Name: novel process for 3d printing decellularized matrices
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Novel Process for 3D Printing Decellularized Matrices at JoVE.com

تم تمويل هذا المشروع جزئيا بمنحه من طب تقويم العظام المجتمع من أمريكا الشمالية (بوسنا) و "المعاهد الوطنية للصحة" منح نيبيب R21EB025378-01 (منحة بحثية الهندسة الحيوية الاستكشافية).

1-الحصول على وتجهيزها الجزئي المجالات الخرز الصغير
<ol><li>تغليف المنتجات الجزئي المجالات الخرز الصغير مع المصفوفة المطلوبة (جيش التحرير الشعبي الصيني مارك ألماني)2. ملاحظة: لا بد أن الجزئي المجالات الخرز الصغير ذات حجم موحد. لهذا السبب، من الضروري النخل الجزئي المجالات الخرز ...

<ol>
	<li>Hutchmaker, D., Teoh, S., Zein, I., Ng, K. W., Schantz, J. -. T., Leahy, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+Fabrication+of+a+3D+Scaffold+for+Tissue+Engineering+Bone.">Design and Fabrication of a 3D Scaffold for Tissue Engineering Bone.</a> Synthetic Bioabsorbable Polymers and Implants. 15 (2), 845-847 (1988).</li><li>Ghosh, P., Gruber, S. M. S., Lin, C. -. Y., Whitlock, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microspheres+containing+decellularized+cartilage+induce+chondrogenesis+and+remain+functional+after+incorporation+within+a+poly(caprolactone)+filament+useful+for+fabricating+a+3D+scaffold.">Microspheres containing decellularized cartilage induce chondrogenesis and remain functional after incorporation within a poly(caprolactone) filament useful for fabricating a 3D scaffold.</a> Biofabrication. , (2018).</li><li>Partington, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemical+changes+caused+by+decellularization+may+compromise+mechanical+integrity+of+tracheal+scaffolds.">Biochemical changes caused by decellularization may compromise mechanical integrity of tracheal scaffolds.</a> Acta Biomaterialia. 9 (2), 5251-5261 (2013).</li><li>Hutmacher, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scaffolds+in+tissue+engineering+bone+and+cartilage.">Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage.</a> Biomaterials. 21 (24), 2529-2543 (2000).</li><li>Kang, H., Hollister, S. J., La Marca, F., Park, P., Lin, C. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+biodegradable+lumbar+interbody+fusion+cage+design+and+fabrication+using+integrated+global-local+topology+optimization+with+laser+sintering.">Porous biodegradable lumbar interbody fusion cage design and fabrication using integrated global-local topology optimization with laser sintering.</a> Journal of biomechanical engineering. 135 (10), 101013-101018 (2013).</li><li>Kang, H., Lin, C. Y., Hollister, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topology+optimization+of+three+dimensional+tissue+engineering+scaffold+architectures+for+prescribed+bulk+modulus+and+diffusivity.">Topology optimization of three dimensional tissue engineering scaffold architectures for prescribed bulk modulus and diffusivity.</a> Structural and Multidisciplinary Optimization. 42 (4), 633-644 (2010).</li><li>Lin, C. -. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+bone+engineering+using+ex+vivo.+gene+therapy+and+topology-optimized,+biodegradable+polymer+composite+scaffolds.">Functional bone engineering using ex vivo. gene therapy and topology-optimized, biodegradable polymer composite scaffolds.</a> Tissue Engineering. 11 (9-10), 1589-1598 (2005).</li><li>Lin, C. -. Y., Hsiao, C. -. C., Chen, P. -. Q., Hollister, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interbody+Fusion+Cage+Design+Using+Integrated+Global+Layout+and+Local+Microstructure+Topology+Optimization.">Interbody Fusion Cage Design Using Integrated Global Layout and Local Microstructure Topology Optimization.</a> Spine. 29 (16), 1747-1754 (2004).</li><li>Zopf, D., Hollister, S., Nelson, M., Ohye, R., Green, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioresorbable+Airway+Splint+Created+with+a+Three-Dimensional+Printer.">Bioresorbable Airway Splint Created with a Three-Dimensional Printer.</a> New England Journal of Medicine. 368 (21), 2043-2045 (2013).</li><li>Pati, F., Song, T. H., Rijal, G., Jang, J., Kim, S. W., Cho, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ornamenting+3D+printed+scaffolds+with+cell-laid+extracellular+matrix+for+bone+tissue+regeneration.">Ornamenting 3D printed scaffolds with cell-laid extracellular matrix for bone tissue regeneration.</a> Biomaterials. 37, 230-241 (2015).</li><li>Zhang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+interface+microstructure+on+interfacial+shear+strength+for+osteochondral+scaffolds+based+on+biomimetic+design+and+3D+printing.">The effect of interface microstructure on interfacial shear strength for osteochondral scaffolds based on biomimetic design and 3D printing.</a> Materials Science and Engineering C. 46, 10-15 (2015).</li><li>Williams, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=tissue+engineering+using+polycaprolactone+scaffolds+fabricated+via.+selective+laser+sintering.">tissue engineering using polycaprolactone scaffolds fabricated via. selective laser sintering.</a> Biomaterials. 26 (23), 4817-4827 (2005).</li><li>Monibi, F. A., Cook, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-Derived+Extracellular+Matrix+Bioscaffolds:+Emerging+Applications+in+Cartilage+and+Meniscus+Repair.">Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioscaffolds: Emerging Applications in Cartilage and Meniscus Repair.</a> Tissue Engineering Part B: Reviews. , (2017).</li><li>Wiles, K., Fishman, J., Coppi, P., Birchall, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Host+Immune+Response+to+Tissue-Engineered+Organs:+Current+Problems+and+Future+Directions.">The Host Immune Response to Tissue-Engineered Organs: Current Problems and Future Directions.</a> Tissue Engineering Part B: Reviews. 22 (3), (2016).</li><li>Sutherland, A. J., Detamore, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioactive+Microsphere-Based+Scaffolds+Containing+Decellularized+Cartilage.">Bioactive Microsphere-Based Scaffolds Containing Decellularized Cartilage.</a> Macromolecular Bioscience. , (2015).</li><li>Whitlock, P. W., Smith, T. L., Poehling, G. G., Shilt, J. S., Van Dyke, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+naturally+derived,+cytocompatible,+and+architecturally+optimized+scaffold+for+tendon+and+ligament+regeneration.">A naturally derived, cytocompatible, and architecturally optimized scaffold for tendon and ligament regeneration.</a> Biomaterials. , (2007).</li><li>Whitlock, P. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+cyclic+strain+on+tensile+properties+of+a+naturally+derived,+decellularized+tendon+scaffold+seeded+with+allogeneic+tenocytes+and+associated+messenger+RNA+expression.">Effect of cyclic strain on tensile properties of a naturally derived, decellularized tendon scaffold seeded with allogeneic tenocytes and associated messenger RNA expression.</a> Journal of surgical orthopaedic advances. 22 (3), 224-232 (2013).</li><li>Whitlock, P. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+process+for+optimizing+musculoskeletal+allograft+tissue+to+improve+safety,+ultrastructural+properties,+and+cell+infiltration.">A novel process for optimizing musculoskeletal allograft tissue to improve safety, ultrastructural properties, and cell infiltration.</a> Journal of Bone and Joint Surgery - Series A. 94 (16), 1458-1467 (2012).</li><li>Schultz, G. S., Davidson, J. M., Kirsner, R. S., Herman, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Reciprocity+in+the+Wound+Microenvironment.">Dynamic Reciprocity in the Wound Microenvironment.</a> Wound Repair Regeneration. 19 (2), 134-148 (2012).</li><li>Benders, K. E. M., van Weeren, P. R., Badylak, S. F., Saris, D. B. F., Dhert, W. J. A., Malda, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+matrix+scaffolds+for+cartilage+and+bone+regeneration.">Extracellular matrix scaffolds for cartilage and bone regeneration.</a> Trends in Biotechnology. 31 (3), 169-176 (2013).</li><li>Crapo, P., Gilbert, T., Badylak, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+tissue+and+whole+organ+decellularization+processes.">An overview of tissue and whole organ decellularization processes.</a> Biomaterials. 32 (12), 3233-3243 (2011).</li><li>Guan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porcine+kidneys+as+a+source+of+ECM+scaffold+for+kidney+regeneration.">Porcine kidneys as a source of ECM scaffold for kidney regeneration.</a> Materials Science and Engineering C. 56, 451-456 (2015).</li><li>Dean, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetic+studies+with+alkaline+phosphatase+in+the+presence+and+absence+of+inhibitors+and+divalent+cations.">Kinetic studies with alkaline phosphatase in the presence and absence of inhibitors and divalent cations.</a> Biochemistry and Molecular Biology Education. 30 (6), 401-407 (2002).</li></ol>

كلا ديسيلولاريزيد المصفوفات وأظهرت 3D السقالات PCL المطبوعة بشكل مستقل للسماح بإصلاح التصاق وتكاثر الخلايا، والتحقق من استخدامها ل osteochondral10،،من1112. استخدام مصفوفة ديسيلولاريزيد في النهج الهندسية لإصلاح الأنسجة كان موضوعا للكثير من الاهت?...

استخدام التقنيات الهندسية الأنسجة الحالية للتطبيقات السريرية مثل إعادة بناء العظام والغضاريف والاوتار والرباط السيارات--واللوجرافتس لإصلاح الأنسجة التالفة. كل من هذه التقنيات هو يؤديها بشكل روتيني ك "معيار الذهبي" في الممارسة السريرية أول حصاد الأنسجة المانحة سواء من المريض أو تطابق المأخوذة، وثم وضع الأنسجة المانحين إلى عيب الموقع2. ومع ذلك، تقتصر هذه الاستراتيجيات المانحة الموقع الاعتلال، ندرة موقع المانحة لعيوب كبيرة، خطر العدوى، وصعوبة العثور على الطعوم التي تطابق هندسة المرجوة. وباﻹضافة إلى ذلك، وقد أظهرت الدراسات أن اللوجرافتس المستخدمة لإعادة الإعمار قد خفضت الخصائص الميكانيكية والبيولوجية بالمقارنة مع الأنسجة الأصلية3. هذه الاعتبارات في الحسبان، ومهندسو الأنسجة تحولت مؤخرا إلى بيوبرينتينج (ثلاثي الأبعاد) الأبعاد الثلاثة لإنتاج الهندسات مخصصة، ومجمع النشيطة بيولوجيا ومصممة لاستيعاب حجم الخلل والشكل مع توفير كافية خصائص ميكانيكية حتى اكتمال إعادة عرض البيولوجية.
ومن الناحية المثالية، سيتألف سقالة طباعة 3D دعامة البوليمرية يمكن الاحتفاظ باستقرار الميكانيكية المطلوبة من الأنسجة الأصلية بينما تقدم البيولوجي إدراج الإشارات البيوكيميائية المحيطة بالخلايا، مما يؤدي إلى الهجرة، الانتشار، التمايز، والأنسجة إنتاج2،5. ولسوء الحظ، تتم معظم بنيات التي تحتوي على المكونات البيولوجية مع المواد الهلامية أو البوليمرات التي أضعف من أن يصمد في فيفو القوات تتعرض الأنسجة المستهدفة لإعمار السيارات/allograft. البوليمرات الأخرى مثل حمض اللبنيك (جيش التحرير الشعبي) هي بيوريسوربابل، 3D للطباعة وهيكليا الصوت، ولكن يتم طباعتها في درجات الحرارة عند أو فوق 210 درجة مئوية--مما يجعل من المستحيل البيولوجي أن المطبوع المشترك أثناء التصنيع. Polycaprolactone (PCL) هو آخر مسح إدارة الأغذية والعقاقير، بيوريسوربابل البوليمر يمكن أن 3D مطبوعة في درجة حرارة أقل (65 درجة مئوية)، التي أصبحت شعبية متزايدة في اختﻻق يزرع المريض على حدة مع مجمع مورفولوجيس5،6 7، ،،من89. بيد أن معظم بيوبرينتيرس باستخدام هوائي التكنولوجيا تجعل من المستحيل على طباعة PCL عند درجات حرارة منخفضة حيث يمكن أن تظل الأنشطة البيولوجية سالمين. حتى الآن، على إدماج هذه البوليمرات مع السيارات/اللوجرافتس مادة بيولوجية قابلة لطباعة رواية لم يتحقق. في غياب مثل هذه المواد، من المستبعد نهجاً صحيحاً أنسجة المهندسة لإعادة بناء الأنسجة. ولذلك، قد سعت إلى الجمع بين جيش التحرير الشعبي الصيني، PCL، وديسيلولاريزيد مصفوفات allograft (مارك ألماني) الاستفادة من مزايا كل المواد لصنع بنية سليمة قادرة على إعادة بناء الأنسجة المعقدة. هذه العملية ستوفر القوة الميكانيكية الأولية اللازمة لمقاومة القوات في فيفو والثبات الحراري لاستيعاب التصنيع المضافة في بنية الحث على تشكيل النسيج المطلوب.
في محاولة الأخيرة لمعالجة العقبات السالفة الذكر، واظهرنا أنه من الممكن لتغليف الغضروف ديسيلولاريزيد المصفوفة خارج الخلية داخل حاجز جيش التحرير الشعبي الصيني حرارياً واقية التي يمكن مقذوف داخل خيوط PCL، الحفاظ على قدرة مارك ألماني للتأثير على الخلايا المضيفة المحيطة بها2. هذا وقد الهمتنا التماس نهج فعالة سريرياً لإعادة بناء الأنسجة. في الدراسة الحالية، ويمكننا الاستفادة من التكنولوجيا منصة لبناء السقالات الكل في واحد التي تشمل جيش التحرير الشعبي الصيني، مارك ألماني، و PCL (PCL/جيش التحرير الشعبي الصيني-مارك ألماني).
