Name: pancreatic tissue-derived extracellular matrix bioink for printing 3d cell-laden pancreatic tissue constructs
Uploaded: 2019-12-13T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pancreatic Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioink for Printing 3D Cell-Laden Pancreatic Tissue Constructs at JoVE.com

وقد حظي هذا البحث بدعم برنامج تطوير التكنولوجيا الطبية & البيولوجية التابع للمؤسسة الوطنية للبحوث التي تمولها الحكومة الكورية (2017M3A9C6032067) و "برنامج تكنولوجيا المعلومات والاتصال كونسيلينسي الإبداعي" (2019-2011-1-00783 IITP). تشرف عليها الرابطة (معهد المعلومات & تخطيط تكنولوجيا الاتصالات & التقييم).

تم جمع انسجه البنكرياس الخنازير من مسلخ محلي. تمت الموافقة علي التجارب الحيوانية من قبل لجنه الرعاية الحيوانية المؤسسية والاستخدام (IACUC) من مركز أسان الطبي ، سيول ، كوريا.
1-التقطير النسيجي
<ol><li>اعداد الحلول الخاصة بالتقطير. ملاحظه: يتم تخفيف 1x الفوسفات-مخزنه المالحة (تلفز?...

<ol>
	<li>Shapiro, A. J., Pokrywczynska, M., Ricordi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+pancreatic+islet+transplantation.">Clinical pancreatic islet transplantation.</a> Nature Reviews Endocrinology. 13 (5), 268 (2017).</li><li>Venturini, 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=Technique,+complications,+and+therapeutic+efficacy+of+percutaneous+transplantation+of+human+pancreatic+islet+cells+in+type+1+diabetes:+the+role+of+US.">Technique, complications, and therapeutic efficacy of percutaneous transplantation of human pancreatic islet cells in type 1 diabetes: the role of US.</a> Radiology. 234 (2), 617-624 (2005).</li><li>Xie, D., 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=Cytoprotection+of+PEG-modified+adult+porcine+pancreatic+islets+for+improved+xenotransplantation.">Cytoprotection of PEG-modified adult porcine pancreatic islets for improved xenotransplantation.</a> Biomaterials. 26 (4), 403-412 (2005).</li><li>Sackett, S. D., 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=Extracellular+matrix+scaffold+and+hydrogel+derived+from+decellularized+and+delipidized+human+pancreas.">Extracellular matrix scaffold and hydrogel derived from decellularized and delipidized human pancreas.</a> Scientific Reports. 8 (1), 10452 (2018).</li><li>Kim, J., 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=3D+cell+printing+of+islet-laden+pancreatic+tissue-derived+extracellular+matrix+bioink+constructs+for+enhancing+pancreatic+functions.">3D cell printing of islet-laden pancreatic tissue-derived extracellular matrix bioink constructs for enhancing pancreatic functions.</a> Journal of Materials Chemistry B. 7 (10), 1773-1781 (2019).</li><li>Yi, H. G., 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+bioprinted+human-glioblastoma-on-a-chip+for+the+identification+of+patient-specific+responses+to+chemoradiotherapy.">A bioprinted human-glioblastoma-on-a-chip for the identification of patient-specific responses to chemoradiotherapy.</a> Nature Biomedical Engineering. 1, (2019).</li><li>Das, S., 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=Decellularized+extracellular+matrix+bioinks+and+the+external+stimuli+to+enhance+cardiac+tissue+development+in+vitro.">Decellularized extracellular matrix bioinks and the external stimuli to enhance cardiac tissue development in vitro.</a> Acta Biomaterialia. , (2019).</li><li>Kim, H., 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=Shear-induced+alignment+of+collagen+fibrils+using+3D+cell+printing+for+corneal+stroma+tissue+engineering.">Shear-induced alignment of collagen fibrils using 3D cell printing for corneal stroma tissue engineering.</a> Biofabrication. 11 (3), 035017 (2019).</li><li>Huang, H. H., Ramachandran, K., Stehno-Bittel, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+replacement+for+islet+equivalents+with+improved+reliability+and+validity.">A replacement for islet equivalents with improved reliability and validity.