Name: novel process for 3d printing decellularized matrices
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
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이 프로젝트에서는 소아 정형 외과 학회의 북미 지역 (POSNA) 교부 금에 의해 부분적으로 투자 되었다 고 국립 보건원 NIBIB R21EB025378-01 (탐구 바이오 연구 그랜트)을 부여 합니다.

1. 고 스피어 전처리
<ol><li>원하는 매트릭스와 생산 스피어 캡슐화 (PLA-DM)2. 참고: 균일 한 크기의는 스피어는 필수적 이다. 이러한 이유로, 체질 스피어 이전 사용에 필수적 이다. 매트릭스 decellularization 및 캡슐화 이전 간행물2상세한 되었습니다 있지만 프로세스의 간략 한 요약 다음과 같습니다.<ol>
<li>첫째, 돼지 뒷 다리 사지에서 연골 플러그 수확. 0.05 %tryp...

<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>

두 행렬을 decellularized 하 고 3D 인쇄 PCL 건설 기계는 독립적으로 접착 및 osteochondral에 대 한 그들의 사용의 유효성을 검사 하는 셀의 확산 복구10,,1112수 있도록 하지 표시 되었습니다. 조직 복구 엔지니어링 접근에서 decellularized 매트릭스를 사용 하 여 많은 관심과 최근2,3,,...

뼈, 연골, 힘 줄, 인 대 재건 등 임상 응용 프로그램에 대 한 현재 조직 공학 기술을 사용 하 여 자동-이식 손상 된 조직을 복구 하. 이러한 기술 각각을에서 수행 됩니다 정기적으로 "금 표준"으로 임상 연습으로 먼저 기증자 조직 환자 또는 일치 하는 시체에서 수확 후 기증자 조직 결함 사이트2에. 그러나, 이러한 전략은 기증자 사이트 사망률, 기증자 사이트 부족 큰 결함, 감염, 그리고 어려움 원하는 형상을 일치 하는 이식의 위험에 의해 제한 됩니다. 또한, 연구 재건을 위해 사용 하는 이식 기계 및 생물 학적 속성 기본 조직3에 비해 감소 했다 나타났습니다. 염두에 두고 이러한 고려 하 여 조직 엔지니어 최근을 아닙니다 생산을 생물학적으로 활성 결함 크기와 모양 제공 하면서 충분 한 수용 하도록 설계 된 사용자 지정, 복잡 한 형상의 3 차원 (3D) bioprinting 기계적 생물 학적 개장 완료 될 때까지 속성입니다.
이상적으로, 3D 인쇄 비 계 이루어져 있을 것입니다 통합된 biologics 세포, 그들의 이동, 확산에 지도 주변에 생 화 확 적인 신호를 제공 하는 동안 네이티브 조직의 필요한 기계적 안정성을 유지할 수 있는 고분자 백본 차별화, 그리고 조직 생산2,5. 불행 하 게도, 생물 학적 구성 요소를 포함 하는 대부분의 구문 젤 또는 vivo에서 세력 자동/이식 재건에 대 한 대상된 조직에 의해 경험을 견딜 수 있도록 너무 약한 폴리머로 만들어집니다. Polylactic 산 (PLA) 등 다른 고분자 bioresorbable, 3D 인쇄 및 구조적으로 소리, 하지만 그건 불가능 biologics 되어야 공동 제작 중-210 ° C 이상 온도에서 인쇄 됩니다. Polycaprolactone (PCL)는 다른 FDA 허가 bioresorbable 폴리머 3D 복잡 한 형태학5,6 환자 특정 이식 조작에 점점 더 인기 끌고있다는 낮은 온도 (65 ° C)에서 인쇄 될 수 있는 ,7,,89. 그러나, 대부분 bioprinters 공 압 기술을 사용 하 여 낮은 온도 생물 학적 활동 무사 히 보관에서 PCL 인쇄 불가능 한 만들. 날짜 하려면, 새로운 인쇄 소재 자동/이식으로 이러한 고분자의 통합 아직 수행할 수 있다. 이러한 자료의 부재, 조직 재건에 대 한 진정한 조직 설계 접근 가능성이 크다. 따라서, 우리 PCL, PLA를 결합 하고자 하 고 이식 행렬 (DM) 복잡 한 조직 재구성의 가능한 구조를 제조 하기 위해서는 각 재료의 장점을 활용 하는 것을 decellularized. 이 프로세스는 vivo에서 힘 및 첨가제 제조 원하는 조직의 형성을 유도 하는 구문에 맞게 열 안정성에 저항 하는 데 필요한 초기 기계적 강도 제공할 것 이다.
전술한 장애물을 해결 하기 위해 최근 시도, 우리 보여주 가능한 내 열 PLA 보호벽 PCL 필 라 멘 트, 내 돌출 될 수 있는 decellularized 연골 세포 외 매트릭스를 캡슐화 하는 것의 능력을 유지 하 주변의 호스트에 영향을 DM2세포. 이 우리 조직 재건에 대 한 임상적으로 효과적인 접근을 추구 하는 영감 하고있다. 현재 연구에서 우리는 PLA, DM, 및 PCL (PLA-DM/PCL)를 포함 하는 모든-에-하나의 공중 발판을 구축 하는 플랫폼 기술을 활용 합니다.
우리의 목표는 개선 효능과 궁극적으로 다양 한 응용 프로그램에서 그들을 사용 하 여 기본 조직, 더 정확 하 게 정리를 제안 된 새로운 biofabrication 기술을 사용 하 여 이식의 유틸리티입니다.

