Name: 3d bioprinting of murine cortical astrocytes for engineering neural-like tissue
Uploaded: 2021-07-16T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about 3D Bioprinting of Murine Cortical Astrocytes for Engineering Neural-Like Tissue at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door The São Paulo Research Foundation (FAPESP), subsidienummers 2018/23039-3 en 2018/12605-8; Nationale Raad voor Wetenschappelijke en Technologische Ontwikkeling (CNPq), subsidienummers 465656/2014-5 en 309679/2018-4; en Coördinatie voor de verbetering van het personeel in het hoger onderwijs (CAPES), financiële code 001.

Alle procedures met betrekking tot dieren volgden internationale richtlijnen voor diergebruik in onderzoek (http://www.iclas.org) en werden goedgekeurd door de Commissie ethiek in onderzoek van Universidade Federal de São Paulo (CEUA 2019 / 9292090519).
1. Muizen hersendissectie
<ol><li>Breng 10 ml koude Hanks Buffered Salt Solution (HBSS) over in een kweekschaal van 100 mm en 1 ml in een microbuis van 1,5 ml. Bereid één microbuisje per dier voor. OPMERKING: Zowel de kweekschaal als de...

De 3D-bioprinttechnologie is naar voren gekomen als een biofabricageternatief dat de engineering van verfijnde constructies mogelijk maakt die structureel en fysiologisch lijken op inheemse weefsels22, inclusief de hersenen23. De biofabricage van neurale weefsels maakt in vitro inheemse micro-omgevingsmodellering mogelijk, een belangrijk hulpmiddel voor het begrijpen van de cellulaire en moleculaire mechanismen die verband houden met de ontwikkeling en behandeling ...