أن هدفنا تحسين الفعالية والفائدة من اللوجرافتس باستخدام تقنية بيوفابريكيشن الجديدة المقترحة أن الخص أدق الأنسجة الأصلية، وفي النهاية استخدامها في مختلف التطبيقات.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:877px;" width="877">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:195px;">Sieve machine</td>
			<td style="width:396px;">Haver &#38; Boecker Tyler</td>
			<td style="width:132px;">Ro-Tap RX 29-E Pure</td>
			<td style="width:155px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sieve 90 um</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>170328156</td>
			<td>No. 170</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sieve 53 um</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>162513588</td>
			<td>No. 270</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sieve 106 um</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>162018121</td>
			<td>No. 140</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sputter coater</td>
			<td>Leica</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Scanning Electron Microscope</td>
			<td>Hitachi, USA</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Filabot EX2</td>
			<td>Filabot.com</td>
			<td>FB00061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Filabot Spooler</td>
			<td>Filabot.com</td>
			<td>FB00073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CAPA 6506</td>
			<td>Perstorp</td>
			<td>24980-41-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phosphate buffered saline, PBS</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10010023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">6&#34; Fan</td>
			<td>Comfort Zone, Amazon</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ultrasonic Water Bath</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>SK-08895-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dreamer</td>
			<td>FlashForge</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Drum Mixer</td>
			<td>Custom made</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Similar piece of equipment: https://www.coleparmer.com/i/argos-technologies-flexiroll-digital-tube-roller-shaker-120-vac/0439744?PubID=UX&#38;persist=true&#38;ip= 
			no&#38;gclid=CjwKCAjw- 
			dXaBRAEEiwAbwCi5khGDMz0 
			dTjsraEsBGfhMEH7ytx 
			LQWGUPNgUJYQ1p3vj_yxkYoI_ 
			ixoC9GwQAvD_BwE</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Micro Balance</td>
			<td>Mettler Toledo, Fisher Scientific</td>
			<td>01-913-851</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Simplify3D</td>
			<td>Simplify3D</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SolidWorks</td>
			<td>SolidWorks</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microspheres</td>
			<td>Produced in-house, see concurrently submitted JoVE submission</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">p-nitrophenyl phosphate, disodium salt, hexahydrate</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>4876-5GM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Phosphatase, alkaline</td>
			<td>Roche Diagnostics GmbH</td>
			<td>10 713 023 001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Absorbance Reader</td>
			<td>Tecan</td>
			<td>Sunrise</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tris-HCl Buffer</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T6455-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Heated shaker</td>
			<td>New Brunswick Scientific</td>
			<td>Excella E24</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