<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

3D bioprinting 사용자 정의 건설 기계는 생물학적으로 활성화 되며 원하는 크기 및 형상을 만드는 것을 목표로. 생물 학적 요원 원래 조직 reconstitute 그들의 이동, 확산, 그리고 차별화 선도 조상 세포, 작곡 단서 제공 열가 소성 백본 기본 조직에 유사한 기계적 안정성을 제공할 수 있습니다 / 장기1,2. 불행히도, 많은 3D 인쇄 호환, bioresorbable 고분자 (polylactic 산, PLA) 등 210 ° C의 온도에서 인쇄 또는 높은-온도 인터 루 킨에 해로운. 다른 한편으로, polycaprolactone (PCL), 폴 리 에스테 르의 다른 종류는 bioresorbable, gentler 인쇄 온도 65 ° c.의 3D 인쇄 자료 따라서, 가상 했다 decellularized 세포 외 매트릭스 (DM) 열 보호벽 PLA에 포함 된 PCL 필 라 멘 트 내에서 인쇄할 수 및 그것의 기능 형태에 남아. 이 작품에서는, osteochondral 복구 가설을 테스트 하는 응용 프로그램을 했다. 이와 같이, 돼지 연골 decellularized 고 3D 구문을 통해 됐 증 착 모델링 생산 하 필 라 멘 트로 polycaprolactone (PCL)와 다음 압출 했다 polylactic 산 (PLA) 스피어에 캡슐화. 구조는 스피어의 유무에 관계 없이 (PLA-DM/PCL와 PCL(-), 각각) 표면 기능에서 차이 대 한 평가 했다.

체질, 후 스피어 유니폼 표시 하 고 집계에서 무료로 해야 합니다. SEM, 아래 체질된 스피어 그들의 표면에 작은 숨 구멍을 있을 수 있습니다 하지만 그렇지 않으면 되며 구형 부드러운, 그림 1에서 보듯이. 모든 압출 된 필 라 멘 트 균일 한 직경의 원형 단면 이어야 한다. 필 라 멘 트 스피어 (PLA-DM/PCL)를 포함 하는 약간 더 매트는 PCL 전용 동안 마무리 ?...

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Novel Process for 3D Printing Decellularized Matrices

이 프로토콜의 구조 조직 구조 엔지니어링 3D 인쇄를 decellularized 행렬 (DM)를 포함 하는 임베디드 polylactic 산 (PLA) 스피어와 polycaprolactone (PCL) 필 라 멘 트의 생산을 설명 합니다.

