 10 ס&quot;מ 10mm CaCl 2 פתרון, כך הירידה נופל לתוך פתרון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה במשך 2 דקות, מוציאים בכף סטרילית המכילה נקבוביות לשחרר תוספת 10mm CaCl 2, ולהעביר את המדיום לתרבות. עד ארבעה ג&#39;ל אלגינט ניתן להעביר לתוך הבאר אחד של צלחת המכילה 24 היטב את המדיום לתרבות. תרבות לתקופת זמן מוגדרת. </li></ol> 2. הפירוק של אלגינט אוסף של תאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור solubilization של ג&#39;ל אלגינט, דגירה התרבויות lyase אלגינט (3.4 מ&quot;ג / מ&quot;ל) מומס L-15 של ליבוביץ התקשורת ב 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות או עד הג&#39;ל נמס לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסרת רקמה lyase אלגינט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור אוסף של OSE, דגירה organoid עם 500 יחידות collagenase ב-L-15 של ליבוביץ התקשורת במשך שעה 1 8. וורטקס ב 2 פעימות השני (2 שניות מערבולת ו -2 שניות מנוחה) על כוח בינוני למשך דקה 1, ואחריו 1 פולסים השנייה (1 מערבולת השני 1 שאר השנייה) למשך דקה 1. בואו חתיכות איברים ליפול לתחתית של התחתית microcentrifuge ו supernatant פיפטה לתוך צינור טרי microcentrifuge סטרילית. צנטריפוגה 3 דקות ל 3000 סל&quot;ד אפיתל פני השטח גלולה השחלות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור אוסף של האפיתל חצוצרות, לחתוך את הצינור לאורך ומניחים על ניילון רקמה תרבות DMEM עם 5 יחידות פניצילין 5 מיקרוגרם / סטרפטומיצין מ&quot;ל ו -4% (v / v) FBS. במשך 3-5 ימים, התאים יהיה &quot;לזחול&quot; מתוך stroma חצוצרות ולגדול על תרביות רקמה plastic9. </li></ol> 3. קיבוע של במארז אלגינט תרבויות איבר עבור חלקים פרפין <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף את אלגינט במארז חרוז ממדיום התרבות בנקודת הזמן שנבחר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Recrosslink אלגינט כדי להקשיח את הג&#39;ל על ידי הטלת התרבות לתוך סטרילי פתרון 10mm 2 CaCl במשך שתי דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את איבר אלגינט הגלום paraformaldehyde 2% סוכרוז המכילה 50 מ&quot;מ, 10 mM CaCl 2 ו 50 נתרן cacodylate mM על מנת להבטיח כי הג&#39;ל נשאר מוצק מלא תמצית רקמות במהלך קיבעון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות עיבוד רקמות, להטביע את תרבות שלמה אלגינט, במארז איבר לתוך חתיכת פרפין קטע עם microtome לייצר 5 סעיפים מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אלגינט יפורק והוציאו משקופית אם ביצוע אימונוהיסטוכימיה עקב החום אחזור אנטיגן מבוסס. אלגינט תישאר כתם על eosin תחת עומד hematoxylin והכתים eosin. </li></ol> 4. נציג תוצאות: דוגמה תרבות תלת מימדי איבר של השחלה ואת oviduct מוצג באיור 1. השחלות ניתן לחתוך לחתיכות בגודל שונה, OSE להתרבות ולהעביר לתקן את פני השטח כי נפצע מן החתך עם אזמל. במהלך תהליך זה, הכיוון הנכון של OSE ביחס stroma הבסיס נשמר, עם OSE encapsulating את השחלה. כפי שניתן לראות בתרשים 2, OSE של השחלות בחצי לתמצת את השחלה יותר לחלוטין לעומת השחלות לחתוך לרבעים או שמיניות. לתקן פצע של השחלותפני השטח ניתן ללמוד בהקשר של השחלה כולו עשוי לשפוך אור על איך לתקן את הביוץ פני השטח גורם לשינוי השחלות. נקודת הסיום של הניסוי תלויה המידע הנדרש. האדריכלות רקמות, מורפולוגיה הסלולר, וספציפית שיעורי צמיחה הסלולר נמצאות תחת פיקוח בקלות באמצעות קטעים פרפין. לדוגמה, שכבה אחת של אפיתל פני השחלות הוא ציין לאחר culturing ב αMEM סרום ללא למשך 7 ימים (איור 3A) תוך תוספת של 5 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​אינסולין