Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
* Эти авторы внесли равный вклад
В этом исследовании представлена новая субмикрогелевая суспензионная ванна с κ-каррагинаном, обладающая замечательными обратимыми переходными свойствами заклинивания-расклинивания. Эти атрибуты способствуют созданию биомиметических тканей и органов при встроенной 3D-биопечати. Успешная печать тканей сердца/пищевода с высоким разрешением и ростом клеток демонстрирует высокое качество биопечати и приложений тканевой инженерии.
Встроенная трехмерная (3D) биопечать с использованием гранулированной гидрогелевой поддерживающей ванны стала критически важным методом для создания биомиметических каркасов. Тем не менее, разработка подходящей гелевой суспензионной среды, которая уравновешивает точное осаждение биочернил с жизнеспособностью и функциональностью клеток, сопряжена с множеством проблем, особенно при достижении желаемых вязкоупругих свойств. Здесь новая ванна с поддержкой геля κ-каррагинана изготавливается с помощью простого в эксплуатации процесса механического измельчения, в результате чего образуются однородные субмикроразмерные частицы. Эти субмикрогели демонстрируют типичное для Бингема текучесть с малым пределом текучести и свойствами быстрого истончения при сдвиге, что способствует плавному осаждению биочернил. Кроме того, обратимый переход гель-соль и способность к самовосстановлению микрогелевой сети κ-каррагинана обеспечивают структурную целостность напечатанных конструкций, позволяя создавать сложные, многослойные тканевые структуры с определенными архитектурными особенностями. После печати субмикрогели κ-каррагинана могут быть легко удалены с помощью простой промывки с буферизацией фосфатами и солевым раствором. Дальнейшая биопечать с использованием биочернил, насыщенных клетками, демонстрирует, что клетки в биомиметических конструкциях обладают высокой жизнеспособностью в 92% и быстро удлиняют псевдоподии, а также поддерживают надежную пролиферацию, что указывает на потенциал этой стратегии биопечати для производства тканей и органов. Таким образом, эта новая субмикрогелевая среда κ-каррагинана представляет собой многообещающее направление для встраиваемой биопечати исключительного качества, имеющей глубокие последствия для разработки in vitro инженерных тканей и органов.
Тканевые инженерные каркасы, включая электропрядущие волокна, пористые губки и полимерные гидрогели, играют ключевую роль в восстановлении и реконструкции поврежденных тканей и органов, обеспечивая структурную основу, поддерживающую рост клеток, регенерацию тканей и восстановление функции органов 1,2,3. Тем не менее, традиционные каркасы сталкиваются с проблемами точного воспроизведения нативных тканевых структур, что приводит к несоответствию между искусственными и естественными тканями. Это ограничение препятствует эффективному заживлению дефектных тканей, подчеркивая насто....
1. Приготовление субмикрогелевой суспензионной ванны с κ-каррагинаном
Гранулированная ванна с κ-каррагинановым гелем была получена путем механического дробления объемных гидрогелей в твердую гелевую суспензию. Самое последнее исследование показало, что частицы κ-каррагинана имеют средний диаметр около 642 ± 65 нм с однородной морфологией при 1000 об/м?.......
Приготовление субмикрогелевых суспензионных ванн κ-каррагинана для использования в биопечати представляет собой тщательно организованный процесс, который включает в себя несколько критически важных этапов, чтобы убедиться, что полученная среда проявляет желаемые сво?.......
Авторы не имеют финансовой заинтересованности в продуктах, описанных в данной рукописи.
Это исследование было поддержано Фондом естественных наук Нинбо (2022J121, 2023J159), ключевым проектом Фонда естественных наук города Нинбо (2021J256), Открытым фондом Государственной ключевой лаборатории молекулярной инженерии полимеров (Университет Фудань) (K2024-35) и Ключевой лабораторией точной медицины атеросклеротических заболеваний провинции Чжэцзян, Китай (2022E10026). Благодарим за техническую поддержку со стороны Центра медицинских наук Университета Нинбо Core Facilities.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
3D bioprinter | Custom-designed | ||
4’,6-Diamidino-2-Phenylindole | Solarbio Life Science | C0065 | Ready-to-use |
405 nm UV light | EFL | XY-WJ01 | |
Cell Counter | Corning | Cyto smart 6749 | |
Confocal laser scanning microscope | Leica | STELLARIS 5 | |
DMEM high glucose | VivaCell | C3113-0500 | High Glucose, with Sodium Pyruvate and L-Glutamine |
Dynamic rotational rheometer | TA Instrument | Discovery HR-20 | |
Esophageal smooth muscle cells | Supplied by the Department of Cell Biology and Regenerative Medicine, Health Science Center, Ningbo University | Primary cells from the rabbit esophagus | |
Fetal bovine serum | UE | F9070L | |
Fluorescein isothiocyanate labeled phalloidin | Solarbio Life Science | CA1610 | 300T |
Gelatin methacrylate | EFL | EFL-GM-60 | 60% substitution |
k-carrageenan | Aladdin | C121013-100g | Reagent grade |
Lithium Phenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphinate | Aladdin | L157759-1g | 365~405 nm |
Live-Dead kit | beyotime | C2015M | |
Microplate reader | Potenov | PT-3502B | |
Paraformaldehyde | Solarbio Life Science | P1110 | 4% |
Penicillin/streptomycin | Solarbio Life Science | MA0110 | 100 ´ |
Phosphate buffered saline | VivaCell | C3580-0500 | pH 7.2-7.4 |
Silk fibroin methacrylate | EFL | EFL-SilMA-001 | 39% substitution |
Triton X-100 | Solarbio Life Science | T8200 | |
Trypsin-EDTA | VivaCell | C100C1 | 0.25%, without phenol red |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеСмотреть дополнительные статьи
This article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены