Name: assessing functional metrics of skeletal muscle health in human skeletal muscle microtissues
Uploaded: 2021-02-18T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing Functional Metrics of Skeletal Muscle Health in Human Skeletal Muscle Microtissues at JoVE.com

نود أن نشكر محمد أفشار وهابن أبراها ومحسن أفشار باكوشلي وسادغ دافودي على مساهمة في اختراع منصة ثقافة MyoTACTIC وإنشاء أساليب التصنيع والتحليل الموصوفة هنا. تلقت HL تمويلا من برنامج تدريبي لمجلس العلوم الطبيعية والبحوث الهندسية (NSERC) في منحة الهندسة وريادة الأعمال من Organ-on-a-Chip ومنحة دراسية للدراسات العليا من جامعة تورنتو وايلد كات. PMG هو كرسي البحوث الكندية في إصلاح الذاتية وتلقى الدعم لهذه الدراسة من معهد أونتاريو للطب التجديدي، وشبكة الخلايا الجذعية، ومن الطب حسب التصميم، وهو برنامج التميز البحثي الأول في كندا. تم إنشاء المخططات التخطيطية مع BioRender.com.

1. PDMS تصنيع لوحة MyoTACTIC
ملاحظة: PDMS تصنيع لوحة MyoTACTIC يتطلب قالب سلبي PU، والتي يمكن تصنيعها كما وصف سابقا30. تم توفير ملف SolidWorks للتصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) لتصميم لوحة MyoTACTIC على GitHub (https://github.com/gilbertlabcode/MyoTACTIC-SolidWork-CAD-file).
<ol><li>إعداد ~ 110 غرام من محلول البوليمر PDMS في كوب م?...

<ol>
	<li>Frontera, W. R., Ochala, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skeletal+Muscle:+A+brief+review+of+structure+and+function.">Skeletal Muscle: A brief review of structure and function.</a> Calcified Tissue International. 96 (3), 183-195 (2015).</li><li>McGreevy, J. W., Hakim, C. H., McIntosh, M. A., Duan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+Duchenne+muscular+dystrophy:+From+basic+mechanisms+to+gene+therapy.">Animal models of Duchenne muscular dystrophy: From basic mechanisms to gene therapy.</a> DMM Disease Models and Mechanisms. 8 (3), 195-213 (2015).</li><li>Young, 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=MyoScreen,+a+high-throughput+phenotypic+screening+platform+enabling+muscle+drug+discovery.">MyoScreen, a high-throughput phenotypic screening platform enabling muscle drug discovery.</a> SLAS Discovery. 23 (8), 790-806 (2018).</li><li>DiMasi, J. A., Hansen, R. W., Grabowski, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+price+of+innovation:+New+estimates+of+drug+development+costs.">The price of innovation: New estimates of drug development costs.</a> Journal of Health Economics. 22 (2), 151-185 (2003).</li><li>Pampaloni, F., Reynaud, E. G., Stelzer, E. H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+third+dimension+bridges+the+gap+between+cell+culture+and+live+tissue.">The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 8 (10), 839-845 (2007).</li><li>Duval, K., 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=Modeling+physiological+events+in+2D+vs.+3D+cell+culture.">Modeling physiological events in 2D vs. 3D cell culture.</a> Physiology. 32 (4), 266-277 (2017).</li><li>Vandenburgh, 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=Drug-screening+platform+based+on+the+contractility+of+tissue-engineered+muscle.">Drug-screening platform based on the contractility of tissue-engineered muscle.</a> Muscle and Nerve. 37 (4), 438-447 (2008).</li><li>Vandenburgh, 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=Automated+drug+screening+with+contractile+muscle+tissue+engineered+from+dystrophic+myoblasts.">Automated drug screening with contractile muscle tissue engineered from dystrophic myoblasts.</a> The FASEB Journal. 23 (10), 3325-3334 (2009).</li><li>Kim, J. 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=3D+bioprinted+human+skeletal+muscle+constructs+for+muscle+function+restoration.">3D bioprinted human skeletal muscle constructs for muscle function restoration.</a> Scientific Reports. 8 (1), 12307 (2018).</li><li>Takahashi, H., Shimizu, T., Okano, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+human+contractile+myofiber+sheets+as+a+platform+for+studies+of+skeletal+muscle+physiology.">Engineered human contractile myofiber sheets as a platform for studies of skeletal muscle physiology.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1-11 (2018).</li><li>Afshar Bakooshli, 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=A+3D+culture+model+of+innervated+human+skeletal+muscle+enables+studies+of+the+adult+neuromuscular+junction.">A 3D culture model of innervated human skeletal muscle enables studies of the adult neuromuscular junction.</a> eLife. 8, 1-29 (2019).</li><li>Madden, L., Juhas, M., Kraus, W. E., Truskey, G. A., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioengineered+human+myobundles+mimic+clinical+responses+of+skeletal+muscle+to+drugs.">Bioengineered human myobundles mimic clinical responses of skeletal muscle to drugs.</a> eLife. 2015 (4), 3-5 (2015).</li><li>Urciuolo, 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=Engineering+a+3D+in+vitro+model+of+human+skeletal+muscle+at+the+single+fiber+scale.">Engineering a 3D in vitro model of human skeletal muscle at the single fiber scale.</a> PLoS One. 15 (5), 0232081 (2020).</li><li>Cvetkovic, C., Rich, M. H., Raman, R., Kong, H., Bashir, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+3D-printed+platform+for+modular+neuromuscular+motor+units.">A 3D-printed platform for modular neuromuscular motor units.</a> Microsystems &amp; Nanoengineering. 3 (1), 1-9 (2017).</li><li>Shima, A., Morimoto, Y., Sweeney, H. L., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+contractile+muscle+tissue+consisting+of+human+skeletal+myocyte+cell+line.">Three-dimensional contractile muscle tissue consisting of human skeletal myocyte cell line.</a> Experimental Cell Research. 370 (1), 168-173 (2018).</li><li>Capel, A. 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=Scalable+3D+printed+molds+for+human+tissue+engineered+skeletal+muscle.">Scalable 3D printed molds for human tissue engineered skeletal muscle.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 7, 20 (2019).</li><li>Gholobova, 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=Human+tissue-engineered+skeletal+muscle:+a+novel+3D+in+vitro+model+for+drug+disposition+and+toxicity+after+intramuscular+injection.">Human tissue-engineered skeletal muscle: a novel 3D in vitro model for drug disposition and toxicity after intramuscular injection.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1-14 (2018).</li><li>Osaki, T., Uzel, S. G. M., Kamm, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microphysiological+3D+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis+(ALS)+from+human+iPS-derived+muscle+cells+and+optogenetic+motor+neurons.">Microphysiological 3D model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) from human iPS-derived muscle cells and optogenetic motor neurons.</a> Science Advances. 4 (10), 5847 (2018).</li><li>Rao, L., Qian, Y., Khodabukus, A., Ribar, T., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+human+pluripotent+stem+cells+into+a+functional+skeletal+muscle+tissue.">Engineering human pluripotent stem cells into a functional skeletal muscle tissue.</a> Nature Communications. 9 (1), (2018).</li><li>Maffioletti, S. 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=Three-dimensional+human+iPSC-derived+artificial+skeletal+muscles+model+muscular+dystrophies+and+enable+multilineage+tissue+engineering.">Three-dimensional human iPSC-derived artificial skeletal muscles model muscular dystrophies and enable multilineage tissue engineering.</a> Cell Reports. 23 (3), 899-908 (2018).</li><li>Chal, 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=Generation+of+human+muscle+fibers+and+satellite-like+cells+from+human+pluripotent+stem+cells+in+vitro.">Generation of human muscle fibers and satellite-like cells from human pluripotent stem cells in vitro.</a> Nature Protocols. 11 (10), 1833-1850 (2016).</li><li>Khodabukus, 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=Electrical+stimulation+increases+hypertrophy+and+metabolic+flux+in+tissue-engineered+human+skeletal+muscle.">Electrical stimulation increases hypertrophy and metabolic flux in tissue-engineered human skeletal muscle.</a> Biomaterials. 198, 259-269 (2019).</li><li>Nagashima, T., 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=In+vitro+model+of+human+skeletal+muscle+tissues+with+contractility+fabricated+by+immortalized+human+myogenic+cells.">In vitro model of human skeletal muscle tissues with contractility fabricated by immortalized human myogenic cells.</a> Advanced Biosystems. , 2000121 (2020).</li><li>Mills, R. 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=Development+of+a+human+skeletal+micro+muscle+platform+with+pacing+capabilities.">Development of a human skeletal micro muscle platform with pacing capabilities.</a> Biomaterials. 198, 217-227 (2019).</li><li>Legant, W. 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=Microfabricated+tissue+gauges+to+measure+and+manipulate+forces+from+3D+microtissues.">Microfabricated tissue gauges to measure and manipulate forces from 3D microtissues.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (25), 10097-10102 (2009).</li><li>Pr&#252;ller, J., Mannhardt, I., Eschenhagen, T., Zammit, P. S., Figeac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Satellite+cells+delivered+in+their+niche+efficiently+generate+functional+myotubes+in+three-dimensional+cell+culture.">Satellite cells delivered in their niche efficiently generate functional myotubes in three-dimensional cell culture.</a> PLOS One. 13 (9), 0202574 (2018).</li><li>Sakar, M. 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=Formation+and+optogenetic+control+of+engineered+3D+skeletal+muscle+bioactuators.">Formation and optogenetic control of engineered 3D skeletal muscle bioactuators.</a> Lab on a Chip. 12 (23), 4976-4985 (2012).</li><li>Zhang, X., 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+system+to+monitor+statin-induced+myopathy+in+individual+engineered+skeletal+muscle+myobundles.">A system to monitor statin-induced myopathy in individual engineered skeletal muscle myobundles.</a> Lab on a Chip. 18 (18), 2787-2796 (2018).</li><li>Rajabian, N., 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=Bioengineered+skeletal+muscle+as+a+model+of+muscle+aging+and+regeneration.">Bioengineered skeletal muscle as a model of muscle aging and regeneration.</a> Tissue Engineering Part A. 27 (1-2), 74-86 (2020).</li><li>Afshar, M. E., 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+96-well+culture+platform+enables+longitudinal+analyses+of+engineered+human+skeletal+muscle+microtissue+strength.">A 96-well culture platform enables longitudinal analyses of engineered human skeletal muscle microtissue strength.</a> Scientific Reports. 10 (1), 6918 (2020).</li><li>Mamchaoui, K., 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=Immortalized+pathological+human+myoblasts:+Towards+a+universal+tool+for+the+study+of+neuromuscular+disorders.">Immortalized pathological human myoblasts: Towards a universal tool for the study of neuromuscular disorders.</a> Skeletal Muscle. 1 (1), 34 (2011).</li><li>Halldorsson, S., Lucumi, E., G&#243;mez-Sj&#246;berg, R., Fleming, R. M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advantages+and+challenges+of+microfluidic+cell+culture+in+polydimethylsiloxane+devices.">Advantages and challenges of microfluidic cell culture in polydimethylsiloxane devices.</a> Biosensors and Bioelectronics. 63, 218-231 (2015).</li><li>Chen, T. 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=Ultrasensitive+fluorescent+proteins+for+imaging+neuronal+activity.">Ultrasensitive fluorescent proteins for imaging neuronal activity.</a> Nature. 499 (7458), 295-300 (2013).</li><li>Bakooshli, M. 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=A+3D+model+of+human+skeletal+muscle+innervated+with+stem+cell-derived+motor+neurons+enables+epsilon-subunit+targeted+myasthenic+syndrome+studies.">A 3D model of human skeletal muscle innervated with stem cell-derived motor neurons enables epsilon-subunit targeted myasthenic syndrome studies.</a> BioRxiv. , 275545 (2018).</li><li>Vandenburgh, H. H., Karlisch, P., Farr, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintenance+of+highly+contractile+tissue-cultured+avian+skeletal+myotubes+in+collagen+gel.">Maintenance of highly contractile tissue-cultured avian skeletal myotubes in collagen gel.</a> Vitro Cellular &amp; Developmental Biology. 24 (3), 166-174 (1988).</li><li>Bell, E., Ivarsson, B., Merrill, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+a+tissue-like+structure+by+contraction+of+collagen+lattices+by+human+fibroblasts+of+different+proliferative+potential+in+vitro.">Production of a tissue-like structure by contraction of collagen lattices by human fibroblasts of different proliferative potential in vitro.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 76 (3), 1274-1278 (1979).</li><li>Hinds, S., Bian, W., Dennis, R. G., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+extracellular+matrix+composition+in+structure+and+function+of+bioengineered+skeletal+muscle.">The role of extracellular matrix composition in structure and function of bioengineered skeletal muscle.</a> Biomaterials. 32 (14), 3575-3583 (2011).</li></ol>