למשך 7 ימים גורם hyperproliferation של אפיתל פני השחלות היווצרות של שכבות מרובות של התאים (איור 3B). על ידי הוספת bromodeoxyuridine לתרבויות בריכוז סופי של 10 מיקרומטר 24 שעות לפני קיבעון, התרבות התאים ניתן למדוד (3A הבלעה ו 3B). עבור תרבויות נשמר αMEM בסרום חינם, כ 3-5% מכלל OSE עוברים שגשוג בתקופת 24 שעות תיוג (3A הבלעה), ואילו אחוז גבוה יותר של תאים granulosa להתרבות. תוספת של אינסולין על תרבות התקשורת מגביר את אחוז מתרבים OSE על כ -30% מסך OSE (3B הבלעה). Immunofluorescence של חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) ניתן דמיינו באמצעות ג&#39;ל אלגינט עם מיקרוסקופ רגיל הבאה transfection cDNA (איור 3 ג). בעוד איבר תרבות אלגינט מספקת לצמיחה וניתוח של אפיתל פני השחלות זקיקים ראשוניים, יש לציין כי בוגרת, זקיקים משניים מצליחים לשרוד במערכת זו תרבות (איור 3D). תרבות של זקיקים בודדים לפדיון בתוך המטריצה ​​הידרוג אלגינט תוארה במקומות אחרים 10. שינויים חלבון או רנ&quot;א ניתן לנתח מן האיבר כולו או סוגי תאים מסוימים באמצעות פירוק אנזימטי (איור 4). טיפול organoids השחלות תרבותי עם collagenase עוזב את stroma הבסיסית שלמים (איור 4C) תוך מתן אפשרות להעשרה של OSE בתא גלולה שהושגו לאחר הטיפול, אם כי חלק מתאי סטרומה מבודדים גם (איור 4D). <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/2804/2804fig1.jpg" /> 1. השחלה איור עכבר תלת ממדי התרבות המערכת השתמשו כדי להפיץ OSE לאחר פציעה. א) תחת המיקרוסקופ, בורסה לבין כרית השומן המקיפים הוסרו. ב) השחלה אינטקט (O) עם צינור oviductal (T) ושומן כרית (F). ג) השחלות עם בורסה כרית השומן הוסר (משמאל) התיר oviduct (מימין). ד) organoids השחלות או oviductal הונחו לתוך אגל אלגינט. E) organoids אלגינט עטוף הוטלו לתוך crosslinking 2 CaCl הפתרון אלגינט כדי ליצור ג&#39;ל. F) אלגינט במארז organoid השחלות. G) אלגינט במארז organoid oviductal. H) organoids אלגינט הגלום במדיום מודגרות תרבות. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/2804/2804fig2.jpg" /> איור 2. פני השטח מחדש על ידי השחלות לפני השטח נמדד על ידי cytokeratin 8. Encapsulation של organoids השחלות על ידי OSE לאחר וחותכים, רבעים שמיניות, ועל חצאים, בתרבית בינוני BSA, נמדד על ידי ניתוח immunohistochemical באמצעות cytokeratin 8 (CK8) נוגדן. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/2804/2804fig3.jpg" /> 3. איור אלגינט מערכת התרבות מאפשר מעבר של גורמי גדילה transfection של cDNA לתוך OSE, אך אינו תומך צמיחה התבגרות מהירה של זקיקים. א) organoid השחלות בתרבית למשך 7 ימים במדיום הבסיסי ניתח עבור CK8 הביטוי, אשר מסמן את OSE. סעיף הבלעה, סידורי מוכתם עבור התאגדות BrdU. ב) תוספת של אינסולין התקשורת בתרבות גורם היפרפלזיה של OSE. סעיף הבלעה, סידורי מוכתם עבור התאגדות BrdU. ג) organoid השחלות transfected עם cDNA להביע את ה-GFP. ד) תרבות אלגינט מערכת תומכת צמיחה של זקיקים בראשיתי (חץ אדום), אבל לא משני זקיקים בשלים (חץ שחור). <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/2804/2804fig4.jpg" /> איור 4. OSE ניתן לבודד לתרבות הניתוח הבא. א) Organoid בתרבית בינוני עד 2 שבועות. ב) organoid Encapsulated מטופל עם lyase אלגינט לעזוב organoid ללא פגע. השחלה היא מוכתמת CK8 לציון OSE. ג) Organoid מטופל עם collagenase אל OSE נפרד stroma הבסיסית. פיסת הרקמה נותרת היה מוכתם CK8 להדגיש הסרת פני השחלות. ד) לאחר הטיפול התאים שנאספו מועשרים עבור OSE כמו מוכתם עבור CK8 (אדום). תאים הם counterstained עם DAPI לציון גרעינים.