novel process for 3d printing decellularized matrices

بيوبرينتينج 3D يهدف إلى إنشاء مخصص السقالات النشيطة بيولوجيا واستيعاب الحجم المطلوب والهندسة. دعامة حرارية يمكن أن توفر الاستقرار ميكانيكية مشابهة للنسيج الأصلي بينما توفر العوامل البيولوجية العظة التركيبية للخلايا السلف، مما يؤدي إلى الهجرة والانتشار، والتمايز إلى إعادة تشكيل الأنسجة الأصلية/ أجهزة1،2. لسوء الحظ، العديد من متوافق مع 3D الطباعة، البوليمرات بيوريسوربابل (مثل حمض اللبنيك، جيش التحرير الشعبي الصيني) المطبوع في درجات حرارة 210 درجة مئوية أو أعلى--درجات الحرارة التي تضر بالبيولوجي. من ناحية أخرى، هو polycaprolactone (PCL)، نوع مختلف من البوليستر، بيوريسوربابل، ومواد للطباعة ثلاثية الأبعاد يحتوي على درجة حرارة طباعة الطف من 65 درجة مئوية. ولذلك، كان الافتراض بأنه المصفوفة خارج الخلية ديسيلولاريزيد (ألماني) الواردة ضمن حاجز جيش التحرير الشعبي الصيني حرارياً وقائي يمكن أن تكون طباعة داخل الشعيرة PCL والبقاء في أن تكيف وظيفي. في هذا العمل، كان إصلاح osteochondral التطبيق التي تم اختبار الفرضية. على هذا النحو، كان ديسيلولاريزيد الغضاريف الخنزير ومغلفة في polylactic حمض (جيش التحرير الشعبي) الجزئي المجالات الخرز الصغير الذي كان مقذوف ثم مع polycaprolactone (PCL) في خيوط لإنتاج 3D بنيات عبر تنصهر فيها ترسب النمذجة. بنيات مع أو بدون الجزئي المجالات الخرز الصغير (PCL/جيش التحرير الشعبي الصيني-مارك ألماني و PCL(-)، على التوالي) تم تقييم الفروق في السمات السطحية.

بعد النخل، ينبغي أن تظهر موحدة الجزئي المجالات الخرز الصغير وتكون خالية من المجاميع. تحت وزارة شؤون المرأة، ينخل الجزئي المجالات الخرز الصغير قد المسام الصغيرة على سطحها، ولكن خلاف ذلك تكون كروية والسلس، كما هو مبين في الشكل 1. ينبغي أن تكون جميع خيوط مقذ?...