</a> Acta Diabetologica. 50 (5), 687-696 (2013).</li><li>Pati, F., 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=Printing+three-dimensional+tissue+analogues+with+decellularized+extracellular+matrix+bioink.">Printing three-dimensional tissue analogues with decellularized extracellular matrix bioink.</a> Nature Communications. 5, 3935 (2014).</li><li>Hussey, G. S., Dziki, J. L., Badylak, S. F. <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-based+materials+for+regenerative+medicine.">Extracellular matrix-based materials for regenerative medicine.</a> Nature Reviews Materials. 1, (2018).</li><li>Kim, B. S., Kim, H., Gao, G., Jang, J., 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=Decellularized+extracellular+matrix:+a+step+towards+the+next+generation+source+for+bioink+manufacturing.">Decellularized extracellular matrix: a step towards the next generation source for bioink manufacturing.</a> Biofabrication. 9 (3), 034104 (2017).</li><li>Gaetani, R., 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=Evaluation+of+different+decellularization+protocols+on+the+generation+of+pancreas-derived+hydrogels.">Evaluation of different decellularization protocols on the generation of pancreas-derived hydrogels.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 24 (12), 697-708 (2018).</li><li>Gao, G., 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+engineered+bio-blood-vessels+constructed+using+a+tissue-specific+bioink+and+3D+coaxial+cell+printing+technique:+a+novel+therapy+for+ischemic+disease.">Tissue engineered bio-blood-vessels constructed using a tissue-specific bioink and 3D coaxial cell printing technique: a novel therapy for ischemic disease.</a> Advanced Functional Materials. 27 (33), 1700798 (2017).</li><li>La, W. G., 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=Systemically+replicated+organic+and+inorganic+bony+microenvironment+for+new+bone+formation+generated+by+a+3D+printing+technology.">Systemically replicated organic and inorganic bony microenvironment for new bone formation generated by a 3D printing technology.</a> RSC Advances. 6 (14), 11546-11553 (2016).</li><li>Lee, H., 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=Development+of+liver+decellularized+extracellular+matrix+bioink+for+three-dimensional+cell+printing-based+liver+tissue+engineering.">Development of liver decellularized extracellular matrix bioink for three-dimensional cell printing-based liver tissue engineering.</a> Biomacromolecules. 18 (4), 1229-1237 (2017).</li><li>Choudhury, D., Tun, H. W., Wang, T., Naing, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ-derived+decellularized+extracellular+matrix:+a+game+changer+for+bioink+manufacturing?.">Organ-derived decellularized extracellular matrix: a game changer for bioink manufacturing?.</a> Trends in Biotechnology. 36 (8), 787-805 (2018).</li><li>Kurpios, N. A., 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+direction+of+gut+looping+is+established+by+changes+in+the+extracellular+matrix+and+in+cell:+cell+adhesion.">The direction of gut looping is established by changes in the extracellular matrix and in cell: cell adhesion.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (25), 8499-8506 (2008).</li><li>Sakai, T., Larsen, M., Yamada, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibronectin+requirement+in+branching+morphogenesis.">Fibronectin requirement in branching morphogenesis.</a> Nature. 423 (6942), 876 (2003).</li></ol>

وقد وصف هذا البروتوكول تطور الأحبار الحيوية pdECM وتصنيع انسجه البنكرياس ثلاثية الابعاد باستخدام تقنيات الطباعة الخلوية ثلاثية الابعاد. لتلخيص البيئة المجهرية للانسجه المستهدفة في بناء الانسجه المهندسة ثلاثية الابعاد ، يعتبر اختيار الحبر الحيوي أمرا حاسما. في دراسة سابقه ، قمنا بالتحقق م...