<ol>
	<li>Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+statistics,+2009.">Cancer statistics, 2009.</a> CA Cancer J Clin. 59, 225-249 (2009).</li><li>Auersperg, N., Woo, M. M., Gilks, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+ovarian+carcinomas:+a+developmental+view.">The origin of ovarian carcinomas: a developmental view.</a> Gynecol Oncol. 110, 452-454 (2008).</li><li>Crum, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+distal+fallopian+tube:+a+new+model+for+pelvic+serous+carcinogenesis.">The distal fallopian tube: a new model for pelvic serous carcinogenesis.</a> Curr Opin Obstet Gynecol. 19, 3-9 (2007).</li><li>Jackson, K. S., Inoue, K., Davis, D. A., Hilliard, T. S., Burdette, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+ovarian+organ+culture+as+a+tool+to+study+normal+ovarian+surface+epithelial+wound+repair.">Three-dimensional ovarian organ culture as a tool to study normal ovarian surface epithelial wound repair.</a> Endocrinology. 150, 3921-3926 (2009).</li><li>Rowley, J. A., Madlambayan, G., Mooney, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alginate+hydrogels+as+synthetic+extracellular+matrix+materials.">Alginate hydrogels as synthetic extracellular matrix materials.</a> Biomaterials. 20, 45-53 (1999).</li><li>Augst, A. D., Kong, H. J., Mooney, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alginate+hydrogels+as+biomaterials.">Alginate hydrogels as biomaterials.</a> Macromol Biosci. 6, 623-633 (2006).</li><li>Amsden, B., Turner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+characteristics+of+calcium+alginate+gels.">Diffusion characteristics of calcium alginate gels.</a> Biotechnol Bioeng. 65, 605-610 (1999).</li><li>Symonds, D. A., Miller, K. P., Tomic, D., Flaws, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+methoxychlor+and+estradiol+on+cytochrome+p450+enzymes+in+the+mouse+ovarian+surface+epithelium.">Effect of methoxychlor and estradiol on cytochrome p450 enzymes in the mouse ovarian surface epithelium.</a> Toxicol Sci. 89, 510-514 (2006).</li><li>Umezu, T., Hanazono, M., Aizawa, S., Tomooka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+newly+established+clonal+oviductal+cell+lines+and+differential+hormonal+regulation+of+gene+expression.">Characterization of newly established clonal oviductal cell lines and differential hormonal regulation of gene expression.</a> In Vitro Cell Dev Biol Anim. 39, 146-156 (2003).</li><li>Xu, M., Kreeger, P. K., Shea, L. D., Woodruff, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+follicles+produce+live,+fertile+offspring.">Tissue-engineered follicles produce live, fertile offspring.</a> Tissue Eng. 12, 2739-2746 (2006).</li><li>Wilson, R. F., Wiencek, R. G., Balog, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+and+preventing+infection+after+abdominal+vascular+injuries.">Predicting and preventing infection after abdominal vascular injuries.</a> J Trauma. 29, 1371-1375 (1989).</li><li>Xu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vitro+Oocyte+Maturation+and+Preantral+Follicle+Culture+from+the+Luteal+Phase+Baboon+Ovary+Produce+Mature+Oocytes.">In Vitro Oocyte Maturation and Preantral Follicle Culture from the Luteal Phase Baboon Ovary Produce Mature Oocytes.</a> Biol Reprod. , .</li><li>Xu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+grown+human+ovarian+follicles+from+cancer+patients+support+oocyte+growth.">In vitro grown human ovarian follicles from cancer patients support oocyte growth.</a> Hum Reprod. 24, 2531-2540 (2009).</li><li>Jen, A. C., Wake, M. C., Mikos, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+Hydrogels+for+cell+immobilization.">Review: Hydrogels for cell immobilization.</a> Biotechnol Bioeng. 50, 357-364 (1996).</li><li>Iwamoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+and+characterization+of+bifunctional+alginate+lyase+from+Alteromonas+sp.+strain+no.+272+and+its+action+on+saturated+oligomeric+substrates.">Purification and characterization of bifunctional alginate lyase from Alteromonas sp. strain no. 272 and its action on saturated oligomeric substrates.</a> Biosci Biotechnol Biochem. 65, 133-142 (2001).</li><li>Auersperg, N., Maines-Bandiera, S. L., Dyck, H. G., Kruk, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+cultured+human+ovarian+surface+epithelial+cells:+phenotypic+plasticity+and+premalignant+changes.">Characterization of cultured human ovarian surface epithelial cells: phenotypic plasticity and premalignant changes.</a> Lab Invest. 71, 510-518 (1994).</li><li>Auersperg, N., Ota, T., Mitchell, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+events+in+ovarian+epithelial+carcinogenesis:+progress+and+problems+in+experimental+approaches.">Early events in ovarian epithelial carcinogenesis: progress and problems in experimental approaches.</a> Int J Gynecol Cancer. 12, 691-703 (2002).</li><li>Kruk, P. A., Uitto, V. J., Firth, J. D., Dedhar, S., Auersperg, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reciprocal+interactions+between+human+ovarian+surface+epithelial+cells+and+adjacent+extracellular+matrix.">Reciprocal interactions between human ovarian surface epithelial cells and adjacent extracellular matrix.</a> Exp Cell Res. 215, 97-108 (1994).</li><li>West, E. R., Xu, M., Woodruff, T. K., Shea, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+properties+of+alginate+hydrogels+and+their+effects+on+in+vitro+follicle+development.">Physical properties of alginate hydrogels and their effects on in vitro follicle development.</a> Biomaterials. 28, 4439-4448 (2007).</li><li>Auersperg, N., Wong, A. S., Choi, K. C., Kang, S. K., Leung, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ovarian+surface+epithelium:+biology,+endocrinology,+and+pathology.">Ovarian surface epithelium: biology, endocrinology, and pathology.</a> Endocr Rev. 22, 255-288 (2001).</li><li>Choi, J. H., Wong, A. S., Huang, H. F., Leung, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gonadotropins+and+ovarian+cancer.">Gonadotropins and ovarian cancer.</a> Endocr Rev. 28, 440-461 (2007).</li><li>Fathalla, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incessant+ovulation--a+factor+in+ovarian+neoplasia.">Incessant ovulation--a factor in ovarian neoplasia.</a> Lancet. 2, 163-163 (1971).</li><li>Espey, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+status+of+the+hypothesis+that+mammalian+ovulation+is+comparable+to+an+inflammatory+reaction.">Current status of the hypothesis that mammalian ovulation is comparable to an inflammatory reaction.</a> Biol Reprod. 50, 233-238 (1994).</li></ol>