Astrocyten zijn het meest voorkomende celtype in het centrale zenuwstelsel (CZS) en spelen een sleutelrol in de homeostase van de hersenen. Naast blijvende neuronale ondersteuning, zijn astrocyten verantwoordelijk voor het moduleren van de opname van neurotransmitters, het handhaven van de integriteit van de bloed-hersenbarrière en het reguleren van neuronale synaptogenese1,2. Astrocyten hebben ook een essentiële rol bij CNS-ontsteking, reagerend op verwondingen aan de hersenen in een proces dat leidt tot astrocitaire reactiviteit of reactieve astrogliose3,4,het vormen van een gliaal litteken dat een gezonde weefselexpositie aan degeneratieve middelen voorkomt5. Deze gebeurtenis resulteert in veranderingen in de genexpressie, morfologie en functie van astrocyten6,7. Daarom zijn studies met betrekking tot de functionaliteit van astrocyten nuttig voor de ontwikkeling van therapieën om neurologische aandoeningen te behandelen.
In vitro modellen zijn cruciaal voor het bestuderen van mechanismen die verband houden met neurologische verwondingen, en hoewel succesvolle isolatie en tweedimensionale (2D) cultuur van corticale astrocyten zijn vastgesteld8, slaagt dit model er niet in een realistische omgeving te bieden die het gedrag van inheemse cellen nabootst en de complexiteit van de hersenen reproduceert9 . In 2D-toestand beïnvloeden de slechte mechanische en biochemische ondersteuning, lage cel-cel- en celmatrixinteracties en celafvlakking die leidt tot de afwezigheid van basaal-apicale polariteit, de celsignaleringsdynamiek en experimentele uitkomsten die leiden tot veranderde celmorfologie en genexpressie, die de respons op behandelingen in gevaar brengen10. Daarom is het cruciaal om alternatieven te ontwikkelen die een meer realistische neurale omgeving bieden, met als doel de resultaten naar de kliniek te vertalen.
Driedimensionale (3D) celcultuur vertegenwoordigt een geavanceerder model dat samenvat met verhoogde getrouwheidskenmerken van organen en weefsels, waaronder het CZS11. Met betrekking tot gliacultuur dragen 3D-modellen bij aan het behoud van astrocytenmorfologie, cel basaal-apicale polariteit en celsignalering12,13. De 3D-bioprinttechnologie kwam naar voren als een krachtig hulpmiddel om 3D-levende weefsels op een gecontroleerde manier te biofabriceren door cellen en biomaterialen te gebruiken om de structuur en eigenschappen van inheemse weefsels na te bootsen. Het gebruik van deze technologie heeft geleid tot een aanzienlijke verbetering van de voorspelling van de resultaten en heeft bijgedragen aan regeneratieve geneeskunde toegepast op het CZS14,15,16.
Het hier beschreven protocol beschrijft de isolatie en cultuur van corticale astrocyten. Het protocol beschrijft ook een reproduceerbare methode om astrocyten ingebed in gelatine / gelatine methacryloyl (GelMA) / fibrinogeen, aangevuld met laminine, te bioprinten. In dit werk werd een op extrusie gebaseerde bioprinter gebruikt om de biomateriaalsamenstelling met corticale astrocyten te printen met een dichtheid van 1 x 106 cellen / ml. Bioprinting schuifspanning werd geminimaliseerd door de printsnelheid te regelen en astrocyten vertoonden een hoge levensvatbaarheid na het proces. Biogeprinte constructies werden gedurende 1 week gekweekt en astrocyten konden zich verspreiden, hechten en overleven in de hydrogel, waarbij de astrocytische morfologie werd gehandhaafd en een specifiek marker glial fibrillair zuur eiwit (GFAP) werd tot expressiegebracht 4.
Deze procedure is compatibel met zuigeraangedreven bioprinters op basis van extrusie en kan worden gebruikt om astrocyten uit verschillende bronnen te bioprinten. Het hier voorgestelde 3D-bioprintmodel is geschikt voor een breed scala aan neurale engineeringtoepassingen, zoals studies van de mechanismen die betrokken zijn bij astrocytenfunctionaliteit in gezonde weefsels en het begrijpen van de progressie van neurologische pathologieën en de ontwikkeling van behandelingen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D Bioprinter</td>
			<td>3D Biotechnology Solutions</td>
			<td></td>
			<td>Extrusion-based bioprinter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt-tip forceps</td>
			<td>Integra Miltex</td>
			<td>6--30</td>
			<td>Forceps for brain dissection previously sterilized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9048-46-8</td>
			<td>Protease free, fatty acid free, essentially globulin free</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>10043-52-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture flask</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>156340</td>
			<td>Culture flask T25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainer</td>
			<td>Corning Incorporated</td>
			<td>352340</td>
			<td>Cell strainer 40 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td></td>
			<td>Confocal TCS SP8 microscopy coupled with an Olympus FluoView 300 confocal system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical tubes</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>339651, 339652</td>
			<td>Sterile tubes of 15 mL and 50 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab224589</td>
			<td>DAPI staining solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F12</td>
			<td>Gibco; Life Technologies Corporation</td>
			<td>12500062</td>
			<td>DMEM/F-12 50/50, 1X (Dulbecco&#39;s Mod. Of Eagle&#39;s Medium/Ham&#39;s F12 50/50 Mix) with L-glutamine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dyalisis tubing</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D9527</td>
			<td>Molecular weight cut-off = 14 kDa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>64-15-5</td>
			<td>Reagent grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Gibco; Life Technologies Corporation</td>
			<td>12657011</td>
			<td>Research Grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibrinogen</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9001-32-5</td>
			<td>Fibrinogen cristalline powder from bovine plasma</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9000-70-8</td>
			<td>Gelatin powder from porcine skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>56-40-6</td>
			<td>Glycine powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hanks Buffered Salt Solution (HBSS)</td>
			<td>Gibco; Life Technologies Corporation</td>
			<td>14175095</td>
			<td>No calcium, no magnesium, no phenol red</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>56-85-9</td>
			<td>L-Glutamine crystalline powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>114956-81-9</td>
			<td>Laminin 1-2 mg/mL L in 50 mM Tris-HCl</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Live dead kit cell imaging kit</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>R37601</td>
			<td>Green fluorescence in live cells (ex/em 488 nm/515 nm). Red fluorescence in dead cells (ex/em 570 nm/602 nm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methacrylic anhydride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>760-93-0</td>
			<td>For GelMA preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtubes</td>
			<td>Corning Incorporated</td>
			<td>MCT-150-C</td>
			<td>Microtubes of 1,5 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>7647-14-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle 22G</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC1362045</td>
			<td>Sterile blunt needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating scissor</td>
			<td>Integra Miltex</td>
			<td>05--02</td>
			<td>Sharp scissor for brain dissection previously sterilized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>30525-89-4</td>
			<td>Paraformaldehyde powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>Gibco; Life Technologies Corporation</td>
			<td>15070063</td>
			<td>Pen Strep (5,000 Units/ mL Penicillin; 5,000 ug/mL Streptomycin)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>Corning Incorporated</td>
			<td>430591, 430588</td>
			<td>Sterile petri dishes of 35 and 100 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phalloidin</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab176753</td>
			<td>iFluor 488 reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoinitiator</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>106797-53-9</td>
			<td>2-Hydroxy-4&#8242;-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffer saline (PBS)</td>
			<td>Gibco; Life Technologies Corporation</td>
			<td>10010023</td>
			<td>PBS 1 x, culture grade, no calcium, no magnesium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-L-lysine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>25988-63-0</td>
			<td>Poly-L-lysine hydrobromide mol wt 30,000-70,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primary antobody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab4674</td>
			<td>Chicken polyclonal to GFAP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Secondary antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab150176</td>
			<td>Alexa fluor 594 anti-chicken</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spatula</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>V973-70</td>
			<td>Number 24 cement spatula previously sterilized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>3000038</td>
			<td>Microscope for brain dissection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe 5 mL</td>
			<td>BD</td>
			<td>1222C84</td>
			<td>Sterile syringe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe filter 2 &#181;m</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-740-105</td>
			<td>Polypropylene filter for sterilization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thrombin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9002--04-4</td>
			<td>Thrombin cristalline powder from bovine plasma</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9002-93-1</td>
			<td>Laboratory grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA</td>
			<td>Gibco; Life Technologies Corporation</td>
			<td>15400054</td>
			<td>Trypsin no phenol red 1 x diluted in PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Versene solution</td>
			<td>Gibco; Life Technologies Corporation</td>
			<td>15040066</td>
			<td>Versene Solution (0.48 mM) formulated as 0.2 g EDTA(Na4) per liter of PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Well plate</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>144530</td>
			<td>Sterile 24-well plate</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

