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

Bu araştırma, Kore hükümeti (MSIT) (2017M3A9C6032067) ve "BİT Eşzamanlılık Yaratıcı Programı" (IITP-2019-1-00783) tarafından finanse edilen Ulusal Araştırma Vakfı'nın (NRF) Biyo ve Tıbbi Teknoloji Geliştirme programı tarafından desteklenmiştir. IITP (Institute for Information & Communications Technology Planning & Evaluation) tarafından denetlenir.

Domuz eti pankreas dokuları yerel bir mezbaha dan toplandı. Hayvan deneyleri Asan Tıp Merkezi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylandı, Seul, Kore.
1. Doku decellularization
<ol><li>Hücre dışılaştırma için çözümler hazırlayın. NOT: Tüm çözelti preparatlarında kullanılan 1x fosfat tamponlu salin (PBS) 10x PBS'ye distile su eklenerek seyreltilir.<ol>
<li>%1 Triton-X 100 çözümü için, 100 mL 100 mL 100 mL 1x PBS 1x 1x 150 rpm'de kar?...

<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>

Bu protokol, pdECM bioinks gelişimi ve 3D hücre baskı teknikleri kullanılarak 3D pankreas dokusu yapıları imalatı açıklanmıştır. 3D mühendislik doku yapısında hedef dokunun mikro ortamını özetlemek için bioink seçimi çok önemlidir. Bir önceki çalışmada, dokuya özgü dECM bioinks kök hücre farklılaşması ve çoğalması teşvik etmek için yararlı olduğunu doğruladı10. Sentetik polimerler ile karşılaştırıldığında, dECM dokuya özgü kompozisyon ve mimarisi...

Son zamanlarda, pankreas adacık nakli tip 1 diyabetli hastalar için umut verici bir tedavi olarak kabul edilmiştir. Göreceli güvenlik ve prosedürün minimal invazivlik bu tedavinin büyük avantajları vardır1. Ancak, izole adacıkların düşük başarı oranı ve immünsupresif ilaçların yan etkileri gibi çeşitli sınırlamalar vardır. Ayrıca, engrafted adacık ların sayısı sürekli olarak ekim sonrası düşmancaçevre2 nedeniyle azalır. Bu zorlukların üstesinden gelmek için pankreas adacık transplantasyonuna aljinat, kollajen, poli (laktik-koglikolik asit) (PLGA) veya polietilen glikol (PEG) gibi çeşitli biyouyumlu malzemeler uygulanmıştır.
3D hücre baskı teknolojisi, büyük potansiyeli ve yüksek performansı nedeniyle doku mühendisliğinde gelişmektedir. Söylemeye gerek yok, bioinks uygun bir mikroortam sağlamak ve basılı doku yapıları hücresel süreçlerin iyileştirilmesi sağlayan önemli bileşenleri olarak bilinir. Fibrin, aljinat ve kollajen gibi makas inceltme hidrojelleri önemli sayıda yaygın bioinks olarak kullanılır. Ancak, bu malzemeler in doğal dokuda ekstrasellüler matris (ECM) ile karşılaştırıldığında yapısal, kimyasal, biyolojik ve mekanik karmaşıklık eksikliği göstermektedir3. Adacıklar ve ECM arasındaki etkileşimler gibi mikroçevresel ipuçları adacıkların işlevini artırmak için önemli sinyallerdir. Hücreli ECM (dECM) kollajen, glikozaminoglikanlar (GAGs) ve glikoproteinler de dahil olmak üzere çeşitli ECM bileşenlerinin dokuya özgü bileşimini yeniden oluşturabilir. Örneğin, periferik AK'larını koruyan birincil adacıklar (örneğin, tip I, III, IV, V ve VI kollajen, laminin ve fibronektin) düşük apoptoz ve daha iyi insülin hassasiyeti sergilerler, böylece dokuya özgü hücre-matriks etkileşimlerinin orijinal doku4'ebenzer şekilde çalışma yeteneklerini artırmak için önemli olduğunu gösterirler.
Bu yazıda, pankreas adacıklarının aktivitesini ve işlevlerini artırmak için yararlı mikroçevresel ipuçları sağlamak için pankreas dokusu kaynaklı hücre dışı matriks (pdECM) bioink hazırlanması için protokolleri açıklamak, bir mikroeksistasyon tabanlı biyobaskı tekniği kullanarak 3D pankreas dokusu yapıları oluşturmak için süreçler takip(Şekil 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

Pankreas adacıklarının nakli hipoglisemi ve sekonder komplikasyonlar eşliğinde tip 1 diyabet muzdarip hastalar için umut verici bir tedaviyöntemidir. Ancak, adacık nakli nin kötü adacık engraftment ve düşmanca ortamlar nedeniyle nakledilen adacıkların düşük canlılığı gibi çeşitli sınırlamalar hala vardır. Buna ek olarak, insan pluripotent kök hücrelerinden farklı insülin üreten hücreler kan şekeri seviyesini düzenleyen yeterli hormonsssalgılamak için sınırlı yeteneği var; bu nedenle, uygun mikroçevresel ipuçları ile hücreleri kültürleme tarafından olgunlaşma iyileştirilmesi kuvvetle gereklidir. Bu makalede, pankreas adacıklarının glikoz duyarlılığını artırabilecek yararlı bir mikroortam sağlamak için pankreas dokusu ndan elde edilen hücre dışı matriks (pdECM) biyoink hazırlanması için protokolleri açıklar, ardından 3D pankreas dokusu oluşturma süreçleri mikroekstrüzyon tabanlı biyobaskı tekniği kullanılarak oluşturur.