في الاونه الاخيره ، يعتبر زرع جزيرة البنكرياس علاجا واعدا للمرضي الذين يعانون من مرض السكري من النوع 1. السلامة النسبية والحد الأدنى من الغزو من الاجراء هي مزايا كبيره لهذا العلاج1. ومع ذلك ، لديها العديد من القيود مثل معدل النجاح المنخفض لعزل الجزر والآثار الجانبية للادويه المثبطة للمناعة. علاوة علي ذلك, ينخفض الرقم من [اينغرتد] جزائر باطراد بعد عمليه زرع واجبه إلى البيئة عدائيه2. وقد تم تطبيق العديد من المواد الحيوية المتوافقة مثل الجينات ، الكولاجين ، بولي (حمض اللاكتيك-شارك-غليكوليك) (PLGA) أو البولي إيثيلين غليكول (PEG) لزرع جزيرة البنكرياس للتغلب علي هذه الصعوبات.
تظهر تقنيه الطباعة الخلوية ثلاثية الابعاد في هندسه الانسجه نظرا لإمكاناتها الكبيرة وأداءها العالي. وغني عن القول ان الأحبار الحيوية معروفه بأنها مكونات هامه لتوفير بيئة دقيقه مناسبه وتمكين تحسين العمليات الخلوية في تراكيب الانسجه المطبوعة. ويستخدم علي نطاق واسع عدد كبير من الهلام المائي ترقق القص مثل الليفينات ، الجينات ، والكولاجين والأحبار الحيوية. ومع ذلك ، تظهر هذه المواد نقص الهيكلية والكيميائية والبيولوجية والميكانيكية التعقيد مقارنه مع مصفوفة خارج الخلية (ECM) في الانسجه الاصليه3. الإشارات البيئية الدقيقة مثل التفاعلات بين الجزر الصغيرة و ECM هي إشارات هامه لتعزيز وظيفة الجزر. يمكن ان يعيد التركيب النوعي النسيجي لمكونات ECM المختلفة ، بما في ذلك الكولاجين ، الغليكوسامينوجليكانز ، والبروتينات السكرية (dECM). علي سبيل المثال ، الجزر الاساسيه التي تحتفظ ECMs الطرفية (علي سبيل المثال ، النوع الأول ، الثالث ، الرابع ، الخامس ، والسادس الكولاجين ، laminin ، وفيبروكتين) تظهر منخفضه المبرمج وحساسية الانسولين أفضل ، مما يدل علي ان التفاعلات خليه مصفوفةالانسجهالخاصة مهمة لتعزيز قدرتها علي العمل
في هذه الورقة ، نقوم بتوضيح البروتوكولات الخاصة باعداد مصفوفة الخلايا السرطانية المشتقة من انسجه البنكرياس (pdECM) لتوفير الإشارات البيئية الدقيقة المفيدة لتعزيز نشاط ووظائف الجزر البنكرياس ، تليها عمليات توليد انسجه البنكرياس ثلاثية الابعاد باستخدام تقنيه القرصنة المجهرية (الشكل 1).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Biological Safety Cabinets</td>
			<td>CRYSTE</td>
			<td>PURICUBE 1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deep Freezer</td>
			<td>Thermo Scientific Forma</td>
			<td>957</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital orbital shaker</td>
			<td>DAIHAN Scientific</td>
			<td>DH.WSO04010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dry oven</td>
			<td>DAIHAN Scientific</td>
			<td>WON-155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freeze dryer</td>
			<td>LABCONCO</td>
			<td>7670540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fridge</td>
			<td>SANSUNG</td>
			<td>CRFD-1141</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grater</td>
			<td>ABM</td>
			<td>1415605793</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted Microscopes</td>
			<td>Leica</td>
			<td>DMi1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge</td>
			<td>CRYSTE</td>
			<td>PURISPIN 17R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate reader</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Multiskan GO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini centrifuge</td>
			<td>DAIHAN Scientific</td>
			<td>CF-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-Hotplate Stirrers</td>
			<td>DAIHAN Scientific</td>
			<td>SMHS-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanodrop</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>ND-LITE-PR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH benchtop meter</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>STARA2110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rheometer</td>
			<td>TA Instrument</td>
			<td>Discovery HR-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex Mixer</td>
			<td>DAIHAN Scientific</td>
			<td>VM-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cirurgical Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating Scissors</td>
			<td>Hirose</td>
			<td>HC.13-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forcep</td>
			<td>Korea Ace Scientific</td>
			<td>HC.203-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.7 mL microcentrifuge tube</td>
			<td>Axygen</td>
			<td>MCT-175-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 ml glass vial</td>
			<td>Scilab</td>
			<td>SL.VI1243</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40 &#181;m cell strainer</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 L beaker</td>
			<td>Dong Sung Science</td>
			<td>SDS 2400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL cornical tube</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 mL beaker</td>
			<td>Korea Ace Scientific</td>
			<td>KA.23-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 mL bottle-top vacuum filter</td>
			<td>Corning</td>
			<td>431118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 mL plastic container</td>
			<td>LOCK&#38;LOCK</td>
			<td>INL301</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96well plate</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>353072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum foil</td>
			<td>DAEKYO</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipe</td>
			<td>Kimtech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic bar</td>
			<td>Korea Ace Scientific</td>
			<td>BA.37110-0003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mortar and pestle</td>
			<td>DAIHAN Scientific</td>
			<td>SC.MG100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-channel pipettor</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>4982000314</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri Dish</td>
			<td>SPL</td>
			<td>10100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH indicator strips</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>1095350001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sieve filter mesh</td>
			<td>DAIHAN Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Decellularization</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10x pbs</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30258.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4.7% Peracetic acid</td>
			<td>Omegafarm</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethanol</td>
			<td>SAMCHUN CHEMICALS</td>
			<td>E0220 SAM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Distilled water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IPA</td>
			<td>SAMCHUN CHEMICALS</td>
			<td>samchun I0348</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton-X 100</td>
			<td>Biosesang</td>
			<td>T1020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biochemical assay</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,9-Dimethyl-Methylene Blue zinc chloride double salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>341088</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 N NaOH</td>
			<td>Biosesang</td>
			<td>S2018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloramine T</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>857319</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chondroitin sulfate A</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C4384</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Citric acid</td>
			<td>Supelco</td>
			<td>46933</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cysteine-HCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C1276</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glacial acetic acid</td>
			<td>Merok</td>
			<td>100063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>410225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H1758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2-EDTA</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E5134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>SAMCHUN CHEMICALS</td>
			<td>S2097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Papain</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>p4762</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P-DAB</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D2004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perchloric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>311421</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5636</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide</td>
			<td>Supelco</td>
			<td>SX0607N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate(monobasic)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>RDD007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioink</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Charicterized FBS</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30084.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pepsin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rose bengal</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>198250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI-1640 medium</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11875093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T8154</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pancreatic tissue-derived extracellular matrix bioink for printing 3d cell-laden pancreatic tissue constructs

