Name: core/shell printing scaffolds for tissue engineering of tubular structures
Uploaded: 2019-09-27T13:00:00
Duration: 5 min 52 s
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लेखक स्लोवेनियाई अनुसंधान एजेंसी (अनुदान संख्या: P3-0036, और I0-0029) से प्राप्त इस परियोजना के लिए वित्तीय सहायता स्वीकार करना चाहते हैं, और विज्ञान, शिक्षा और खेल मंत्रालय (अनुदान संख्या: 5442-1/

लेखक घोषणा करते हैं कि उनका कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हित नहीं है।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alginic acid sodium salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>180947</td>
			<td>powder; Mw ~80,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ATTC HUV-EC-C [HUVEC]</td>
			<td>LGC Standards (UK)</td>
			<td>ATCC-CRL-1730</td>
			<td>Endothelial Cell Growth Supplement (ECGS) and unidentified factors from bovine pituitary, hypothalamus or whole brain extracts are mitogenic for this line; the cells have a life expectancy of 50 to 60 population doublings.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Axiovert 40 inverted optical microscope</td>
			<td>Carl Zeiss Microscopy GmbH (Germany)</td>
			<td></td>
			<td>three contrastingtechniques in one objective &#8211; e.g. brightfield,phase contrast and PlasDIC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>C1016</td>
			<td>anhydrou; granular; &#8804;7.0 mm; &#8805;93.0%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellulose nanofibrils suspension (NFC, 3% (w/v))</td>
			<td>The Process Development Center, University of Maine (Maine, USA)</td>
			<td></td>
			<td>nominal fiber width of 50 nm; lengths of up to several hundred microns</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ELGA Purelab water purification system</td>
			<td>Veolia Water Technologies (UK)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EVOS FL Cell Imaging System</td>
			<td>ThermoFisher Scientific Inc. (Germany)</td>
			<td>AMF4300</td>
			<td>a fully integrated, digital, inverted imaging system for four-color fluorescence and transmitted-light applications</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gibco Advanced Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium (Advance DMEM)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific Inc. (Germany)</td>
			<td>12491015</td>
			<td>high glucose; no glutamine; phenol red</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gibco Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium (DMEM)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific Inc. (Germany)</td>
			<td>21063029</td>
			<td>high glucose; L-glutamine; HEPES; no phenol red</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gibco Fetal Bovine Serum (FBS), qualified</td>
			<td>ThermoFisher Scientific Inc. (Germany)</td>
			<td>10270106</td>
			<td>FBS origin: Brazil; 5 % (w/v) FBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypodermic Sterican needle</td>
			<td>B. Braun Melsungen AG (Germany)</td>
			<td>9180117</td>
			<td>0.40 x 25mm, 27G x 1&#39;&#39;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-glutamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>G3126</td>
			<td>ReagentPlus&#174;, &#8805;99% (HPLC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Live/Dead Cell Double Staining Kit</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>4511</td>
			<td>contains calcein-AM and propidium iodide (PI) solutions; suitable for fluorescence</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nunc EasYFlask cell culture flasks</td>
			<td>ThermoFisher Scientific Inc. (Germany)</td>
			<td>156367</td>
			<td>Nunclon Delta certified for monolayer formation, cloning efficiency, non-cytotoxic, non-pyrogenic, and sterility; filter caps; culture area of 25 cm2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Omnifix syringe</td>
			<td>B. Braun Melsungen AG (Germany)</td>
			<td>4617053V</td>
			<td>5 mL Luer Lock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin G sodium salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>P3032</td>
			<td>powder; BioReagent; suitable for cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>P4417</td>
			<td>tablet; one tablet dissolved in 200 mL of deionized water yields 0.01 M phosphate buffer, 0.0027 M potassium chloride and 0.137 M sodium chloride, pH 7.4, at 25 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium carboxymethyl cellulose</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>419338</td>
			<td>powder; average Mw ~700,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptomycin sulfate salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Germany)</td>
			<td>S9137</td>
			<td>powder; BioReagent; suitable for cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra-pure water</td>
			<td>Veolia Water Technologies (UK)</td>
			<td></td>
			<td>18.2 m&#8486; cm at 25&#8304;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VitaPrint 3D bio-printer</td>
			<td>IRNAS (Slovenia)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