تصف هذه المخطوطة أساليب تصنيع وتحليل نموذج ثقافة hMMT ثلاثي الأبعاد الذي يمكن تطبيقه على دراسات بيولوجيا العضلات الأساسية أو نمذجة الأمراض أو لاختبار جزيء المرشح. منصة MyoTACTIC هي سهلة التكلفة وسهلة التصنيع ، وتتطلب عددا صغيرا نسبيا من الخلايا لإنتاج الخلايا الدقيقة للعضلات الهيكلية. وتتألف h...

العضلات الهيكل العظمي هي واحدة من الأنسجة الأكثر وفرة في جسم الإنسان ويدعم وظائف الجسم الرئيسية مثل الحركة، وهوستاسيس الحرارة والتمثيل الغذائي1. تاريخيا، تم استخدام نماذج حيوانية وأنظمة ثنائية الأبعاد (ثنائية الأبعاد) لدراسة العمليات البيولوجية ومسببات الأمراض، وكذلك لاختبار المركبات الدوائية في علاج أمراض العضلات الهيكلية2،3. في حين أن النماذج الحيوانية قد تحسنت كثيرا معرفتنا العضلات الهيكل العظمي في الصحة والمرض، وقد أعاقت تأثيرها الترجمي من ارتفاع التكاليف والاعتبارات الأخلاقية والاختلافات بين الأنواع2،4. في التحول إلى النظم القائمة على الخلايا البشرية لدراسة العضلات الهيكلية ، وأنظمة زراعة الخلايا 2D مواتية بسبب بساطتها. ومع ذلك، هناك قيد. هذا الشكل غالبا ما يفشل في تلخيص الخلية الخلية والتفاعلات مصفوفة الخلية خارج الخلية التي تحدث بشكل طبيعي داخل الجسم5،6. على مدى السنوات القليلة الماضية، ظهرت نماذج العضلات الهيكلية ثلاثية الأبعاد (3D) كبديل قوي لنماذج الحيوانات بأكملها وأنظمة الثقافة التقليدية ثنائية الأبعاد من خلال السماح بنمذجة العمليات ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية والمرضية ex vivo7،8. في الواقع، وقد ذكرت مجموعة كبيرة من الدراسات استراتيجيات لنموذج العضلات الهيكل العظمي البشري في شكل ثقافة 3D الاصطناعيةالحيوية 1. أحد القيود بالنسبة للعديد من هذه الدراسات هو أن القوة النشطة يتم قياسها كميا بعد إزالة أنسجة العضلات من منصات الثقافة والتعلق بمحول القوة ، وهو أمر مدمر وبالتالي ، يقتصر على العمل كمقاير نقطة النهاية9و10و11و12و13و14و15و16و17و18 ,19,20,21. وقد صممت نظم أخرى الثقافة التي تسمح لأساليب غير الغازية لقياس القوة النشطة، ولكن ليست كلها قابلة لتطبيقات اختبار جزيء عالية المحتوى7،8،9،10،14،18،22،23،24،25،26،27،28 ,29.
يصف هذا البروتوكول طريقة مفصلة لتصنيع العضلات البشرية microtissues (hMMTs) في العضلات الهيكلية (ميو) microTissue صفيف deviCe للتحقيق forCe (MyoTACTIC) منصة; جهاز لوحة 96 جيدا التي تدعم إنتاج الجزء الأكبر من 3D العضلات الهيكل العظمي microtissues30. تمكن طريقة تصنيع لوحة MyoTACTIC من توليد لوحة ثقافة 96 جيدا متعددة الديمثيلسيلوكسيان (PDMS) وجميع ميزات البئر المقابلة في خطوة صب واحدة ، حيث يتطلب كل بئر عددا صغيرا نسبيا من الخلايا لتشكيل microtissue. Microtissues شكلت داخل MyoTACTIC تحتوي على الأنابيب المحاذاة، المخططة، والمتعددة النوى التي هي استنساخها من بئر إلى بئر من الجهاز، وعند النضج، يمكن أن تستجيب للمحفزات الكيميائية والكهربائية في الموقع30. هنا، يتم تحديد ومناقشة تقنية تصنيع جهاز لوحة ثقافة PDMS MyoTACTIC من نسخة طبق الأصل البولي يوريثين (PU)، وهي طريقة محسنة لتنفيذ خلايا السلف الميوجينية البشرية الخالدة لتصنيع hMMTs، والتقييم الوظيفي لتوليد قوة hMMT المهندسة وخصائص مناولة الكالسيوم.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% Saline Solution, Sterile</td>
			<td>House Brand</td>
			<td>1010</td>
			<td>10 mL aliquots of the solution are made and stored at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25G Needle</td>
			<td>BD, Medstore, University of Toronto</td>
			<td>2548-CABD305127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-Aminocaproic Acid, &#8805;99% (titration), Powder</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>A2504-100G</td>
			<td>A 50 mg / mL stock solution is generated by dissolving 5 mg of 6-aminocaproic acid powder in 100 mL of autoclaved, distilled water. The solution is vaccum filtered and 10 mL aliquots are stored at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6.35 mm ID Tubing</td>
			<td>VWR</td>
			<td>60985-528</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AB1167 Myoblast Cell Line</td>
			<td>Institut de Myologie (Paris, France)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arbitrary Waveform Generator</td>
			<td>Rigol</td>
			<td>DG1022Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basement Membrane Extract (Geltrex)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A14132-02</td>
			<td>Stored as aliquots of 50 &#181;L or 100 &#181;L at -80&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benchtop Vacuum Chamber</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>D2672</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BNC to Aligator Clip Cable</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Ordered from Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture Plastics</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td></td>
			<td>Includes culture plates, serological pipettes, etc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>D8418-250ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS, Powder, No Calcium, No Magnesium</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>21600069</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM) (1X)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11995-065</td>
			<td>This is a high glucose DMEM with L-glutamine and sodium pyruvate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10437028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibrinogen from Bovine Plasma</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>F8630-5G</td>
			<td>Aliquots ranging from 7 - 10 mg of fibrinogen powder are made and stored at -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtropur Syringe Filter, 0.22um Pore Size</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>83.1826.001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horse Serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>16050-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Recombinant Insulin</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>91077C</td>
			<td>Stock solution is 100X and made by dissolving 1 mg of human recombinant insulin in 1 mL of DMEM and 1 &#181;L of NaOH 10N. Solution is filtered and stored as 1 mL aliquots at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Acquisition Software</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>cellSens Dimension</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Processing Software</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isotemp Oven</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>IX83</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope - Camera Mount</td>
			<td>Labcam</td>
			<td>Labcam for iPhone</td>
			<td>Ordered from Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic Disposable Syringes, 1cc</td>
			<td>BD</td>
			<td>2606-309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic Disposable Syringes, 50cc</td>
			<td>BD</td>
			<td>2612-309653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pluronic F-127, Powder, BioReagent</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>P2443-250G</td>
			<td>A 5% stock solution of pluronic acid is made by dissolving 5 g of pluronic acid powder in 100 mL of chilled, autoclaved, distilled water. The solution is vaccum filtered and 10 mL aliquots are stored at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polydimethylsiloxane (Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit)</td>
			<td>Dow</td>
			<td>4019862</td>
			<td>Kits are also available at Thermo Fisher Scientific, Sigma - Aldrich, etc.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyurethane Negative Mold</td>
			<td>In House</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Release Agent</td>
			<td>Mann Release Technologies</td>
			<td>200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary Vane Vacuum Pump</td>
			<td>Edwards</td>
			<td>A65401906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Almedic, Medstore, University of Toronto</td>
			<td>2586-M36-0100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Edge Razor Blade</td>
			<td>VWR</td>
			<td>55411-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skeletal Muscle Cell Basal Medium</td>
			<td>Promocell</td>
			<td>C-23260</td>
			<td>30 mL aliquotes are generated and at stored at 4&#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skeletal Muscle Cell Growth Medium (Ready-to-use)</td>
			<td>Promocell</td>
			<td>C-23060</td>
			<td>42 mL aliquots are generated and stored at 4&#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Smartphone (iPhone)</td>
			<td>Apple</td>
			<td>SE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard Duty Dry Vacuum Pump</td>
			<td>Welch</td>
			<td>2546B-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterilization Bag</td>
			<td>Alliance</td>
			<td>211-SCM2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thimble</td>
			<td>Igege</td>
			<td></td>
			<td>Ordered from Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thrombin from human plasma</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>T6884-250UN</td>
			<td>100 units of thrombin is dissolved in 1 mL of a 0.1% BSA solution. 10 &#181;L aliquots are prepared and stored at - 20&#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tin coated copper wire</td>
			<td>Arco</td>
			<td>B8871K48</td>
			<td>Ordered from Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Solution, 0.4%</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>15250061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA, 0.25%</td>
			<td>Thermo FIsher Scientific</td>
			<td>25200072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum Chamber 2</td>
			<td>SP Bel-Art</td>
			<td>F42027-0000</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing functional metrics of skeletal muscle health in human skeletal muscle microtissues