زرع الجزر البنكرياس هو علاج واعده للمرضي الذين يعانون من النوع 1 مرض السكري يرافقه نقص السكر في الكبد والمضاعفات الثانوية. ومع ذلك ، زرع جزيرة لا يزال لديها العديد من القيود مثل انخفاض القدرة علي البقاء من الجزر المزروعة بسبب الفقراء جزيرة البيئة المحيطة وعدائيه. الاضافه إلى ذلك ، الخلايا المنتجة للانسولين المتمايزة من الخلايا الجذعية مستحث الإنسان لديها قدره محدوده علي إفراز الهرمونات الكافية التي يمكن ان تنظم مستوي الجلوكوز في الدم. ولذلك ، فان تحسين النضج عن طريق الخلايا مع العظة المناسبة البيئية الدقيقة مطلوب بشده. في هذه المقالة ، ونحن توضيح البروتوكولات لاعداد مصفوفة الخلايا السرطانية المشتقة من انسجه البنكرياس (pdECM) بيونك لتوفير البيئة الدقيقة المفيدة التي يمكن ان تزيد من حساسية الجلوكوز من الجزر البنكرياس ، تليها وصف العمليات الخاصة بإنشاء انسجه البنكرياس ثلاثية الابعاد باستخدام تقنيه القرصنة المجهرية المستندة إلى الميكروبثق.

