pdECM 바이오잉크는 조직별 구성 요소와 아키텍처를 사용하여 췌장 섬에 유익한 미세 환경을 제공할 수 있으며 세포 사망을 줄이고 인쇄가능성을 높이는 최적의 신경학적 특성을 가지고 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 조직 별 조성물은 3D 췌장 조직 구조와 캡슐화 된 섬 사이의 건설적인 교차토크를 촉진하는 pdECM 바이오 잉크 내에서 보존 될 수 있다는 것입니다. pdECM 바이오잉크내의 암슬레 캡슐화의 개발은 제1형 당뇨병의 치료를 위한 이식 가능한 췌장 조직 구조의 제조에 적용될 수 있다.
이 바이오잉크는 당뇨병, 당뇨병 관련 합병증 및 췌장암을 위한 체외 조직 모델뿐만 아니라 이식 가능한 구조물의 적용을 넓히는 데 사용될 수 있다. 냉동 돼지 췌장 조직 샘플의 탈세포화를 위해 강판을 사용하여 냉동 췌장을 1mm 두께의 조각으로 자르고 50 그램의 슬라이스 된 조직을 500 밀리리터 플라스틱 용기로 옮춥시킵니다. 디지털 궤도 셰이커에서 섭씨 4도에서 300밀리리터의 증류수로 조직을 분당 150회전에서 약 12시간 동안 세척합니다.
흐린 물이 사라지면 PBS에서 1%트리톤-X 100의 400밀리리터로 84시간 동안 물을 교체하십시오. 세제 처리의 끝에서, 췌장에서 나머지 지방을 제거하기 위해 2 시간 동안 이소 프로파놀의 400 밀리리터와 조직을 배양하고, PBS의 400 밀리리터에서 24 시간 세척. 세척이 끝나면, 400 밀리리터의 0.1%의 폐체성산으로 탈세포조직을 4%에탄올로 2시간 동안 살균한 후 6시간 동안 400밀리리터의 신선한 PBS로 샘플을 세척하여 잔류 세제를 제거한다.
세척이 끝나면 집게를 사용하여 조직 조각을 50 밀리리터 원뿔 관으로 옮기고 샘플을 영하 80도에서 1시간 동안 재고정합니다. 그런 다음 원물 튜브를 고무 밴드로 고정한 보풀이 없는 닦아로 덮고 4일 동안 섭씨 영하 50도에서 탈세포 조직을 lyophilize합니다. 바이오잉크를 준비하려면 200밀리그램의 동결 건조 pdECM을 새로운 50밀리리터 원내 튜브로 옮기고 20밀리그램의 펩신과 8.4밀리리터를 조직 샘플에 첨가한다.
그런 다음 자기 교반 바를 튜브에 넣고 분당 300 회전에서 96 시간 교반 인큐베이션을 합니다. 인큐베이션의 끝에서, 40 마이크로미터 세포 스트레이너와 긍정적 인 변위 파이펫을 사용하여 얼음의 새로운 튜브로 용액을 필터링하여 소화되지 않은 입자를 걸러내고 10X PBS의 1 밀리리터를 튜브에 추가합니다. 소용돌이 후 수산화 나트륨을 사용하여 용액의 pH를 7개로 조정합니다.
패턴 구조로 췌장 구조의 3D 세포 프린팅을 위한 바이오잉크를 준비하기 위해, 0.4%의 트라이판 블루와 로즈 벵골 용액1개의 알리쿼트1을 1대 20 비율로 염색한다. 그런 다음 양수 변위 파이펫을 사용하여 각 바이오잉크 용액을 중간 액트액과 3 대 1 비율로 최종 1.5 %의 바이오 잉크 농도 및 밀리리터 당 3 개의 아슬렛에 3 배 10의 세포 밀도를 부드럽게 혼합합니다. 다재료 기반 췌장 조직 구조의 3D 세포 프린팅을 위해 각 바이오잉크 슬렛 혼합물을 25개의 게이지 노즐과 3D 프린트가 장착된 개별 살균 주사기에 적재하고 각 바이오잉크를 최적화된 인쇄 조건하에서 18도의 최적화된 인쇄 조건하에서 블루와 레드의 교대선이 있는 격자 모양으로 로드합니다.
바이오잉크를 교차 연결하려면 인쇄된 구조를 섭씨 37도, 이산화탄소 세포 배양 기배기 5%에 30분간 배치합니다. 그런 다음 인쇄된 구조를 RPMI 1640 배지에 담그고 페니실린과 연쇄절제술의 밀리리터당 100단위를 보충합니다. 탈세포화 과정 후, 이중 좌초 된 DNA의 97.3 %가 제거되고 콜라겐 및 글리코사미노 글리칸과 같은 대표적인 세포 외 매트릭스 성분은 각각 1278.1 %와 96.9 %로 유지됩니다.
본 대표적인 분석에서, pdECM 바이오잉크는 초당 약 10개의 파스칼값을 초당 10개의 전단 속도로 나타내며, 이는 바이오잉크가 노즐을 통해 압출에 적합한 유변학적 특성을 입증했음을 나타낸다. 또한, 바이오잉크의 복잡한 변조기는 온도가 섭씨 15도에 도달했을 때 증가하기 시작했고, 온도가 섭씨 37도에서 유지되면 급격히 증가하여 용액의 솔겔 전이를 나타낸다. pdECM 바이오잉크의 동적 G 프라임 및 G 더블 프라임은 인쇄 과정 후의 안정성을 보장하기 위해 생리학적으로 관련된 온도에서 조사되어 주파수 스윕 조건하에서 안정적인 계수를 달성했습니다.
멀티헤드 프린팅 시스템을 사용하여, 3D 바이오프린팅을 목적으로 pdECM의 다재다능함을 입증한 개발된 pdECM을 사용하여 입증된 바와 같이 다양한 유형의 3D 구체가 조직과 같은 배열로 두 가지 이상의 살아있는 조직을 조화시킬 수 있습니다. 기포의 존재가 인쇄 해상도를 낮추고 세포 생존가능성을 감소시키기 때문에 세포 죽음과 기포 형성을 피하기 위해 바이오잉크를 세포와 혼합할 때 부드럽게 하십시오. 3D 췌장 조직 구조 내의 캡슐화된 췌장 섬의 기능은 면역 형광 염색 또는 포도당 내성 시험에 의해 평가될 수 있다.
이 pdECM 바이오 잉크 및 3D 바이오 프린팅 기술은 잠재적으로 조직 공학 분야에서 기능성 췌장 조직 구조의 개발에 사용될 수 있습니다. 연구원은 날카로운 강판 및 시약을 취급할 때 부상을 방지하기 위하여 적당한 개인 보호 장비를 착용해야 합니다.