ثلاثي الأبعاد (3D) في نماذج المختبر من العضلات الهيكلية هي تقدم قيمة في البحوث الطبية الحيوية لأنها توفر الفرصة لدراسة إصلاح العضلات والهيكل العظمي وظيفة في شكل قابل للتطوير التي هي قابلة للتلاعب التجريبية. نظم 3D زراعة العضلات مرغوب فيه لأنها تمكن العلماء من دراسة العضلات الهيكل العظمي ex vivo في سياق الخلايا البشرية. 3D في نماذج المختبر تحاكي عن كثب جوانب من بنية الأنسجة الأصلية للعضلات الهيكل العظمي الكبار. ومع ذلك ، فإن تطبيقها العالمي محدود بسبب توافر منصات بسيطة الصنع والتكلفة وسهلة الاستخدام ، وتسفر عن كميات عالية نسبيا من أنسجة العضلات الهيكلية البشرية. بالإضافة إلى ذلك ، نظرا لأن العضلات الهيكلية تلعب دورا وظيفيا مهما يضعف بمرور الوقت في العديد من حالات المرض ، فإن منصة تجريبية لدراسات microtissue هي الأكثر عملية عندما يمكن إجراء قياسات قوة الكالسيوم العابرة والمتقلصة طفيفة التوغل مباشرة داخل المنصة نفسها. في هذا البروتوكول ، يتم وصف تصنيع منصة 96 جيدا المعروفة باسم "MyoTACTIC" ، والإنتاج الجماعي للعضلات الهيكلية البشرية ثلاثية الأبعاد (hMMTs). وبالإضافة إلى ذلك، يتم الإبلاغ عن أساليب لتطبيق الحد الأدنى من الغازية من التحفيز الكهربائي التي تمكن القياسات المتكررة لقوة العضلات الهيكل العظمي والتعامل مع الكالسيوم من كل microtissue مع مرور الوقت.