אין מה לגלות.

הפיתוח של מערכת תלת מימדי איבר תרבות ניצול הידרוג אלגינט מייצג שיטה לניתוח תכליתי הרבה סוגי רקמות שונים ממגוון רחב של אורגניזמים. השימוש תרבויות 3D ניתן להרחיב בתחומי הנדסת רקמות ורפואה רגנרטיבית כפי שהוא מספק פיגום שעליו התאים יכולים לגדול 11. נכון לעכשיו, במעב...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><th> שם מגיב </th><th> חברה </th><th> מספר קטלוגי </th><th> הערות (אופציונלי) </th></tr><tr><td> ליבוביץ L-15 בינוני </td><td> Gibco </td><td> 11415 </td><td></td></tr><tr><td> αMEM בינוני </td><td> Gibco </td><td> 12000-022 </td><td></td></tr><tr><td> נתרן אלגינט </td><td> Novamatrix </td><td></td><td></td></tr><tr><td> נתרן cacodylate </td><td> סיגמא אולדריץ </td><td> C0250 </td><td></td></tr><tr><td> רשת סיבי פוליפרופילן </td><td> מקמאסטר קאר </td><td></td><td> 45 &quot;רול רחב; 0.0041&quot; הפתיחה </td></tr><tr><td> Lipofectamine 2000 </td><td> Invitrogen </td><td> 11668 </td><td></td></tr><tr><td> פניצילין / סטרפטומיצין </td><td> Gibco </td><td> 15070-063 </td><td></td></tr><tr><td> אלגינט lyase </td><td> סיגמא אולדריץ </td><td> A1603 </td><td></td></tr><tr><td> A1603 </td><td> סיגמא אולדריץ </td><td> C9697 </td><td> מ Clostridium histolyticum </td></tr><tr><td> שור בסרום אלבומין </td><td> MP Biomedicals </td><td> 103700 </td><td></td></tr><tr><td> בסרום שור עוברית </td><td> Gibco </td><td> Gibco </td><td></td></tr><tr><td> ITS פתרון </td><td> רוש </td><td> 11074547001 </td><td> אינסולין / transferrin / נתרן סלניום </td></tr><tr><td> Cytokeratin 8 נוגדן </td><td> התפתחותית מחקרים Hybridoma בנק </td><td> TROMA-1 </td><td> השתמש ב 1:200 </td></tr><tr><td> DAPI </td><td> וקטור Labs </td><td> H1200 </td><td></td></tr><tr><td> Bromodeoxyuridine </td><td> סיגמא </td><td> B50002-1G </td><td> הריכוז הסופי 10 מיקרומטר </td></tr></tbody></table>

alginate hydrogels for three-dimensional organ culture of ovaries and oviducts

סרטן השחלות הוא הגורם המוביל החמישי של מקרי מוות מסרטן בקרב נשים יש שיעור תמותה 63% בארצות הברית 1. סוג תא המוצא עבור סרטן השחלות עדיין השאלה יכול להיות גם על פני השחלות אפיתל (OSE) או אפיתל דיסטלי של fimbriae את החצוצרה 2,3. Culturing תאים נורמליים כתרבות ראשוני במבחנה יאפשר למדענים מודל שינויים ספציפיים שעשויים לגרום לסרטן השחלות האפיתל ברורים, ובכך לקבוע בוודאות את סוג התא המוצא. זה יאפשר פיתוח של סמנים ביולוגיים יותר מדויק, במודלים של בעלי חיים עם ספציפיים רקמות שינויים גן, אסטרטגיות מניעה טובה יותר ממוקד המחלה. שמירה על תאים נורמליים הידרוג אלגינט לטווח קצר מקדמת תרבות של תאים במבחנה בהקשר שלהם תלת מימדי ומאפשרת המבוא של ה-DNA פלסמיד siRNA, ומולקולות קטנות. על ידי איברים culturing לחתיכות כי הם שנבעו מקיצוצים אסטרטגי באמצעות אזמל, תרבויות מספר מאיבר אחד יכול להיות שנוצר, הגדלת מספר ניסויים מבעל חיים אחד. קיצוצים אלו היבטים מודל הביוץ מוביל לשגשוג של OSE, אשר מזוהה עם היווצרות סרטן השחלות. סוגי תאים כגון OSE כי אינם גדלים היטב על משטחי פלסטיק יכול להיות מתורבת בשיטה זו ולהקל על חקירת תהליכים תאיים רגיל או את האירועים המוקדמים להיווצרות סרטן 4. הידרוג אלגינט יכול לשמש כדי לתמוך בצמיחה של סוגים רבים של רקמות 5. אלגינט הוא פוליסכריד ליניארי מורכב יחידות חוזרות של חומצת-D-mannuronic β ו α-L-guluronic חומצה שניתן crosslinked עם יוני סידן, וכתוצאה מכך פעולה gelling עדין שאינו נזק לרקמות 6,7. כמו אחרים תלת ממדי התרבות מטריצות תאים כגון Matrigel, אלגינט מספק תמיכה מכאנית עבור רקמות, אולם החלבונים אינם תגובתי עם המטריצה ​​אלגינט, ולכן פונקציות אלגינט כמטריצה ​​תאיים סינתטי שלא ליזום התא איתות 5. הידרוג אלגינט מרחפת בתווך תא רגיל התרבות תומך ארכיטקטורת הצמיחה רקמות במבחנה. השיטה מוצגת להכנת, הפרדה, והטבעה של השחלות חתיכות איברים oviductal לתוך הידרוג אלגינט, אשר ניתן לשמור על תרבות של עד שבועיים. לשחרר האנזימטית של תאים לניתוח דגימות RNA חלבונים מן התרבות איבר מתואר גם. לבסוף, את הצמיחה של תאים מסוגים ראשוני ניתן ללא הנצחה גנטי מעכברים היתרי החוקרים להשתמש בנוקאאוט ואת העכברים הטרנסגניים.