Watch this Scientific Journal Video about Novel Process for 3D Printing Decellularized Matrices at JoVE.com

Novel Process for 3D Printing Decellularized Matrices

ويصف هذا البروتوكول إنتاج خيوط polycaprolactone (PCL) مع المضمنة polylactic حمض (جيش التحرير الشعبي) الجزئي المجالات الخرز الصغير التي تتضمن مصفوفات ديسيلولاريزيد (ألماني) للطباعة 3D من الأنسجة الهيكلية الهندسية بنيات.

عملية جديدة للطباعة 3D ديسيلولاريزيد المصفوفات

3D bioprinting aims to create custom scaffolds that are biologically active and accommodate the desired size and geometry. A thermoplastic backbone can ...

تسمح هذه الطريقة بالطباعة المشتركة لكل من التركيبات التركيبية الهيكلية والمكونات البيولوجية للسقالات المهندسة للأنسجة. يمكن لهذه السقالات تكرار بيئة الأنسجة الأصلية بشكل أكثر دقة ، والتي يمكن أن تكون مفيدة للخلايا المستزرعة. والميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكن طباعة هياكل الصوت ميكانيكيا دون إتلاف المواد البيولوجية المغلفة داخل السقالات في تقنية الكل في واحد لهندسة الأنسجة.إنتاج microspheres مع المصفوفة المطلوبة مغلفة. وقد صنعت هذه microspheres مع غضروف decellularized من أطرافها الخلفية porcine. أنها تختلف في الحجم.العمل مع آلة منخل للحصول على microspheres من حجم موحدة. تأكد من أن الصواني المنخلة الثلاثة قد تم تنظيفها وتجفيفها قبل الاستخدام. تجميع شاكر المنخل مع علبة شبكة أكبر على رأس وصينية شبكة أصغر في الوسط.ضع مقلاة الغربال في الأسفل. ضع microspheres الجافة في أعلى علبة. ثم ضع الغطاء على الدرج.منخل خشن لمدة 8 إلى 10 دقائق. ثم منخل غرامة لمدة ثماني إلى عشر دقائق. أثناء الانتظار، وترتيب ورقة وزن للمجالات منخل.عندما يكتمل الينج، قم بإزالة صينية منخل بعناية. ضع الدرج رأسًا على ورق الوزن. الاستفادة بلطف الجانبين لضمان معظم المجالات تسقط.مع كل من لوحات المنخل افرغت على ورقة تزن، والتخلص من المجالات المتضخم و الحجم. المجالات المتبقية لها الحجم الصحيح للاستخدام في الخطوات اللاحقة. ضع هذه المجالات في أنبوب الطرد المركزي المسمى.تخزين الأنبوب في 20 درجة مئوية الفريزر حتى الحاجة. وزن المواد اللازمة لجعل المواد خيوط. جعل نسبة الوزن واحد إلى أربعة من microspheres لمسحوق polycaprolactone مع ما لا يقل عن 25 غراما من microspheres.نقل خليط مسحوق إلى خلاط المتداول مصغرة. اخلطي المسحوق بمعدل 20 دوران في الدقيقة لمدة خمس دقائق. بعد خمس دقائق، إيقاف التدوير والوجه الحاوية.ثم اخلطي 20 دورة في الدقيقة لمدة خمس دقائق إضافية. للمتابعة، خذ الخليط إلى إعداد الطارد والمجعد. إعداد الطارد حتى مأخذه حوالي 60 سم من مدخل التخزين المؤقت.ثم في عنصر التدفئة الطارد، تأكد من عدم وجود سترة عازلة. ضع مروحة سطح المكتب في منتصف الطريق بين الطارد والمجعد لتبريد البثق. وضع مروحة أخرى بالقرب من سترة التدفئة لتبريده مع الهواء المحيط.المقبل ضمان يتم إرفاق فوهة المناسبة إلى الطارد وتعيين درجة حرارة عنصر التدفئة. بدء تشغيل مراوح التبريد والسماح الصك للوصول إلى حالة ثابتة. بعد 20 إلى 30 دقيقة، والحصول على خليط PCL مجهري وملء النطاط الطارد.بدوره على التخزين المؤقت وبثق البثق لبدء البثق خيوط. استخدام ملقط وسحب يدويا خيوط مقذوف الأولية. تغذية خيوط إلى التخزين المؤقت خيوط.