وصف هنا هي أساليب ليلقي 96 جيدا PDMS المستندة إلى منصة الثقافة MyoTACTIC من قالب PU، لتصنيع صفائف من الأنسجة المتماثلة hMMT، وتحليل جانبين من وظيفة hMMT داخل توليد قوة الجهاز الثقافة والتعامل مع الكالسيوم. الشكل 1 يقدم نظرة عامة تخطيطية لإعداد آبار الثقافة MyoTACTIC قبل البذر hMMT. PDMS هو البو?...

Watch this Scientific Journal Video about Assessing Functional Metrics of Skeletal Muscle Health in Human Skeletal Muscle Microtissues at JoVE.com

Assessing Functional Metrics of Skeletal Muscle Health in Human Skeletal Muscle Microtissues

تصف هذه المخطوطة بروتوكولا مفصلا لإنتاج صفائف من العضلات الهيكلية البشرية ثلاثية الأبعاد والمصب طفيف التوغل في المقايسات الموضعية للوظيفة، بما في ذلك تحليل القوة المتقلصة ومناولة الكالسيوم.

تقييم المقاييس الوظيفية لصحة العضلات الهيكل العظمي في العضلات الهيكل العظمي البشري Microtissues

Three-dimensional (3D) in vitro models of skeletal muscle are a valuable advancement in biomedical research as they afford the opportunity to study ...