Pankreas dokularının hücredışılaştırılması 3Boyutlu biyobaskılı doku yapısında adacıkların işlevselliğini artırmak için pankreas dokusuna özgü mikroortamlar sağlamak için pdECM bioink hazırlama sürecini geliştirdik(Şekil 2A). Desellülerizasyon işleminden sonra dsDNA'nın %97.3'ü çıkarılmış ve kollajen ve GAG gibi temsili ECM bileşenleri sırasıyla yerli pankreas dokusuna göre %1278.1 ...

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

Hücre dışı matriks (dECM) tasarlanmış bir yapıda hedef dokuların doğal işlevlerini yeniden özetlemek için uygun mikroçevresel ipuçları sağlayabilir. Bu makalede pankreas dokusunun desellülsizasyonu için protokoller açıklanmıştır, pankreas dokusu kaynaklı dECM bioink decm dECM değerlendirilmesi, ve 3D pankreas dokusu üretimi bir biyobaskı tekniği kullanılarak inşa eder.

3D Hücre Yüklü Pankreas Dokusu Yapıları Baskı için Pankreas Doku Türetilmiş Ekstrasellüler Matrix Bioink

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

pdECM bioink dokuya özgü bileşenleri ve mimarisi kullanarak pankreas adacıkları için yararlı bir mikroortam sağlayabilir ve hücre ölümlerini azaltmak ve yazdırılabilirliğini artırmak optimal nörolojik özelliklere sahiptir. Bu tekniğin ana avantajı dokuya özgü kompozisyon 3D pankreas doku yapıları ve kapsüllü adacıklar arasında yapıcı bir crosstalk teşvik pdECM bioink içinde korunabilir olmasıdır. pdECM bioink adacık kapsülleme gelişimi tip bir diyabet tedavisi için transplante edilebilir pankreas dokusu yapılması için uygulanabilir.Bu bioink nakledilebilir yapılar yanı sıra diyabet, diyabete bağlı komplikasyonlar ve pankreas kanseri için in vitro doku modellerinin uygulanmasını genişletmek için kullanılabilir. Dondurulmuş domuz pankreas doku örneğinin hücreden arındırılması için, bir milimetre kalınlığında parçalar halinde dondurulmuş pankreas dilim ve 500 mililitrelik plastik konteyner içine dilimlenmiş doku 50 gram aktarmak için bir rende kullanın. Yaklaşık 12 saat boyunca dakikada 150 rotasyonlarda dijital orbital shaker üzerinde dört santigrat derece distile su 300 mililitre ile doku yıkayın.Ne zaman bulutlu su kaybolur, 84 saat boyunca PBS% 1 Triton-X 100 400 mililitre ile su değiştirin. Deterjan tedavisinin sonunda, pankreastan kalan yağ kaldırmak için iki saat boyunca izopropanol 400 mililitre ile doku kuluçka, PBS 400 mililitre 24 saatlik yıkama takip. Yıkamasonunda, 400 mililitre %0,1 perasetik asitle 400 mililitre lik perasetik asitle iki saat boyunca, numuneyi 400 mililitre taze PBS ile yıkamadan önce altı saat boyunca sterilize edin.Yıkamanın sonunda, doku parçalarını 50 mililitrelik konik bir tüpe aktarmak için forseps kullanın ve numuneyi eksi 80 derecede bir saat boyunca yeniden dondurun. Daha sonra konik tüpü kauçuk bantla sabitlenmiş tüy bırakmayan bir mendille kapatın ve hücredışı dokuyu eksi 50 derecede dört gün boyunca lyophilize edin. Bioink hazırlamak için, yeni bir 50 mililitre konik tüp içine dondurulmuş kurutulmuş pdECM 200 miligram transfer ve doku örneğine pepsin 20 miligram ve 8.4 mililitre 0.5 molar asetik asit ekleyin.Daha sonra dakikada 300 dönüşte 96 saatlik bir kuluçka için tüpün içine manyetik bir karıştırma çubuğu yerleştirin. Kuluçka sonunda, 40 mikrometrelik bir hücre süzgeci ve pozitif yer değiştirme pipetini kullanarak çözeltiyi buz üzerinde yeni bir tüpe filtre uygulayarak sindirilmemiş parçacıkları filtreleyin ve tüpe bir mililitre 10X PBS ekleyin. Girdap tan sonra çözeltinin pH'ını yediye ayarlamak için sodyum hidroksit kullanın.Desenli bir yapıya sahip pankreas yapısının 3Boyutlu hücre baskısı için bioink hazırlamak için, 0.4% Trypan Mavi ve Rose Bengal Çözüm ile bir aliquot pdECM bioink bir aliquot leke bir-20 oranında. Daha sonra her biyoink çözeltisini orta askıda adacık çözeltisi ile son %1,5 bioink konsantrasyonuna ve mililitre başına üç adacık eşdeğerine üç kat 10'luk bir hücre yoğunluğuna göre