Watch this Scientific Journal Video about Alginate Hydrogels for Three-Dimensional Organ Culture of Ovaries and Oviducts at JoVE.com

Alginate Hydrogels for Three-Dimensional Organ Culture of Ovaries and Oviducts

התרבות של תאים נורמליים בהקשר שלהם תלת ממדי מייצג שיטה חלופית לחקור אירועים מוקדם נדרש שינוי tumorigenesis הסלולר. שיטה זו משמשת לגדול השחלות נורמלי תאים oviductal ללמוד האירועים מוקדם להיווצרות סרטן השחלות.

אלגינט הידרוג לתרבות תלת ממדי איברים של השחלות Oviducts

Ovarian cancer is the fifth leading cause of cancer deaths in women and has a 63% mortality rate in the United States1. The cell type of origin for ...

alginate-hydrogels-for-three-dimensional-organ-culture-ovaries

Research

JoVE Journal

Bioengineering

21.9K Views.  University of Illinois at Chicago. התרבות של תאים נורמליים בהקשר שלהם תלת ממדי מייצג שיטה חלופית לחקור אירועים מוקדם נדרש שינוי tumorigenesis הסלולר. שיטה זו משמשת לגדול השחלות נורמלי תאים oviductal ללמוד האירועים מוקדם להיווצרות סרטן השחלות.

Video: Alginate Hydrogels for Three-Dimensional Organ Culture of Ovaries and Oviducts

Planar and Three-Dimensional Printing of Conductive Inks

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical devices1-3. In this paper, we focus on one- (1D), two- (2D), and three-dimensional (3D) printing of conductive metallic inks in the form of flexible, stretchable, and spanning microelectrodes.
Direct-write assembly4,5 is a 1-to-3D printing technique that enables the fabrication of features ranging from simple lines to complex structures by the deposition of concentrated inks through fine nozzles (~0.1 - 250 &mu;m). This printing method consists of a computer-controlled 3-axis translation stage, an ink reservoir and nozzle, and 10x telescopic lens for visualization. Unlike inkjet printing, a droplet-based process, direct-write assembly involves the extrusion of ink filaments either in- or out-of-plane. The printed filaments typically conform to the nozzle size. Hence, microscale features (&lt; 1 &mu;m) can be patterned and assembled into larger arrays and multidimensional architectures.
In this paper, we first synthesize a highly concentrated silver nanoparticle ink for planar and 3D printing via direct-write assembly. Next, a standard protocol for printing microelectrodes in multidimensional motifs is demonstrated. Finally, applications of printed microelectrodes for electrically small antennas, solar cells, and light-emitting diodes are highlighted.

Planar and three-dimensional printing of conductive metallic inks is described. Our approach provides new avenues for fabricating printed electronic, optoelectronic, and biomedical devices in unusual layouts at the microscale.

הדפסה מישוריים תלת ממדי של דיו מוליך

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical ...

Preparation of Intact Bovine Tail Intervertebral Discs for Organ Culture

The intervertebral disc (IVD) is the joint of the spine connecting vertebra to vertebra. It functions to transmit loading of the spine and give flexibility to the spine. It composes of three compartments: the innermost nucleus pulposus (NP) encompassing by the annulus fibrosus (AF), and two cartilaginous endplates connecting the NP and AF to the vertebral body on both sides. Discogenic pain possibly caused by degenerative intervertebral disc disease (DDD) and disc herniations has been identified as a major problem in our modern society. To study possible mechanisms of IVD degeneration, in vitro organ culture systems with live disc cells are highly appealing. The in vitro culture of intact bovine coccygeal IVDs has advanced to a relevant model system, which allows the study of mechano-biological aspects in a well-controlled physiological and mechanical environment. Bovine tail IVDs can be obtained relatively easy in higher numbers and are very similar to the human lumbar IVDs with respect to cell density, cell population and dimensions. However, previous bovine caudal IVD harvesting techniques retaining cartilaginous endplates and bony endplates failed after 1-2 days of culture since the nutrition pathways were obviously blocked by clotted blood. IVDs are the biggest avascular organs, thus, the nutrients to the cells in the NP are solely dependent on diffusion via the capillary buds from the adjacent vertebral body. Presence of bone debris and clotted blood on the endplate surfaces can hinder nutrient diffusion into the center of the disc and compromise cell viability. Our group established a relatively quick protocol to "crack"-out the IVDs from the tail with a low risk for contamination. We are able to permeabilize the freshly-cut bony endplate surfaces by using a surgical jet lavage system, which removes the blood clots and cutting debris and very efficiently reopens the nutrition diffusion pathway to the center of the IVD. The presence of growth plates on both sides of the vertebral bone has to be avoided and to be removed prior to culture. In this video, we outline the crucial steps during preparation and demonstrate the key to a successful organ culture maintaining high cell viability for 14 days under free swelling culture. The culture time could be extended when appropriate mechanical environment can be maintained by using mechanical loading bioreactor. The technique demonstrated here can be extended to other animal species such as porcine, ovine and leporine caudal and lumbar IVD isolation.