core/shell printing scaffolds for tissue engineering of tubular structures

कोर/शेल फिलामेंट के तीन आयामी (3 डी) मुद्रण एक स्थिर खोल के साथ चैनल संरचनाओं के प्रत्यक्ष निर्माण की अनुमति देता है जो तरल कोर के साथ इंटरफेस पर क्रॉस-लिंक किया जाता है। बाद के बाद मुद्रण हटा दिया जाता है, एक खोखले ट्यूब के पीछे छोड़. एक योज्य विनिर्माण तकनीक को एकीकृत करना (जैसे दर्जी के साथ यहाँ वर्णित [बायो]inks, जो संरचनात्मक और जैव रासायनिक रूप से देशी extracellular मैट्रिक्स की नकल [ECM]) उन्नत ऊतक इंजीनियरिंग की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है. हालांकि, अच्छी तरह से परिभाषित संरचनाओं के सटीक निर्माण के लिए उपयोग में सामग्री के लिए अनुकूलित निर्माण रणनीतियों की आवश्यकता होती है। इसलिए, यह अनुकूलन योग्य है कि एक सेट अप के साथ शुरू करने के लिए समझदार है, सरल करने के लिए उपयोग, और सामग्री और अनुप्रयोगों की एक व्यापक स्पेक्ट्रम के साथ संगत. यह काम वुडपाइल संरचनाओं के कोर/शेल प्रिंटिंग का पता लगाने के लिए लुअर-संगतता के साथ एक आसान-से-निर्माण कोर/शेल नोजल प्रस्तुत करता है, जो एक अच्छी तरह से परिभाषित, एग्जिनेट-आधारित पाड़ सामग्री तैयार करने के साथ परीक्षण किया जाता है।

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Core/shell Printing Scaffolds For Tissue Engineering Of Tubular Structures

यहाँ प्रस्तुत एक सरल करने के लिए उपयोग, कोर / खोल, खोखले पाड़ के एक कदम निर्माण के लिए तीन आयामी bioprinting सेट अप, संवहनी और अन्य ट्यूबलर संरचनाओं के ऊतक इंजीनियरिंग के लिए उपयुक्त है.

ट्यूबलर संरचनाओं के ऊतक इंजीनियरिंग के लिए कोर/

Three-dimensional (3D) printing of core/shell filaments allows direct fabrication of channel structures with a stable shell that is cross-linked at the ...

