GelMA 하이드로겔 기반 바이오닉스는 3D 바이오프린팅에서 매우 인기를 끌고 있습니다. 그러나 점도가 낮기 때문에 인쇄성이 제한됩니다. 여기에서 우리는 다른 연구진과 우리의 실험실에서 GelMA를 인쇄하기위한 전략을 공유하고 있습니다.
이 비디오에서 우리는 이 생물재료의 특수특성을 충분히 활용하고, 생물의학 응용 분야에 기여할 수 있는 다양한 3D 구조에 대한 여러 인쇄 방법을 제안합니다. 예를 들어 기관 손상을 갖는 것은 인쇄된 GelMA 구조를 포함하거나 추적하여 해당 치료에 사용될 가능성이 있다. 단시간에 동결 건조된 GelMA를 완전히 녹이는 것은 쉽지 않을 것입니다.
용해 과정을 가속화하기 위해 소용돌이 믹서를 사용할 수 있습니다. 모든 생물 재료는 GelMA의 친밀한 특별한 특성을 사용합니다. 나는 새로운 chemer제대로 인쇄 할 때 중요한 컨디셔닝 무엇의 방황을해야한다고 제안했다.
작업 세부 정보는 인쇄 절차의 성공을 결정합니다. 이것이 우리가 다른 연구들과 공유할 시각적 데모를 선택하는 이유입니다. 마이크로스피어를 제작하는 것은 두 개의 금속 링 전극을 접지 및 양극과 연결하여 시작합니다.
금속 판은 고리 전극 아래에 고전압으로 연결된 금속 판과 금속 판에 실리콘 오일을 적물 수신기로 배치합니다. 동결 건조 된 GelMA 및 LAP 및 DPBS를 0.22 마이크로미터 필터를 통해 오염을 용해시켜 바이오 잉크를 준비한 다음 15 분 동안 섭씨 37도 의 수조에서 가열하십시오. 3밀리리터의 3밀리리터를 가진 분리 MDA-MB-231 세포는 섭씨 37도에서 3분 동안 0.25% 트립신및 0.02% EDTA 용액을 갖는다.
세포를 15 밀리리터 튜브로 옮기고 원심분리기를 5분 동안 100배 G로 옮긴다. 상체를 제거하고 천천히 기포를 피하기 위해 위아래로 파이프하여 준비 된 바이오 잉크의 1 밀리리터와 세포를 혼합합니다. 바이오 잉크및 세포 혼합물을 3밀리리터 멸균 주사기로 흡인합니다.
압축 공기의 힘으로 바이오 잉크를 공급하고 주사기를 기구에 넣습니다. 고전압 전원을 켜고 전압을 0~4킬로볼트로 설정합니다. 동시에 405 나노미터 파장 광을 켜서 GelMA 방울을 실리콘 오일 5밀리리터에 교차 연결합니다.
페트리 접시를 데치어 실리콘 오일의 대부분을 제거하고 15 밀리리터 원심 분리 튜브로 나머지 오일과 마이크로 스피어를 전송하는 숟가락을 사용합니다. DPBS의 5 밀리리터를 추가하고 혼합물 원심 분리기를 100 배 G에서 흔들어 서퍼를 제거합니다. 마이크로스피어를 DMEM이 있는 페트리 접시에 옮기고 3일 동안 섭씨 37도, 이산화탄소 5%로 배양합니다.
3 일 후에 매체를 버리고 DPBS로 마이크로 스피어를 씻는다. 실온에서 30분 동안 PFA 4%의 2밀리리터로 수정한 다음 PFA를 폐기하고 세척을 반복합니다. 실온에서 5분 동안 0.5%의 2밀리리터의 비이온 계면활성제로 세포를 퍼미알로 하여계 활성제를 버리고 DPBS로 마이크로스피어를 세척한다.
다음 에 대한 TRITC-phalloidin으로 세포를 얼룩 30 분 다음 DAPI는 염료를 버리고 각 염색 후 DPBS로 구를 세척 어두운에서 10 분 동안. 공초점 형광 현미경으로 현미경을 이미지합니다. 멸균 된 나트륨 알자네이트 분말을 2 % 중량 대 부피 비율로 분해 된 물에 녹입니다.
앞서 설명한 대로 멸균 바이오 잉크 용액을 준비한 다음 바이오 잉크와 알기네이트 나트륨을 섭씨 37도의 수조에서 15분간 가열합니다. MDA-MB 231 세포에 대한 이전에 설명된 절차에 따라 트립시화 및 원심분리기 bMSCs는 다음 슈퍼 나탄 유체를 제거하고 GelMA 바이오 잉크의 2 밀리리터로 세포 펠릿을 재중단합니다. 바이오 잉크 세포 혼합물의 밀리리터 2개를 10밀리리터 주사기와 알기네이트 나트륨 혼합물 의 2밀리리터를 다른 주사기로 흡입합니다.