This protocol illustrates a harvesting technique for coccygeal bovine intervertebral discs for organ culture for in vitro organ culture.

הכנת אינטקט דיסקים זנב שור חולייתי לתרבות איברים

The intervertebral disc (IVD) is the joint of the spine connecting  vertebra to vertebra. It functions to transmit loading of the spine and give  ...

Three-dimensional Cell Culture Model for Measuring the Effects of Interstitial Fluid Flow on Tumor Cell Invasion

The growth and progression of most solid tumors depend on the initial transformation of the cancer cells and their response to stroma-associated signaling in the tumor microenvironment 1. Previously, research on the tumor microenvironment has focused primarily on tumor-stromal interactions 1-2. However, the tumor microenvironment also includes a variety of biophysical forces, whose effects remain poorly understood. These forces are biomechanical consequences of tumor growth that lead to changes in gene expression, cell division, differentiation and invasion3. Matrix density 4, stiffness 5-6, and structure 6-7, interstitial fluid pressure 8, and interstitial fluid flow 8 are all altered during cancer progression.
Interstitial fluid flow in particular is higher in tumors compared to normal tissues 8-10. The estimated interstitial fluid flow velocities were measured and found to be in the range of 0.1-3 &mu;m s-1, depending on tumor size and differentiation 9, 11. This is due to elevated interstitial fluid pressure caused by tumor-induced angiogenesis and increased vascular permeability 12. Interstitial fluid flow has been shown to increase invasion of cancer cells 13-14, vascular fibroblasts and smooth muscle cells 15. This invasion may be due to autologous chemotactic gradients created around cells in 3-D 16 or increased matrix metalloproteinase (MMP) expression 15, chemokine secretion and cell adhesion molecule expression 17. However, the mechanism by which cells sense fluid flow is not well understood. In addition to altering tumor cell behavior, interstitial fluid flow modulates the activity of other cells in the tumor microenvironment. It is associated with (a) driving differentiation of fibroblasts into tumor-promoting myofibroblasts 18, (b) transporting of antigens and other soluble factors to lymph nodes 19, and (c) modulating lymphatic endothelial cell morphogenesis 20.
The technique presented here imposes interstitial fluid flow on cells in vitro and quantifies its effects on invasion (Figure 1). This method has been published in multiple studies to measure the effects of fluid flow on stromal and cancer cell invasion 13-15, 17. By changing the matrix composition, cell type, and cell concentration, this method can be applied to other diseases and physiological systems to study the effects of interstitial flow on cellular processes such as invasion, differentiation, proliferation, and gene expression.

Interstitial fluid flow is elevated in solid tumors and can modulate tumor cell invasion. Here we describe a technique to apply interstitial fluid flow to cells embedded in a matrix and then measure its effects on cell invasion. This technique can be easily adapted to study other systems.

תלת מימדי תרבית תאים מודל למדידת השפעת זרימת הנוזל ביניים על הפלישה תאים סרטניים

The growth and progression of most solid tumors depend on the initial transformation of the cancer cells and their response to stroma-associated signaling ...

Analysis of Cell Migration within a Three-dimensional Collagen Matrix

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic development, wound healing, and immune responses. However, cell migration is also a key mechanism in cancer enabling these cancer cells to detach from the primary tumor to start metastatic spreading. Within the past years various cell migration assays have been developed to analyze the migratory behavior of different cell types. Because the locomotory behavior of cells markedly differs between a two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) environment it can be assumed that the analysis of the migration of cells that are embedded within a 3D environment would yield in more significant cell migration data. The advantage of the described 3D collagen matrix migration assay is that cells are embedded within a physiological 3D network of collagen fibers representing the major component of the extracellular matrix. Due to time-lapse video microscopy real cell migration is measured allowing the determination of several migration parameters as well as their alterations in response to pro-migratory factors or inhibitors. Various cell types could be analyzed using this technique, including lymphocytes/leukocytes, stem cells, and tumor cells. Likewise, also cell clusters or spheroids could be embedded within the collagen matrix concomitant with analysis of the emigration of single cells from the cell cluster/ spheroid into the collagen lattice. We conclude that the 3D collagen matrix migration assay is a versatile method to analyze the migration of cells within a physiological-like 3D environment.

Cell migration is a biological phenomenon that is involved in a plethora of physiological, such as wound healing and immune responses, and pathophysiological processes, like cancer. The 3D-collagen matrix migration assay is a versatile tool to analyze the migratory properties of different cell types within in a 3D physiological-like environment.

ניתוח של נדידת תאים בתוך קולגן מטריקס תלת ממדי

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic ...