التقطير من انسجه البنكرياس طورنا عمليه اعداد الحبر الحيوي pdECM لتوفير بيئات مجهريه خاصه بانسجه البنكرياس لتعزيز وظائف الجزر الصغيرة في بناء الانسجه البيولوجية ثلاثية الابعاد (الشكل 2ا). بعد عمليه التقطير ، تمت أزاله 97.3% من dsDNA وبقيت مكو?...

Watch this Scientific Journal Video about Pancreatic Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioink for Printing 3D Cell-Laden Pancreatic Tissue Constructs at JoVE.com

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

مصفوفة خارج الخلية المكررة (dECM) يمكن ان توفر العظة البيئية الدقيقة مناسبه لتلخيص الوظائف المتاصله في الانسجه المستهدفة في بناء هندسيا. توضح هذه المقالة البروتوكولات الخاصة بالتقطير الوراثي لأنسجه البنكرياس ، وتقييم الحبر الحيوي dECM المشتق من انسجه البنكرياس ، وإنشاء انسجه البنكرياس ثلاثية الابعاد باستخدام تقنيه القرصنة البيولوجية.

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 ...

يمكن أن توفر pdECM bioink بيئة صغيرة مفيدة لجزيات البنكرياس باستخدام مكونات وبنية خاصة بالأنسجة ولها خصائص عصبية مثالية تقلل من وفيات الخلايا وتزيد من إمكانية طباعتها. والميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكن الحفاظ على تكوين الأنسجة المحددة داخل بيوكينك pdECM تعزيز talk البناءة بين 3D البنائية البنكرياسية والنباتات الصغيرة المغلفة. ويمكن تطبيق تطوير تغليف جزيرة في بيميكم bioink لتصنيع الأنسجة البنكرياسية القابلة للزراعة لبناء لعلاج مرض السكري من النوع الأول.يمكن استخدام هذا bioink لتوسيع نطاق تطبيق الانشاءات القابلة للزراعة وكذلك نماذج الأنسجة في المختبر لمرض السكري ، والمضاعفات المرتبطة بالسكري وسرطان البنكرياس. لفك الخلية من العينة المجمدة البنكرياس بورسين الأنسجة، واستخدام مبشرة لشريحة البنكرياس المجمدة إلى قطعة سميكة ملليمتر واحد ونقل 50 غراما من الأنسجة شرائح في حاوية بلاستيكية 500 ملليلتر. اغسل الأنسجة بـ 300 ملليلتر من الماء المقطر عند أربع درجات مئوية على شاكر مداري رقمي بمعدل 150 دوران في الدقيقة لمدة 12 ساعة تقريبًا.عندما يختفي الماء الغائم، استبدال الماء مع 400 ملليلتر من 1٪ تريتون-X 100 في برنامج تلفزيوني لمدة 84 ساعة. في نهاية معالجة المنظفات، احتضان الأنسجة مع 400 ملليلتر من الايزوبروبانول لمدة ساعتين لإزالة الدهون المتبقية من البنكرياس، تليها غسل على مدار 24 ساعة في 400 ملليلتر من برنامج تلفزيوني. في نهاية الغسيل، تعقيم الأنسجة منزوعة الخلايا مع 400 ملليلتر من 0.1٪ حمض peracetic في 4٪ الإيثانول لمدة ساعتين قبل غسل العينة مع 400 ملليلتر من برنامج تلفزيوني جديد لمدة ست ساعات لإزالة أي المنظفات المتبقية.في نهاية الغسيل، استخدم ملقط لنقل قطع الأنسجة إلى أنبوب مخروطي 50 ملليلتر وإعادة تجميد العينة عند ناقص 80 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة. ثم تغطية أنبوب مخروطي مع مسح خالية من الوبر ثابتة مع شريط مطاطي وlyophilize الأنسجة decellularized في ناقص 50 درجة مئوية لمدة أربعة أيام. لإعداد bioink، نقل 200 ملليغرام من تجميد المجفف pdECM إلى أنبوب مخروطي جديد 50 ملليلتر وإضافة 20 ملليغرام من البيبسين و 8.4 ملليلتر من حمض الخليك المولر 0.5 إلى عينة الأنسجة.