3D 인쇄에 대 한 새로운 과정 Decellularized 행렬

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

이 방법을 사용하면 조직 으로 설계된 스캐폴드를 위한 구조적 합성 및 생물학적 성분을 공동 인쇄할 수 있습니다. 이 발판은 배양된 세포에 유익할 수 있는 네이티브 조직 환경을 보다 정확하게 복제할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 조직 공학을 위한 올인원 기술로 스캐폴드 내에 캡슐화된 생물학적 물질을 손상시키지 않고 기계적으로 건전한 구조를 인쇄할 수 있다는 것입니다.캡슐화된 원하는 매트릭스를 가진 마이크로스피어를 생성합니다. 이 마이크로스피어는 돼지 뒷다리에서 세포탈화 된 연골로 만들어졌습니다. 크기가 다양합니다.체기계와 협력하여 균일한 크기의 마이크로스피어를 구합니다. 사용하기 전에 세 개의 체 트레이를 철저히 청소하고 건조했는지 확인하십시오. 체 셰이커를 위에 더 큰 메시 트레이와 중간에 작은 메시 트레이로 조립합니다.체 팬을 바닥에 놓습니다. 마른 마이크로스피어를 가장 상단 의 트레이에 놓습니다. 그런 다음 뚜껑을 트레이에 놓습니다.8~10분 동안 거친 체. 그런 다음 8~10분 동안 미세한 체로 세입니다. 기다리는 동안 체체 구체에 대한 계량 용지를 정렬합니다.체질이 완료되면 체 트레이를 조심스럽게 제거하십시오. 트레이를 계량 용지에 거꾸로 놓습니다. 측면을 부드럽게 탭하여 대부분의 구체가 빠져나갈 수 있도록 합니다.모든 체판이 계량 용지에 비워져 대형 구와 언더사이즈 구를 버리십시오. 나머지 구는 후속 단계에서 사용하기에 적합한 크기를 갖습니다. 이 구체를 표기된 원심분리기 튜브에 넣습니다.필요할 때까지 튜브를 섭씨 20도 에 보관하십시오. 필라멘트 소재를 만드는 데 필요한 재료를 계량합니다. 적어도 25 그램의 마이크로스피어를 가진 폴리카폴락톤 분말에 마이크로스피어의 1-4 중량 비를 만듭니다.분말 혼합물을 소형 롤링 믹서로 옮습니다. 파우더를 분당 20회전에서 5분간 섞는다. 5분 후 회전을 멈추고 용기를 뒤집습니다.그런 다음 20 rpm에서 추가로 5 분간 섞습니다. 계속하려면 혼합물을 압출기 및 스풀러 설정으로 가져 가라. 압출기를 설치하여 콘센트가 스풀러 입구에서 약 60cm 떨어져 있습니다.그런 다음 압출기 가열 요소에서 절연 재킷이 없는지 확인하십시오. 압출기와 스풀기 중간에 데스크톱 팬을 배치하여 압출을 식힙니다. 가열 재킷 근처에 다른 팬을 넣어 주변 공기로 냉각합니다.다음으로 적절한 노즐이 압출기에 부착되어 가열 요소 온도를 설정합니다. 냉각 팬을 시작하고 기기가 안정된 상태에 도달할 수 있도록 합니다. 20~30분 후에, 마이크로스피어 PCL 혼합물을 얻고 압출기 호퍼를 채웁니다.스풀러와 압출기 어기를 켜서 필라멘트 압출을 시작합니다. 집게를 사용하고 수동으로 초기 압출 필라멘트를 당깁니다. 필라멘트 스풀러에 필라멘트를 공급합니다.압출될 때 필라멘트를 관찰하여 그 구성을 식별합니다. 얼마 후 필라멘트 조성물은 원하는 균일하게 나타납니다. 필라멘트 주위에 테이프를 감싸균일한 영역의 시작을 표시합니다.스풀러 롤러 를 넘어 필라멘트의 직경을 모니터링합니다. 캘리퍼를 사용하여 직경이 원하는 1.75mm에 가까우면 테스트합니다. 필요에 따라 스풀러와 압출기 속도와 온도를 조정합니다.필라멘트 직경을 조정하려면 먼저 스풀러및 압출기 속도를 변경합니다. 일반적으로 필요하지는 않지만 압출기 온도도 변경할 수 있습니다. 모든 분말이 사용될 때까지 호퍼를 다시 채우고 압출하십시오.호퍼가 거의 비어 있을 때 호퍼에 PCL 파우더를 추가하여 마이크로스피어 혼합물을 플러시합니다. PCL 파우더를 추가하는 동안 압출물을 모니터링합니다. 처음에는 압출시 미세구가 계속 표시됩니다.결국 더 이상 마이크로스피어가 보이지 않을 때PCL 추가를 중지합니다. 필라멘트를 원하는 농도의 마이크로스피어로 분리하고 라벨을 부착합니다. 호퍼에 최소한의 분말이있을 때, 압출을 중지하고 장비를 끕니다.필라멘트는 표준 융합 증착 모델링 프린터에서 사용할 수 있습니다. 필라멘트를 원하는 직경의 노즐이 장착된 프린터에 로드합니다. 