يصف بروتوكولنا أساليب مفصلة لتصنيع وتحليل ثقافة ميكروتيسو العضلات الهيكلية البشرية ثلاثية الأبعاد. يمكن تطبيق العضلات المجهرية لدراسات بيولوجيا العضلات الأساسية، والنمذجة المرض، أو لاختبار جزيء مرشح. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بتقييم القوة الانكماشية وعابرة الكالسيوم في الموقع.وبسبب هذا، يمكنك إجراء دراسات طولية لوظيفة الأنسجة العضلية. إثبات الإجراء سيكون برينين Musgrave وهيتا لاد، طلاب الدراسات العليا من مختبري. قبل ساعتين إلى ثلاث ساعات من بذر الخلايا ، ضع جزءا من لوحة التكتيك المعتدل جيدا في طبق ثقافة الخلية 10 سنتيمترا.إعداد كل ثقافة myotactic الفردية بشكل جيد عن طريق إضافة 100 ميكرولتر من 5٪ pluronic F-127 الحل. استخدام الغطاء لتغطية الآبار، وتطبيق فيلم البارافين لختم الطبق. طرد مركزي الطبق في 1, 550 مرات G لمدة دقيقة واحدة في جهاز طرد مركزي مجهزة محول الدوار لوحة.تخزين طبق الثقافة في أربع درجات مئوية حتى الخلايا جاهزة للبذر. ثم تذوب ببطء 150 ميكرولتر aliquot من استخراج غشاء الطابق السفلي، و 110 ميكرولتر aliquot من الثرومبين على الجليد في غطاء محرك السيارة الثقافة. العمل في غطاء محرك السيارة ثقافة الخلية، إضافة 700 ميكرولتر من محلول ملحي 0.9٪إلى أنبوب الطرد المركزي 1.5 ملليلتر الصغيرة التي تحتوي على سبعة ملليغرام من الفيبرينوجين المجفف.ضع الأنبوب في حاضنة ثقافة الخلية 37 درجة مئوية لمدة ثلاث إلى خمس دقائق دون دوامة. إزالة ونفض الغبار عن أنبوب بلطف، ثم نبض تدور الحل الذائب في جهاز طرد مركزي صغير قبل إعادته إلى غطاء محرك السيارة الثقافة. فلتر محلول الفيبرينوجين باستخدام حقنة ملليلتر واحدة مجهزة بمصفاة حقنة 0.22 ميكرومتر.ثم نقل محلول الفيبرينوجين الذائب إلى الجليد جنبا إلى جنب مع استخراج غشاء الطابق السفلي وaliquots thrombin. إعداد وتدفئة وسائل الإعلام نمو الأنسجة في 37 درجة مئوية، والتي سيتم إدخالها إلى آبار الثقافة بعد بذر الأنسجة. إزالة لوحات ثقافة الخلية من الحاضنة و يستنشق وسائل الإعلام الثقافية.ثم غسل الخلايا مرة واحدة عن طريق إضافة خمسة ملليلتر من DPBS في كل لوحة الثقافة. يستنشق DPBS وفصل الخلايا بإضافة ملليلتر واحد من 0.25٪ تريبسين EDTA في كل طبق ثقافة. ضع اللوحة في حاضنة ثقافة الخلية لمدة ثلاث دقائق ، واحمل التريبسين بإضافة ثلاثة ملليلترات من الغسيل المتوسط إلى طبق الثقافة ، ثم نقل الخلايا إلى أنبوب مخروطي الحجم بشكل مناسب.بيليه الخلايا عن طريق الطرد المركزي في 400 مرة G لمدة 10 دقائق. يستنشق وسائل الإعلام بعناية دون الإضرار بيليه الخلية، ثم إعادة تعليق الخلايا في ملليلتر واحد من المتوسط غسل. عد الخلايا باستخدام مقياس الدم وصبغة زرقاء تريبان تحت المجهر حقل مشرق.لزرع ستة أنسجة، وإعداد ما يكفي من الخلايا ومصفوفة خارج الخلية لثمانية أنسجة، وبالتالي المحاسبة عن الخسائر وتشكيل فقاعة. نقل 1.2 مليون خلية إلى أنبوب مخروطي جديد، ثم زيادة حجم إلى 10 ملليمترات مع غسل المتوسطة. بيليه الخلايا عن طريق الطرد المركزي في 400 مرة G لمدة 10 دقائق.إعداد 150 ميكرولتر من خليط ECM في أنبوب الطرد المركزي 1.5 ملليلتر صغير، وتخزين الخليط على الجليد حتى الاستخدام. يستنشق وسائل الإعلام من أنبوب مخروطي يحتوي على الخلايا، مع الحرص على تجنب بيليه الخلية. نفض الغبار بقوة نهاية الأنبوب مع إصبع قفاز حتى بيليه يظهر كما الطين الخلية.نقل 120 ميكرولتر من محلول ECM إلى الأنبوب الذي يحتوي على ملاط الخلية ، وماصة بعناية صعودا وهبوطا لإعادة تعليق الخلايا تماما داخل ECM لتوليد تعليق خلية واحدة. تجنب خلق فقاعات، ثم وضع تعليق ECM الخلية على الجليد حتى الاستخدام. ضع طبق 10 سنتيمترات المبردة التي تحتوي على الآبار myotactic على رأس كيس من الثلج داخل غطاء محرك السيارة ثقافة الخلية، وتنشق محلول F-127 pluronic من كل بئر.السماح المتبقية pluronic F-127 حل للافراج عن PDMS مسامية، وتسوية إلى الجزء السفلي من البئر عن طريق السماح للآبار الجلوس لمدة خمس دقائق على الجليد، ثم يستنشق مرة أخرى. ماصة تعليق ECM الخلية بعناية لإعادة تعليق الخلايا، ثم نقل 105 ميكرولتر من التعليق في أنبوب جديد، المبردة مسبقا 1.5 ملليلتر عن طريق استيعابه على مقربة من الأعلى. إضافة 0.84 ميكرولتر من 100 وحدة لكل محلول مخزون الثرومبين ملليلتر إلى 105 ميكرولتر من تعليق ECM الخلية.Pipette بسرعة ودقة لخلط، وتجنب إدخال فقاعات. إضافة 15 ميكرولتر من خليط ECM الخلية إلى كل بئر دون الضغط على ماصة في الجزء السفلي من البئر. مع اثنين من الاقتراحات الخفيفة، ونشر تعليق الخلية وراء كل وظيفة في البئر.ضع الغطاء على لوحة زراعة 10 سنتيمترات ونقله إلى حاضنة زراعة الأنسجة 37 درجة مئوية لمدة خمس دقائق تقريبا. إضافة 200 ميكرولتر من وسائل الإعلام نمو الأنسجة قبل الحارة إلى كل بئر myotactic بعد أن يبوليمر خليط ECM الخلية. استبدل الغطاء على طبق 10 سنتيمترات واحفظه في الحاضنة حتى التمايز.خلال فترة الثقافة 14 يوما، عرض myoblasts جوانب الأنسجة الأصلية من خلال التنظيم الذاتي في تكتيك معتدل جيدا لتشكيل microtissue 3D مع myotubes المخططة متعددة النواة. Myotubes لديها striations الساركومير، والتي تم تصورها عن طريق التلطخ المناعي للفعلينين ألفا الساركومريك. لتحقيق myotubes الانحياز جيدا، وينبغي تجنب الأخطاء التقنية مثل تشكيل فقاعة في حين pipetting، أو طلاء pluronic الضارة أثناء الطموح.يظهر هنا إزاحة تمثيلية للوحة البئر myotactic استجابة للتحفيز الكهربائي منخفض التردد وعالي التردد ، مما يشير إلى أن myotubes يستجيب للمحفزات الكهربائية المختلفة والتعاقد وفقا لذلك. يسمح التحديد الكمي للإزاحة اللاحقة بالتحويل إلى القوة التعاقدية المطلقة ل HMMTs. كما تم تحليل مدى انتقال الكالسيوم على HMMTs المصنوع من الخلايا الميوبلاستية التي يتم تحويلها من GCaMP6 استجابة لتحفيز التردد المنخفض والعالي.يمكن استخدام القياس الكمي لكثافة الفلورسنت كقياس لخصائص مناولة الكالسيوم في HMMTs. معظم الناس الذين يؤدون هذا البذر الأنسجة للمرة الأولى، والنضال مع إضافة مصفوفة الخلية خارج الخلية إلى الآبار، ومع تشكيل فقاعة. نوصي بممارسة هذه التقنية على بعض آبار الثقافة microtissue الغيار مع حل لزج بسيط جدا قبل المحاولة الأولى مع الخلايا.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Engineering Skeletal Muscle Tissues from Murine Myoblast Progenitor Cells and Application of Electrical Stimulation