Three-dimensional Biomimetic Technology: Novel Biorubber Creates Defined Micro- and Macro-scale Architectures in Collagen Hydrogels

Tissue scaffolds play a crucial role in the tissue regeneration process. The ideal scaffold must fulfill several requirements such as having proper composition, targeted modulus, and well-defined architectural features. Biomaterials that recapitulate the intrinsic architecture of in vivo tissue are vital for studying diseases as well as to facilitate the regeneration of lost and malformed soft tissue. A novel biofabrication technique was developed which combines state of the art imaging, three-dimensional (3D) printing, and selective enzymatic activity to create a new generation of biomaterials for research and clinical application. The developed material, Bovine Serum Albumin rubber, is reaction injected into a mold that upholds specific geometrical features. This sacrificial material allows the adequate transfer of architectural features to a natural scaffold material. The prototype consists of a 3D collagen scaffold with 4 and 3 mm channels that represent a branched architecture. This paper emphasizes the use of this biofabrication technique for the generation of natural constructs. This protocol utilizes a computer-aided software (CAD) to manufacture a solid mold which will be reaction injected with BSA rubber followed by the enzymatic digestion of the rubber, leaving its architectural features within the scaffold material.

An innovative biofabrication technique was developed to engineer three-dimensional constructs that resemble the architectural features, components, and mechanical properties of in vivo tissue. This technique features a newly developed sacrificial material, BSA rubber, which transfers detailed spatial features, reproducing the in vivo architectures of a wide variety of tissues.

תלת ממדי טכנולוגיה Biomimetic: רומן Biorubber יוצר מוגדרת מיקרו מאקרו בקנה מידה ארכיטקטורות ב הידרוג קולגן

Tissue scaffolds play a crucial role in the tissue regeneration process. The ideal scaffold must fulfill several requirements such as having proper ...

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Poly(ethylene glycol) Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing drugs targeted at the liver, requires a platform in which cells receive proper biochemical and mechanical cues. Recent liver tissue engineering systems have employed three-dimensional (3D) scaffolds composed of synthetic or natural hydrogels, given their high water retention and their ability to provide the mechanical stimuli needed by the cells. There has been growing interest in the inverted colloidal crystal (ICC) scaffold, a recent development, which allows high spatial organization, homotypic and heterotypic cell interaction, as well as cell-extracellular matrix (ECM) interaction. Herein, we describe a protocol to fabricate the ICC scaffold using poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) and the particle leaching method. Briefly, a lattice is made from microsphere particles, after which a pre-polymer solution is added, properly polymerized, and the particles are then removed, or leached, using an organic solvent (e.g., tetrahydrofuran). The dissolution of the lattice results in a highly porous scaffold with controlled pore sizes and interconnectivities that allow media to reach cells more easily. This unique structure allows high surface area for the cells to adhere to as well as easy communication between pores, and the ability to coat the PEGDA ICC scaffold with proteins also shows a marked effect on cell performance. We analyze the morphology of the scaffold as well as the hepatocarcinoma cell (Huh-7.5) behavior in terms of viability and function to explore the effect of ICC structure and ECM coatings. Overall, this paper provides a detailed protocol of an emerging scaffold that has wide applications in tissue engineering, especially liver tissue engineering.

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Polyethylene glycol Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

This manuscript presents a detailed protocol for the fabrication of an emerging three-dimensional hepatocyte culture platform, the inverted colloidal crystal scaffold, and the concomitant techniques to assess hepatocyte behavior. The size-controllable pores, interconnectivity and ability to conjugate extracellular matrix proteins to the poly(ethylene glycol) (PEG) scaffold enhance Huh-7.5 cell performance.

המצאה של הפוך קולואיד קריסטל פולי (אתילן גליקול) פיגום: פלטפורמת תרבית תאים תלת ממדי עבור הנדסת רקמות כבדה

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing ...

Layered Alginate Constructs: A Platform for Co-culture of Heterogeneous Cell Populations

Many load bearing tissues possess structurally and functionally distinct regions, typically accompanied by different cell phenotypes with differential mechanosensing characteristics. Engineering and analysis of these tissue types remain a challenge. Layered hydrogel constructs provide an opportunity for investigating the interactions among multiple cell populations within single constructs. Alginate hydrogels are both biocompatible and allow for easy isolation of cells after experimentation. Here, we describe a method for the development of small sized dual layered alginate hydrogel discs. This process maintains high cell viability of human mesenchymal stem cells during the formation process and these layered discs can withstand unconfined cyclic compression, commonly used for stimulation of hMSCs undergoing chondrogenesis. These layered constructs can potentially be scaled up to include additional levels, and also be used to segregate cell populations initially after layering. This dual layer alginate hydrogel culture platform can be used for many different applications including engineering and analysis of cells of load bearing tissues and co-cultures of other cell types.

Engineering and analysis of load bearing tissues with heterogeneous cell populations are still a challenge. Here, we describe a method for creating bi-layered alginate hydrogel discs as a platform for co-culture of diverse cell populations within one construct.

בונה אלגינט Layered: פלטפורמה עבור Co-תרבות של אוכלוסיות תאים הטרוגניות

Many load bearing tissues possess structurally and functionally distinct regions, typically accompanied by different cell phenotypes with differential ...