كما هو مقذوف، لاحظ خيوط لتحديد تكوينها. بعد بعض الوقت، سوف تظهر تركيبة خيوط موحدة وهو المطلوب. شريط التفاف حول خيوط بمناسبة بداية المنطقة موحدة.وراء بكرات التخزين المؤقت، مراقبة قطر خيوط. استخدام الفرجار لاختبار ما إذا كان القطر قريب من 1.75 مم المطلوب. ضبط التخزين المؤقت والطارد سرعات ودرجات الحرارة حسب الضرورة.لضبط قطر خيوط، أولاً قم بتغيير سرعات التخزين المؤقت والطارد. يمكنك أيضا تغيير درجة الحرارة الطارد، على الرغم من أن هذا عادة ما يكون غير ضروري. مواصلة إعادة ملء النطاط وقذف حتى يتم استخدام كل من مسحوق.عندما يكون النطاط فارغًا تقريبًا ، أضف مسحوق PCL إلى النطاط لطرد خليط الغلاف الدقيق. مراقبة البثق في حين إضافة مسحوق PCL. في البداية، سوف لا تزال microspheres تكون مرئية في مقذوف.في نهاية المطاف عندما لا يكون أكثر microspheres مرئية، والتوقف عن إضافة PCL. فصل وتسمية خيوط مع microspheres في التركيز المطلوب. عندما يكون هناك الحد الأدنى من مسحوق في النطاط، ووقف البثق وإيقاف تشغيل المعدات.ويمكن استخدام خيوط في معيار تنصهر ترسب النمذجة الطابعة. قم بتحميل خيوط في الطابعة التي تم تركيبها مع فوهات القطر المطلوب. مع النموذج محملة، تعيين درجة الحرارة وسرعة الخطية للطباعة والبدء في إيداع خيوط.يتم إيداع خيوط مخصصة طبقة حسب الطبقة. إيلاء اهتمام خاص للطبقة الأولى وضبط الإعدادات حسب الحاجة. من الصعب تمييز هذه السقالات المطبوعة ثلاثية الأبعاد على هذا المقياس.واحد لديه خيوط تحتوي على البولي كاب تراكيلكتون، PCL فقط. والآخر لديه خيوط PCL مع microspheres جزءا لا يتجزأ من حمض متعدد الولاتشات والمصفوفات ديسيلوارييد. نظر باستخدام المجهر الإلكتروني المسح، سقالة PCL فقط يبدو على نحو سلس في الغالب.وعلى النقيض من ذلك، بالنسبة للخيوط الأخرى، تظهر الميكروسفيرات المضمّنة في PCL في جميع أنحاء العينة. أثناء محاولة هذا الإجراء، من المهم أن نتذكر أن أكثر من أو أصغر microspheres يمكن أن تؤثر على ديناميات تدفق المواد في الطارد. لهذا السبب، تأكد من إعداد الميكروسفيرات الخاصة بك بشكل صحيح قبل الاستخدام.من أجل تقليل النفايات ، من المستحسن إنشاء دفعة واحدة كبيرة من خيوط المطلوبة لجميع التجارب بدلا من إنشاء دفعات أصغر بشكل أكثر تواترا. الخبرة في إنتاج خيوط سيأتي مع مرور الوقت. يمكن تقييم السقالات التي يتم إنتاجها بعد هذا الإجراء في المختبر وفي الجسم الحي للإجابة على أسئلة إضافية حول تعزيز الحث والقوة الميكانيكية مقارنة مع السقالات الأخرى المطبوعة بيولوجيا.بعد تطورها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال هندسة الأنسجة لاستكشاف التعريفي contragenic من مصفوفة البورسين ديسيلوارييد داخل السقالات 3D. لا تنس أن العمل مع الجسيمات الصغيرة يمكن أن يمثل مخاطر الجهاز التنفسي. يتم تشجيع ارتداء قناع جسيمات صغيرة أثناء هذا الإجراء.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Preparation of Complaint Matrices for Quantifying Cellular Contraction

إعداد مصفوفات شكوى لقياس تقلص الخليوي

The regulation of cellular adhesion to the extracellular matrix (ECM) is essential for cell migration and ECM remodeling.  Focal adhesions are ...