مناديل الهندسة العضلات الهيكلية من الفئران الخلايا الاصلية Myoblast وتطبيق تحفيز الكهربائية

Engineered muscle tissues can be used for several different purposes, which include the production of tissues for use as a disease model in vitro, e.g. to ...

Transplantation of Induced Pluripotent Stem Cell-derived Mesoangioblast-like Myogenic Progenitors in Mouse Models of Muscle Regeneration

زرع المستحثة متعددة القدرات الخلايا الجذعية المشتقة من Mesoangioblast مثل السلف الميوجينيك في نماذج الماوس من تجديد العضلات

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells ...

Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

قياس أقصى قوة متساوي القياس منشأ بواسطة ألياف العضلات Permeabilized الهيكل العظمي

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle ...

Engineered Vascularized Muscle Flap

المهندسة أوعية دموية العضلات رفرف

One of the main factors limiting the thickness of a tissue construct and its consequential viability and applicability in vivo, is the control of oxygen ...

Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts

التصوير المقطعي والتصوير الضوئي من-تكون العظم الأوعية الدموية اقتران لتقييم دمج القحف طعم ذاتي العظام والمغايرة

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that ...

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

تطبيقات<em&gt; في فيفو</em&gt; التجارب الفنية من الفئران قصبة الساق الأمامية لتقييم الأنسجة المهندسة وإصلاح العضلات والهيكل العظمي

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

Cardiac Muscle-cell Based Actuator and Self-stabilizing Biorobot - PART 1

القلب القائم على خلايا العضلات المحرك و بيوروبوت الاستقرار الذاتي - الجزء 1

Biological machines often referred to as biorobots, are living cell- or tissue-based devices that are powered solely by the contractile activity of living ...

Cardiac Muscle Cell-based Actuator and Self-stabilizing Biorobot - Part 2

القلب القائم على خلايا العضلات المحرك و بيوبوبوت الاستقرار الذاتي - الجزء 2

In recent years, hybrid devices that consist of a living cell or tissue component integrated with a synthetic mechanical backbone have been developed. ...

Semiautomated Longitudinal Microcomputed Tomography-based Quantitative Structural Analysis of a Nude Rat Osteoporosis-related Vertebral Fracture Model

سيميوتوماتيد طولية المستندة إلى التصوير المقطعي ميكروكومبوتيد التحليل الكمي لهيكلية نموذج كسر العمود الفقري المتصلة بمرض هشاشة العظام في الفئران عارية

Osteoporosis-related vertebral compression fractures (OVCFs) are a common and clinically unmet need with increasing prevalence as the world population ...

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional Poly(&#949;-caprolactone) Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional PolyÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Âµ-caprolactone Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications

تذوب الكتابة اليكتروسبينينج من السقالات Poly(ε-caprolactone) ثلاثي الأبعاد مع مورفولوجيس يمكن السيطرة عليها لتطبيقات هندسة الأنسجة

This tutorial reflects on the fundamental principles and guidelines for electrospinning writing with polymer melts, an additive manufacturing technology ...