Fabrikation af en krystallinsk nanocellulose Indlejret Agarose Biomaterial Ink til knoglemarvs-afledt mast cellekultur

Tredimensionel (3D) bioprint udnytter hydrogelbaserede kompositter (eller biomateriale blæk), der deponeres i et mønster og danner et substrat, hvorpå celler deponeres. Fordi mange biomateriale blæk kan være potentielt cytotoksiske til primære celler, er det nødvendigt at bestemme biokompatibiliteten af disse hydrogel kompositter forud for deres udnyttelse i dyre 3D-væv engineering processer. Nogle 3D-kulturmetoder, herunder bioprint, kræver, at celler indlejres i en 3D-matrix, hvilket gør det vanskeligt at udtrække og analysere cellerne for ændringer i levedygtighed og biomarkørudtryk uden at fremkalde mekanisk skade. Denne protokol beskriver som proof of concept, en metode til at vurdere biokompatibiliteten af en krystallinsk nanocellulose (CNC) indlejret agarosekomposit, fremstillet i et 24-brønds kultursystem med musebenmarvsbaserede mastceller (BMMCs) ved hjælp af flowcytometriske analyser for celle levedygtighed og biomarkørudtryk.

Efter 18 timers eksponering for CNC/agarose/D-mannitolmatrixen blev BMMC's levedygtighed uændret målt ved propidiumidodi (PI) permeabilitet. BMMCs, der dyrkes på CNC/agarose/D-mannitolsubstratet , syntes imidlertid at øge deres udtryk for den høje affinitets-IgE-receptor (FcεRI) og stamcellefaktorreceptoren (Kit; CD117), selv om dette ikke synes at være afhængig af mængden af CNC i bioink komposit. BMMCs' levedygtighed blev også vurderet efter et tidsinterval, der blev udsat for hydrogel-stilladser, der var fremstillet af et kommercielt biomaterialeblæk bestående af fibrillar nanocellulose (FNC) og natriumalginat ved hjælp af en 3D-ekstruderingsbioprinter. I en periode på 6-48 timer påvirkede FNC/alginatsubstraterne ikke BMCCs levedygtighed negativt som bestemt af flowcytometri- og mikrotiteranalyser (XTT- og laktatdehydrogenase). Denne protokol beskriver en effektiv metode til hurtigt at screene den biokemiske kompatibilitet af kandidat biomateriale blæk for deres nytte som 3D stilladser til post-print såning med mast celler.