ثم ضع شريط حركية مغناطيسية في الأنبوب لاحتضان مثير لمدة 96 ساعة بمعدل 300 دوران في الدقيقة. في نهاية الحضانة، استخدم مصفاة خلية 40 ميكرومتر وماصة إزاحة إيجابية لتصفية الحل في أنبوب جديد على الجليد لتصفية أي جزيئات غير مهضومة وإضافة ملليلتر واحد من PBS 10X إلى الأنبوب. بعد دوامة، واستخدام هيدروكسيد الصوديوم لضبط درجة الH من الحل إلى سبعة.لإعداد bioink للطباعة 3D خلية من بناء البنكرياس مع هيكل منقوشة، وصمة عار واحد aliquot من bioink pdECM مع 0.4٪ Trypan الأزرق و aliquot واحد مع حل روز البنغال في نسبة واحد إلى 20. ثم استخدام ماصة النزوح إيجابية لخلط بلطف كل حل بيوينك مع حل متوسطة معلقة الجزر في نسبة ثلاثة إلى واحد إلى تركيز 1.5٪ الحيوية النهائية وكثافة الخلايا من ثلاثة أضعاف 10 إلى ثلاثة الجزر المكافئ لكل ملليلتر. بالنسبة لطباعة الخلايا ثلاثية الأبعاد من ثوابت أنسجة البنكرياس ذات القاعدة الـ multimaterial، قم بتحميل كل خليط جزري بيونك في محاقن معقمة فردية مجهزة بـ 25 فوهات قياس وطباعة 3D لكل بيونينك تحت ظروف الطباعة المثلى في 18 درجة مئوية في شكل شعرية مع خطوط بالتناوب من الأزرق والأحمر.لربط عبر bioink، ضع البناء المطبوع في حاضنة ثقافة الخلايا ثاني أكسيد الكربون 5٪ و 5٪ من الخلايا الكربونية لمدة 30 دقيقة. ثم تزج في بناء المطبوعة في RPMI 1640 المتوسطة تكملها مع 10٪ مصل الأبقار الجنين و 100 وحدة لكل ملليلتر من البنسلين وstreptomycin. بعد عملية إزالة الخلايا، تتم إزالة 97.3٪ من الحمض النووي المزدوج الذي تقطعت به السبل ومكونات المصفوفة خارج الخلية التمثيلية مثل الكولاجين والجليسومينوغلوكان تبقى عند 1278.1٪و 96.9٪ مقارنة بالأنسجة البنكرياسية الأصلية على التوالي.في هذا التحليل التمثيلي، أظهر pdECM bioink سلوكًا لرقق القص بقيمة 10 باسكال تقريبًا في الثانية بمعدل القص بمعدل واحد في الثانية يشير إلى أن bioink أظهر الخصائص الريولوجية المناسبة للبثق من خلال فوهة. وعلاوة على ذلك، بدأ معامل معقدة من bioink زيادة عندما وصلت درجة الحرارة 15 درجة مئوية وارتفعت بسرعة عندما تم الحفاظ على درجة الحرارة في 37 درجة مئوية مما يدل على انتقال سول هلام من الحل. تم التحقيق في رئيس الوزراء G الديناميكي و G المزدوجة لـ pdECM bioink في درجات الحرارة ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية لضمان استقرارها بعد عملية الطباعة مما أدى إلى تحقيق معامل مستقر في ظل حالة اكتساح التردد.باستخدام نظام الطباعة متعددة الرؤوس، يمكن بعد ذلك أن تكون مصنوعة أنواع مختلفة من 3D الناشئة كما هو موضح باستخدام pdECM المتقدمة مما يدل على براعة pdECM لغرض الطباعة البيولوجية 3D لمواءمة نوعين أو أكثر من الأنسجة الحية في ترتيب يشبه الأنسجة. يكون لطيفا عند خلط bioink مع الخلايا لتجنب موت الخلية وتشكيل فقاعة وجود فقاعات يقلل من دقة الطباعة ويقلل من صلاحية الخلية. يمكن تقييم وظيفة الجزر المغلفة البنكرياس داخل 3D بناء أنسجة البنكرياس من خلال تلطيخ المناعة أو اختبار تحمل الجلوكوز.يمكن أن تستخدم هذه bioink pdECM و 3D تقنية الطباعة الحيوية لتطوير بناءات الأنسجة البنكرياسية الوظيفية في مجال هندسة الأنسجة. يجب على الباحثين ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة لمنع الإصابات عند التعامل مع مبشرة حادة والكواشف.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Non-contact, Label-free Monitoring of Cells and Extracellular Matrix using Raman Spectroscopy