모델이 로드되면 인쇄의 온도 및 선형 속도를 설정하고 필라멘트를 증착하기 시작합니다.사용자 지정 필라멘트는 레이어별로 계층별로 증착됩니다. 첫 번째 레이어에 특별한 주의를 기울이고 필요에 따라 설정을 조정합니다. 이 두 개의 3D 인쇄 비계는 이 스케일에서 구별하기 어렵다.하나는 폴리 카프랄락톤, PCL만 포함하는 필라멘트가 있습니다. 다른 하나는 폴리락산과 탈셀루아화된 행렬의 임베디드 마이크로스피어를 함유한 PCL 필라멘트가 있습니다. 스캔 전자 현미경 검사를 사용하여 본 PCL 전용 비계는 대부분 매끄럽게 나타납니다.대조적으로, 다른 필라멘트의 경우 PCL에 내장된 마이크로스피어는 샘플 전체에서 볼 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안, 오버 사이즈 또는 언더 사이즈 마이크로 스피어압압기의 재료의 흐름 역학에 영향을 미칠 수 있음을 기억하는 것이 중요합니다. 이러한 이유로 사용하기 전에 마이크로스피어를 올바르게 준비해야 합니다.폐기물을 최소화하기 위해 작은 배치를 더 자주 만드는 대신 모든 실험에 필요한 하나의 큰 필라멘트를 만드는 것이 좋습니다. 필라멘트 생산에 대한 전문 지식은 시간이 지남에 따라 올 것입니다. 이 절차에 따라 생산된 스캐폴드는 다른 바이오 프린트 스캐폴드에 비해 향상된 유도 및 기계적 강도에 대한 추가 질문에 답하기 위해 시험관 및 생체 내에서 추가로 평가할 수 있습니다.개발 후, 이 기술은 조직 공학 분야의 연구원들이 3D 스캐폴드 내에서 탈구된 돼지 매트릭스의 항변 유도를 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 작은 미립자와 함께 일하는 것은 호흡 위험을 초래할 수 있다는 것을 잊지 마십시오. 이 절차 중에 작은 미립자 마스크를 착용하는 것이 좋습니다.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Preparation of Complaint Matrices for Quantifying Cellular Contraction

세포 수축을 Quantifying에 대한 불만 사항 매트릭스의 준비

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

연구

생체공학

Neonatal Cardiac Scaffolds: Novel Matrices for Regenerative Studies

신생아 심장 공사장 공중 발판 : 회생 연구 소설 행렬

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

선형 Invadosome 형성과 활동을 연구하기위한 2D와 3D 매트릭스

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

양적 Confocal 반사 현미경을 통해 3D 매트릭스에 포유류 세포 분열

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

연골과 피부 조직 아날로그 소설 수동 Bioink Precellularization에 대 한 단위 기술 혼합을 이용 하 여 Bioprinting

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

인쇄 3D 세포 -라덴 췌장 조직 구성을 인쇄를위한 췌장 조직 유래 세포 외 매트릭스 바이오 잉크

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

젤라틴 메타크릴 하이드로겔 기반 바이오잉크의 3D 바이오프린팅 프로토콜

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

점성-관성 포스 제팅을 번갈아 가며 생체외 하이드로겔 마이크로캐리어의 3D 프린팅

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

3D 프린팅 기술을 이용한 혈관 플랩 제작

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

탈세포화된 기관 이식편을 위한 저선량 감마선 멸균

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