üç e-bir oranda hafifçe karıştırmak için pozitif bir yer değiştirme pipeti kullanın. Çok malzeme tabanlı pankreas dokusu yapılarının 3D hücre baskısı için, her bioink adacık karışımını, mavi ve kırmızının alternatif çizgileri olan bir kafes şeklinde 18 santigrat derecede optimize edilmiş baskı koşulları altında 25 gauge nozul ve 3D baskı ile donatılmış ayrı sterilize şırıngalara yükleyin.Bioink çapraz bağlantı için, 30 dakika boyunca 37 derece santigrat ve% 5 karbondioksit hücre kültürü kuluçka baskılı yapı yerleştirin. Sonra RPMI içine basılı yapı batırın 1640 orta içine 10% fetal sığır serum ve penisilin ve streptomisin mililitre başına 100 adet ile takviye. Desellülerizasyon işleminden sonra, çift iplikçikli DNA'nın %97.3'ü çıkarılır ve kollajen ve glikozaminoglikanlar gibi temsili ekstrasellüler matriks bileşenleri sırasıyla %1278.1 ve %96.9'da kalır.Bu temsili analizde, pdECM bioink saniyede bir yada yaklaşık 10 pascal değerinde bir kesme inceltme davranışı sergiledi ve biyoink bir meme yoluyla ekstrüzyon için uygun regl özelliklerini gösterdi. Ayrıca, bioink karmaşık modülü sıcaklık 15 santigrat dereceye ulaştığında artmaya başladı ve sıcaklık 37 santigrat derece de muhafaza edildiğinde hızla arttı çözeltinin sol-jel geçiş gösteren. PDECM bioink'in dinamik G prime ve G çift asal asal baskısı, baskı işleminden sonra stabilitesini sağlamak için fizyolojik olarak ilgili sıcaklıklarda incelenmiş ve frekans süpürme koşulu altında istikrarlı bir modül elde edilebistir.Çok başlı bir baskı sistemi kullanarak, çeşitli türde 3D yapılar, doku benzeri bir düzenlemede iki veya daha fazla canlı doku türünü uyumlu hale getirmek için pdECM'nin çok yönlülüğünü gösteren ve geliştirilen pdECM kullanılarak üretilebilir. Kabarcıkların varlığı baskı çözünürlüğünü düşürür ve hücre canlılığını azaltır gibi hücre ölümü ve kabarcık oluşumunu önlemek için hücreleri ile bioink karıştırırken nazik olun. 3D pankreas dokusu yapıları içinde kapsüllenmiş pankreas adacıklarının işlevselliği immünoresans boyama veya glikoz tolerans testi ile değerlendirilebilir.Bu pdECM bioink ve 3D biyobaskı tekniği potansiyel doku mühendisliği alanında fonksiyonel pankreas dokusu yapıları gelişimi için kullanılabilir. Araştırmacılar keskin rende ve reaktifleri kullanırken yaralanmaları önlemek için uygun kişisel koruyucu ekipman giymelidir.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Raman Spektroskopisi kullanarak Hücreler ve Ekstrasellüler Matriks Temassız, Etiket ücretsiz izleme

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

Partikül izleme Microrheology kullanarak 3D Tümör Modelleri Ekstrasellüler Matriks Rijitliğinin Boyuna Ölçümü

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

Epitel Hücre Repopulation ve Böbrek Doku Kalkınma Kemirgen Ekstrasellüler Matriks iskelelerinin hazırlanması

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 dokuya özel Hidrojel Bioink kullanılarak dahil edilmesi

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

3D Hücre Kültürü için Pulmoner Ekstrasellüler Matrix Ayarlanabilir Hidrojellerinin

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

Doku Mühendisliği vaskülarizasyon Birimleri olarak Kemirgen Yağ Dokusu kaynaklı Mikrovasküler Parçalarının İzolasyonu

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

Bioprinting kıkırdak ve cilt doku analogları bir roman pasif birimi teknik Bioink Precellularization için karıştırma kullanmak

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

Bir böbrek korteks ekstraselüler matrisi elde edilen hidrojel imalatı

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

Matrisler roman işlemi 3D baskı için Decellularized

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

Bir İnsan 3D Ekstrasellüler Matrix-Adiposit Kültür Modeli Matrix-Hücre Metabolik Crosstalk Çalışma için

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