Light-mediated Formation and Patterning of Hydrogels for Cell Culture Applications

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In particular, light-mediated click reactions, such as photoinitiated thiol&#8722;ene and thiol&#8722;yne reactions, afford spatiotemporal control over material properties and allow the design of systems with a high degree of user-directed property control. Fabrication and modification of hydrogel-based biomaterials using the precision afforded by light and the versatility offered by these thiol&#8722;X photoclick chemistries are of growing interest, particularly for the culture of cells within well-defined, biomimetic microenvironments. Here, we describe methods for the photoencapsulation of cells and subsequent photopatterning of biochemical cues within hydrogel matrices using versatile and modular building blocks polymerized by a thiol&#8722;ene photoclick reaction. Specifically, an approach is presented for constructing hydrogels from allyloxycarbonyl (Alloc)-functionalized peptide crosslinks and pendant peptide moieties and thiol-functionalized poly(ethylene glycol) (PEG) that rapidly polymerize in the presence of lithium acylphosphinate photoinitiator and cytocompatible doses of long wavelength ultraviolet (UV) light. Facile techniques to visualize photopatterning and quantify the concentration of peptides added are described. Additionally, methods are established for encapsulating cells, specifically human mesenchymal stem cells, and determining their viability and activity. While the formation and initial patterning of thiol-alloc hydrogels are shown here, these techniques broadly may be applied to a number of other light and radical-initiated material systems (e.g., thiol-norbornene, thiol-acrylate) to generate patterned substrates.

We describe a sequential process for light-mediated formation and subsequent biochemical patterning of synthetic hydrogel matrices for three-dimensional cell culture applications. The construction and modification of hydrogels with cytocompatible photoclick chemistry is demonstrated. Additionally, facile techniques to quantify and observe patterns and determine cell viability within these hydrogels are presented.

אור בתיווך גיבוש דפוסים של הידרוג עבור יישומי תרבית תאים

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In ...

Tunable Hydrogels from Pulmonary Extracellular Matrix for 3D Cell Culture

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung tissue from porcine, rat, or mouse, the tissue is perfused and submerged in subsequent chemical detergents to remove the cellular debris. Histological comparison of the tissue before and after processing confirms removal of over 95% of double stranded DNA and alpha galactosidase staining suggests the majority of cellular debris is removed. After decellularization, the tissue is lyophilized and then cryomilled into a powder. The matrix powder is digested for 48 hr in an acidic pepsin digestion solution and then neutralized to form the pregel solution. Gelation of the pregel solution can be induced by incubation at 37 &#176;C and can be used immediately following neutralization or stored at 4 &#176;C for up to two weeks. Coatings can be formed using the pregel solution on a non-treated plate for cell attachment. Cells can be suspended in the pregel prior to self-assembly to achieve a 3D culture, plated on the surface of a formed gel from which the cells can migrate through the scaffold, or plated on the coatings. Alterations to the strategy presented can impact gelation temperature, strength, or protein fragment sizes. Beyond hydrogel formation, the hydrogel stiffness may be increased using genipin.

This is a method to create a 3-dimensional cell culture scaffold from pulmonary extracellular matrix. Intact lung is processed into hydrogels that can support the growth of cells in three-dimensions.

הידרוג מתכוונן מ מטריקס ריאתי עבור תרבית תאים 3D

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung ...

Fragmenting Bulk Hydrogels and Processing into Granular Hydrogels for Biomedical Applications

Granular hydrogels are jammed assemblies of hydrogel microparticles (i.e., &#34;microgels&#34;). In the field of biomaterials, granular hydrogels have many advantageous properties, including injectability, microscale porosity, and tunability by mixing multiple microgel populations. Methods to fabricate microgels often rely on water-in-oil emulsions (e.g., microfluidics, batch emulsions, electrospraying) or photolithography, which may present high demands in terms of resources and costs, and may not be compatible with many hydrogels. This work details simple yet highly effective methods to fabricate microgels using extrusion fragmentation and to process them into granular hydrogels useful for biomedical applications (e.g., 3D printing inks). First, bulk hydrogels (using photocrosslinkable hyaluronic acid (HA) as an example) are extruded through a series of needles with sequentially smaller diameters to form fragmented microgels. This microgel fabrication technique is rapid, low-cost, and highly scalable. Methods to jam microgels into granular hydrogels by centrifugation and vacuum-driven filtration are described, with optional post-crosslinking for hydrogel stabilization. Lastly, granular hydrogels fabricated from fragmented microgels are demonstrated as extrusion printing inks. While the examples described herein use photocrosslinkable HA for 3D printing, the methods are easily adaptable for a wide variety of hydrogel types and biomedical applications.

This work describes straightforward, adaptable, and low-cost methods to fabricate microgels with extrusion fragmentation, process the microgels into injectable granular hydrogels, and apply the granular hydrogels as extrusion printing inks for biomedical applications.

פיצול הידרוג'לים בתפזורת ועיבוד להידרוג'לים גרעיניים ליישומים ביו-רפואיים

Granular hydrogels are jammed assemblies of hydrogel microparticles (i.e., &#34;microgels&#34;). In the field of biomaterials, granular hydrogels have ...