ट्यूबलर संरचनाओं का निर्माण संवहनी नेटवर्क के ऊतक इंजीनियरिंग के लिए एक आशाजनक दृष्टिकोण है, जो इन-विट्रो में मोटी ऊतकों की खेती में प्रमुख चुनौतियों में से एक बना हुआ है। कोर/शेल तकनीक का मुख्य लाभ एक ही चरण में खोखले फिलामेंट मचानों का सरल उत्पादन है, निर्माण समय को कम करना और संभावित रूप से कोशिकाओं के साथ प्रत्यक्ष मुद्रण की अनुमति देना है । उपयुक्त चिपचिपा गुणों के साथ एक हाइड्रोगेल निर्माण तैयार करना, और स्थिर मचानों की 3 डी प्रिंटिंग के लिए कोर/शेल सामग्रियों के निरंतर संतुलित प्रवाह को बनाए रखना महत्वपूर्ण है।शुरू करने के लिए, ताजा तैयार हाइड्रोगेल के साथ बाँझ 5 एमएल सिरिंज भरें। एक दूसरे 5 एमएल सिरिंज, एक 27 गेज कुंद अंत सुई के साथ सुसज्जित भरें, हौसले से तैयार क्रॉसलिंकिंग समाधान के साथ । कोर/शेल नोजल को असेंबल करें ।कोर घटक के रूप में एक G27 कुंद अंत सुई डालें और पेंच का उपयोग कर सुई जकड़ना। आंतरिक सुई बाहरी कोर खोल नोजल से लगभग 1 मिमी फैलना चाहिए। सिरिंज को नोजल में G27 सुई के क्रॉसलिंकिंग समाधान से कनेक्ट करें और सिरिंज को इथेनॉल-निष्फल 3 डी प्रिंटर के एक्सट्रूडर माउंट में से एक में लोड करें।दूसरे एक्सट्रूडर में हाइड्रोजेल के साथ सिरिंज माउंट और इसे नोजल से कनेक्ट करें। कोर/शेल नोजल के साइड लूयर इनपुट से शॉर्ट ट्यूब कनेक्ट करने के लिए एक लूयर लॉक का इस्तेमाल करें । ध्यान से संरेखण को मैन्युअल रूप से समायोजित करें जब तक कि नोजल बाहरी नोजल व्यास के बराबर दूरी पर नोजल को वापस लेने से पहले सतह को छू न जाए।प्रिंटिंग प्रक्रिया शुरू करने के लिए उत्पन्न पाड़ जी-कोड और प्रेस प्ले आयात करें। मुद्रण के बाद, मुद्रित पाड़ के साथ सब्सट्रेट को ध्यान से हटा दें और पूरे पाड़ पर माध्यमिक क्रॉसलिंकिंग समाधान डालें। कमरे के तापमान पर एक मिनट के लिए पाड़ इनक्यूबेट।सब्सट्रेट से पाड़ को अलग करने के लिए, कोमल पाड़ बग़ल में खींचते हैं। यदि पाड़ सब्सट्रेट का दृढ़ता से पालन करता है, तो उन्हें अलग करने के लिए दोनों सामग्रियों के बीच एक तेज धार डालें। पाड़ को एक ताजा कंटेनर में स्थानांतरित करें।यूवी प्रति पक्ष 30 मिनट के लिए पाड़ के दोनों पक्षों को निष्फल करें। फिर पाड़ को एक रंगहीन कोशिका संस्कृति माध्यम में रखें और कम से कम 24 घंटे के लिए 5% कार्बन डाइऑक्साइड के साथ 37 डिग्री सेल्सियस पर पाड़ को इनक्यूबेट करें। अगले दिन, ३७ डिग्री सेल्सियस पर पांच मिनट के लिए ०.२५% ट्राइप्सिन के साथ एक इन-विट्रो संस्कृति से फसल huvex ।जब कोशिकाएं अलग हो जाती हैं, तो ताजा कोशिका संस्कृति माध्यम के 3 एमएल के साथ एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया को रोकें और अपकेंद्रित्र द्वारा कोशिकाओं को इकट्ठा करें। फेनोल लाल युक्त ताजा संस्कृति माध्यम में गोली को फिर से निलंबित करें, और कोशिकाओं को 3.4 गुना 10 से पांचवें एंडोथेलियल कोशिकाओं को प्रति मिलीलीटर एकाग्रता में पतला करें। कोशिकाओं को 27 गेज सुई से लैस बाँझ 5 एमएल सिरिंज में लोड करें और पाड़ में एक प्रवेश बिंदु का पता लगाएं।पाड़ फिलामेंट के सीधे खंड के साथ सुई संरेखित करना, कम कोण पर पाड़ को सावधानीपूर्वक पंचर करें। पुष्टि करें कि सुई चैनल के खोखले फिलामेंट के भीतर है और धीरे-धीरे पीपाड़ में सेल निलंबन के लगभग 1-2 एमएल इंजेक्ट करने के लिए प्लंजर को दबाना। निलंबन का प्रवाह पारदर्शी पाड़ के माध्यम से दिखाई देना चाहिए।जब पूरे पाड़ सेल निलंबन से भर गया है, ताजा सेल संस्कृति माध्यम में पाड़ जलमग्न, और 10 दिनों तक के लिए सेल संस्कृति इनक्यूबेटर के लिए पाड़ वापस । इनक्यूबेशन के अंत में लाइव/डेड इमेजिंग के लिए, पीबीएस के साथ पाड़ कुल्ला, और एक कुंद अंत सुई का उपयोग करने के लिए ध्यान से पाड़ में रहते है/मृत समाधान सुई । पुष्टि करें कि समाधान ने पूरे पाड़ को भर दिया है, और पाड़ को 30 मिनट के लिए 37 डिग्री सेल्सियस पर रखें।इनक्यूबेशन के अंत में, पीबीएस के साथ पाड़ कुल्ला, और ध्यान से एक गिलास स्लाइड करने के लिए पाड़ हस्तांतरण। रंगे हुए कोशिकाओं को फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोप के तहत मचानों में देखा जा सकता है। एक हौसले से मुद्रित और बाद में संसाधित पाड़ के इस क्रॉस-सेक्शन में, फिलामेंट के भीतर एक स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला खोखला चैनल देखा जा सकता है।यहां तक कि 37 डिग्री सेल्सियस पर सेल संस्कृति माध्यम में इनक्यूबेशन के 72 घंटे के बाद, फिलामेंट पूरे पाड़ लंबाई में खोखले संरचना को बरकरार रखता है। यहां, एक पाड़ के भीतर संस्कृति के ४८ घंटे के बाद एंडोथेलियल कोशिकाओं के एक प्रतिनिधि रहते है/मृत परख दिखाया गया है । जीवित कोशिकाओं को उनके उज्ज्वल हरे फ्लोरोसेंट संकेत से पहचाना जा सकता है।यह तकनीक खोखले ट्यूबलर मचान के एक कदम के निर्माण का आधार है और जैव स्याही में शामिल कोशिकाओं का उपयोग करके प्रत्यक्ष मुद्रण द्वारा उन्नत किया जा सकता है।

Research

JoVE Journal

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