عدم الاتصال، تسمية خالية من رصد خلايا المصفوفة خارج الخلية، وباستخدام التحليل الطيفي رامان

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, ...

Longitudinal Measurement of Extracellular Matrix Rigidity in 3D Tumor Models Using Particle-tracking Microrheology

قياس طولية من خارج الخلية مصفوفة جمود في 3D نماذج ورم عن طريق تتبع الجسيمات Microrheology

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and ...

Epithelial Cell Repopulation and Preparation of Rodent Extracellular Matrix Scaffolds for Renal Tissue Development

الظهارية إعادة تعمير خلية وإعداد القوارض خارج الخلية مصفوفة السقالات للتنمية نسيج الكلى

This protocol details the generation of acellular, yet biofunctional, renal extracellular matrix (ECM) scaffolds that are useful as small-scale model ...

Bioprinting Cellularized Constructs Using a Tissue-specific Hydrogel Bioink

Bioprinting Cellularized التركيبات باستخدام الأنسجة محددة هيدروجيل Bioink

Bioprinting has emerged as a versatile biofabrication approach for creating tissue engineered organ constructs. These constructs have potential use as ...

Tunable Hydrogels from Pulmonary Extracellular Matrix for 3D Cell Culture

الانضباطي الهلاميات المائية من الرئوي خارج الخلية مصفوفة للثقافة خلية 3D

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung ...

Isolation of Murine Adipose Tissue-derived Microvascular Fragments as Vascularization Units for Tissue Engineering

عزل الفئران الدهنية المشتقة من الأنسجة الاوعية الدموية الدقيقة شظايا كما وحدات الأوعية الدموية للهندسة الأنسجة

A functional microvascular network is of pivotal importance for the survival and integration of engineered tissue constructs. For this purpose, several ...

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 ...

Fabricating a Kidney Cortex Extracellular Matrix-Derived Hydrogel

اختﻻق الكلي لحاء خارج الخلية المستمدة من مصفوفة المائية

Extracellular matrix (ECM) provides important biophysical and biochemical cues to maintain tissue homeostasis. Current synthetic hydrogels offer robust ...

Novel Process for 3D Printing Decellularized Matrices

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 ...

A Human 3D Extracellular Matrix-Adipocyte Culture Model for Studying Matrix-Cell Metabolic Crosstalk

A الإنسان 3D مصفوفة-الخلايا الشحمية نموذج ثقافة لدراسة مصفوفة خليه الأيض الأيضي

The extracellular matrix (ECM) plays a central role in regulating tissue homeostasis, engaging in crosstalk with cells and regulating multiple aspects of ...