분당 50 마이크로미터의 바이오 잉크 2개와 분당 350 마이크로미터의 알기네이트 나트륨으로 솔루션을 공급합니다. 405 나노미터 파장 광을 켜서 투명한 튜브를 조사하고 GelMA 섬유를 교차 연결합니다. 페트리 접시를 사용하여 섬유를 받고 숟가락으로 채집하십시오.
섬유를 DMEM/F12로 접시에 옮기고 섭씨 37도, 이산화탄소 5%로 3일간 배양합니다. 세포를 배양한 후 공초점 형광 현미경하에서 섬유를 관찰하기 위한 이전에 설명된 방향을 따릅니다. 동결 건조 된 GelMA 및 LAP 및 DPBS를 용액에 마젠타 식용 안료를 추가하여 인쇄 정확도를 향상시킵니다.
0.22 마이크로미터 필터를 통해 용액을 걸이면 멸균을 위해 37도의 수조에서 15분 동안 가열합니다. CAD 소프트웨어로 3D 모델을 빌드하고 모델 문서를 적용된 DLP 바이오 프린터의 상위 소프트웨어로 가져옵니다. 준비된 바이오 잉크 10밀리리터를 바이오 프린터의 쓰루에 넣습니다.
원고 방향에 따라 인쇄 매개 변수를 설정한 다음 인쇄를 시작합니다. 완전하면 바이오 프린터에서 인쇄 된 구조를 제거하고 페트리 접시에 DPBS에 담가. 이전에 설명된 바와 같이 MDA-MB 231 세포를 분리 및 펠릿.
DMEM의 두 밀리리터로 다시 중단하고 인쇄된 구조에 서스펜션을 추가합니다. 3일 동안 37도의 이산화탄소와 5%의 이산화탄소를 배양한 다음, 이전에 설명한 바와 같이 공초점 형광 현미경으로 관찰을 위한 구조를 준비한다. 볼륨 GelMA에 10% 무게와 볼륨 LAP 솔루션에 0.5%의 무게를 준비한 다음 0.22 마이크로미터 필터를 통해 필터링합니다.
젤라틴 파우더를 UV 광 아래에서 30분 간 살균하고 5% 중량대 부피 비율로 GelMA LAP 솔루션에 추가합니다. 혼합물을 섭씨 37도의 수조에서 15분간 가열합니다. 준비된 바이오 잉크로 금형을 채우고 섭씨 4도냉장고에 30분간 보관하십시오.
블레이드를 사용하여 금형에서 부분적으로 상호 연결된 하이드로겔 시트를 제거합니다. 2D 성형 하이드로겔 시트를 결합하고 1 분 동안 405 나노 미터에서 조사하여 GelMA와 결합하십시오. Detach 및 펠릿 HUVECs는 세포를 DMEM의 2밀리리터와 혼합하고 노즐및 주사기로 마이크로 채널에 서스펜션을 주입합니다.
다음 3시간 동안 칩을 15분마다 거꾸로 뒤집어 균일하고 완벽한 셀 좌석을 완성합니다. DMEM에서 3일 동안 페트리 접시에 칩을 37°C, 이산화탄소 5%로 배양한 다음 형태학적 관찰을 준비합니다. GelMA 물방울이 수신 실리콘 오일에 떨어졌을 때 그들은 꼬리없이 표준 스페로이드 모양을 유지했습니다.
고전압 전기장력을 경험하는 캡슐화된 세포는 전기 보조 제조 방법의 생체 적합성을 검증하는 확산 능력을 유지하였다. DLP 바이오 프린터는 코 귀와 다중 챔버와 같은 더 복잡한 모양의 GelMA 구조를 제작하도록 선택되었습니다. Seeded HUVECs는 GelMA 물질에 부착되고 이 응용 프로그램이 조직 공학에 대한 잠재력을 보유하고 있음을 보여주는 교차 연결된 GelMA 구조의 표면에 확산됩니다.
GelMA 기반 의 미세 유체 칩을 제작하는 데 두 번 의 상호 연결 전략이 사용되었습니다. 다양한 마이크로 채널을 갖춘 칩은 주문형 다양한 금형을 설계하여 제작되었으며 HUVEC는 채널에 시드되고 거시적 용기 모양을 형성하는 채널 벽에 부착되었습니다. 마이크로스피어를 제작할 때 고전압 소스가 적용됩니다.
연구원은 전에 회로를 검사해야하고 운전자를 보호하거나 단락에 의해 손상에서 세포를 만드는 노출 된 밀리바를 만지지 않습니다. 초음파 물 베이스는 가치있는 속도를 가속화하는 또 다른 선택이 될 수 있습니다. 확실히이 기여는 우리의 실험실에서 GelMA의 3D 바이오 프린팅 방법을 요약.
연구원은 비디오를 참조하고 추가 생물 의학 요구 사항을 제공하기 위해 인쇄 전략을 개선하거나 확장 할 수 있습니다.
