Hücre sferoidlerinin seri üretimi için üç boyutlu akustik montaj cihazı

Özet

Hücre sferoidleri, biyolojik uygulamalar alanında potansiyel bir model olarak kabul edilmiştir. Bu makale, tek tip hücre sferoidlerinin sağlam ve hızlı üretimi için etkili bir yöntem sağlayan bir 3D akustik montaj cihazı kullanarak hücre sferoidlerini ölçeklendirilebilir şekilde üretmeye yönelik protokolleri açıklamaktadır.

Özet

Hücre küreleri, birçok biyolojik alanda geniş uygulama alanları kazanmış umut verici üç boyutlu (3D) modellerdir. Bu protokol, manevra kabiliyetine sahip prosedürler aracılığıyla bir 3D akustik montaj cihazı kullanarak yüksek kaliteli ve yüksek verimli hücre sferoidleri üretmek için bir yöntem sunar. Akustik montaj cihazı, her biri bir kare polimetil metakrilat (PMMA) odasının X/Y/Z düzleminde düzenlenmiş üç kurşun zirkonat titanat (PZT) dönüştürücüsünden oluşur. Bu yapılandırma, üç sinyal uygulandığında havaya kaldırılmış akustik düğümlerin (LAN'lar) 3B nokta dizisi modelinin oluşturulmasını sağlar. Sonuç olarak, jelatin metakriloyl (GelMA) çözeltisindeki hücreler, üç boyutta tek tip hücre agregaları oluşturarak LAN'lara sürülebilir. GelMA çözeltisi daha sonra UV ışınla kürlenir ve hücre agregalarının büyümesini destekleyen bir iskele görevi görmek üzere çapraz bağlanır. Son olarak, olgunlaşmış sferoid kütleleri elde edilir ve daha sonra GelMA iskelelerinin hafif koşullar altında çözülmesiyle elde edilir. Önerilen yeni 3D akustik hücre montaj cihazı, biyolojik alanda büyük potansiyel teknoloji sunan hücre sferoidlerinin ve hatta organoidlerin ölçeklendirilmesini sağlayacaktır.

Giriş

Konvansiyonel 2D kültür modellerine kıyasla daha fazla in vivo benzeri yapısal ve morfolojik özellikler sağlayan 3D in vitro kültür modelleri, doku mühendisliği, hastalık modellemesi ve ilaç taraması gibi çeşitli biyomedikal uygulamalarda umut verici sistemler olarak kabul edilmiştir ^1,2,3. Bir tür 3D kültür modeli olarak, hücre sferoidleri tipik olarak hücre agregasyonuna atıfta bulunur ve gelişmiş hücre-hücre ve hücre-matris etkileşimleri ile karakterize edilen 3D küresel yapılar oluşturur ^4,5,6

Protokol

1. 3D akustik montaj cihazının imalatı

1. Lazer kesim³⁰ ile 1 mm kalınlığında dört adet PMMA tabakası hazırlayarak başlayın ve ardından iç genişliği 21 mm ve yüksekliği 10 mm olan kare bir oda oluşturmak için bunları birbirine yapıştırmaya devam edin.
2. Ardından, biyomürekkep için bir tutucu görevi görmesi için haznenin altına 1 mm kalınlığında başka bir PMMA tabakası takın.
3. Üç kurşun zirkonat titanat (PZT) dönüştürücüsünü (her biri 20 mm uzunluğunda, 10 mm genişliğinde, 0.7 mm kalınlığında ve birincil rezonans frekansı 3 MHz, Malzeme Tablosuna bakınız) sırasıyla odanın üç ortogonal duv....

Tartışmalar

3D akustik montaj cihazı gibi teknolojiler kullanılarak yüksek verime sahip hücre sferoidlerinin verimli ve istikrarlı üretimi, biyomedikal mühendisliğini ve ilaç taramasını^ilerletmek için büyük umut vaat ediyor ^1,2,3. Bu yaklaşım, basit prosedürlerle hücre sferoidlerinin seri üretimini basitleştirir.

Ancak, bu akustik cihazı kullanırken göz önünde bulundurulması gereken krit.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.22-μm filter	Merck	SLGSM33SS	Used for GelMA solution sterilization
35 mm-cell culture dish	Corning	430165	Used for culturing cells
Confocal microscope	Nikon	A1RHD25	Fluorescent cell observation
DiO dye	Beyotime	C1038	Dye used to stain cells
DMEM	Gibco	12430054	Cell culture media
FBS	Gibco	10099141C	Cell culture media supplement
Function generator	Rigol	DG5352	For RF signal generation
GelMA	Regenovo	none	Used to prepare bioink
GelMA lysis buffer	EFL	EFL-GM-LS-001	Used to dissolve GelMA scaffolds
Inverted microscope	Nikon	Ti-U	Cell observation
LAP	Sigma-Aldrich	900889	Used as photoinitiator
Live-Dead kit	Beyotime	C2015M	Cell vability analysis
PBS	Gibco	10010002	Used as buffer
Penicillin-streptomycin	Gibco	15070063	Prevent cell culture contamination
Power amplifer	Minicircuit	LCY-22+	Increase the voltage amplitude of the RF signal
PZT transducers	Yantai Xingzhiwen Trading Co.,Ltd.	PZT-41	Functional units for acoustic assembly device
T25 cell culture flask	Corning	430639	Used for culturing cells
Trypan blue	Gibco	15250061	Cell counting
Trypsin-EDTA	Gibco	25200056	Cell dissociation enzyme