Neonatal Cardiac Scaffolds: Novel Matrices for Regenerative Studies

حديثي الولادة القلب السقالات: مصفوفات رواية للدراسات التجدد

The only definitive therapy for end stage heart failure is orthotopic heart transplantation.  Each year, it is estimated that more than 100,000 donor ...

2D and 3D Matrices to Study Linear Invadosome Formation and Activity

2D و 3D مصفوفات لدراسة إنفادوسوم الخطي تشكيل والنشاط

Cell adhesion, migration, and invasion are involved in many physiological and pathological processes. For example, during metastasis formation, tumor ...

Mammalian Cell Division in 3D Matrices via Quantitative Confocal Reflection Microscopy

انقسام الخلية الثديية في مصفوفات ثلاثية الأبعاد عن طريق الفحص المجهري انعكاس [كنفوكل] الكمية

The study of how mammalian cell division is regulated in a 3D environment remains largely unexplored despite its physiological relevance and therapeutic ...

Bioprinting of Cartilage and Skin Tissue Analogs Utilizing a Novel Passive Mixing Unit Technique for Bioink Precellularization

بيوبرينتينج الغضاريف والجلد الأنسجة النظير استخدام سلبية رواية خلط وحدة تقنية بريسيلولاريزيشن بيوينك

Bioprinting is a powerful technique for the rapid and reproducible fabrication of constructs for tissue engineering applications. In this study, both ...

Pancreatic Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioink for Printing 3D Cell-Laden Pancreatic Tissue Constructs

البنكرياس المشتقة الانسجه المستمدة مصفوفة بيونك للطباعة 3D خلايا البنكرياس لادن الانسجه يبني

The transplantation of pancreatic islets is a promising treatment for patients who suffer from type 1 diabetes accompanied by hypoglycemia and secondary ...

Protocols of 3D Bioprinting of Gelatin Methacryloyl Hydrogel Based Bioinks

بروتوكولات 3D بيوريتينغ من الجيلاتين ميثاكريلويل هيدروجيل القائم علي الحيوية

Gelatin methacryloyl (GelMA) has become a popular biomaterial in the field of bioprinting. The derivation of this material is gelatin, which is hydrolyzed ...

3D Printing of In Vitro Hydrogel Microcarriers by Alternating Viscous-Inertial Force Jetting

3D Printing of In Vitro Hydrogel Microcarriers by Alternating Viscous-Inertial Force Jetting

الطباعة 3D من الناقلات الدقيقة هيدروجيل في المختبر عن طريق تناوب القوة اللزجة بالقصور الذاتي النفث

Microcarriers are beads with a diameter of 60-250 &#181;m and a large specific surface area, which are commonly used as carriers for large-scale cell ...

Fabrication of Engineered Vascular Flaps Using 3D Printing Technologies

تصنيع اللوحات الوعائية الهندسية باستخدام تقنيات الطباعة 3D

Engineering implantable, functional, thick tissues requires designing a hierarchical vascular network. 3D bioprinting is a technology used to create ...

Low-Dose Gamma Radiation Sterilization for Decellularized Tracheal Grafts

تعقيم إشعاع جاما بجرعة منخفضة لترقيع القصبة الهوائية منزوع الخلايا

One of the main key aspects in ensuring that a transplant evolves correctly is the sterility of the medium. Decellularized tracheal transplantation ...