3d bioprinting of murine cortical astrocytes for engineering neural-like tissue

Astrocyten zijn gliacellen met een essentiële rol in het centrale zenuwstelsel (CZS), inclusief neuronale ondersteuning en functionaliteit. Deze cellen reageren ook op neurale verwondingen en werken om het weefsel te beschermen tegen degeneratieve gebeurtenissen. In vitro studies van de functionaliteit van astrocyten zijn belangrijk om de mechanismen die betrokken zijn bij dergelijke gebeurtenissen op te helderen en bij te dragen aan de ontwikkeling van therapieën voor de behandeling van neurologische aandoeningen. Dit protocol beschrijft een methode om een neuraalachtige weefselstructuur rijk aan astrocyten te biofabriceren door astrocyten-beladen bioink 3D-bioprinting. Een op extrusie gebaseerde 3D-bioprinter werd in dit werk gebruikt en astrocyten werden geëxtraheerd uit de hersencorticoces van C57Bl / 6 muizenpups. De bioink werd bereid door corticale astrocyten van maximaal passage 3 te mengen tot een biomateriaaloplossing bestaande uit gelatine, gelatine-methacryloyl (GelMA) en fibrinogeen, aangevuld met laminine, die optimale bioprintingcondities bood. De 3D-bioprintomstandigheden minimaliseerden celstress en droegen bij aan de hoge levensvatbaarheid van de astrocyten tijdens het proces, waarbij 74,08% ± 1,33% van de cellen direct na bioprinting levensvatbaar waren. Na 1 week incubatie nam de levensvatbaarheid van astrocyten aanzienlijk toe tot 83,54% ± 3,00%, wat aangeeft dat de 3D-constructie een geschikte micro-omgeving voor celgroei vertegenwoordigt. De samenstelling van het biomateriaal maakte celaanhechting mogelijk en stimuleerde astrocytisch gedrag, waarbij cellen de specifieke astrocytenmarker marker glial fibrillary acidic protein (GFAP) tot expressie brengen en typische astrocytische morfologie bezitten. Dit reproduceerbare protocol biedt een waardevolle methode om 3D-neuraalachtig weefsel dat rijk is aan astrocyten te biofabriceren dat lijkt op de inheemse micro-omgeving van cellen, nuttig voor onderzoekers die de functionaliteit van astrocyten en hun relatie tot de mechanismen die betrokken zijn bij neurologische ziekten willen begrijpen.

Dit werk was gericht op het ontwikkelen van een neuraalachtig weefsel met behulp van de 3D-bioprinttechnologie om laag voor laag primaire astrocyten-beladen gelatine / GelMA / fibrinogeen bioink af te zetten. Astrocyten werden geëxtraheerd en geïsoleerd uit de hersenschors van muizenjongen (figuur 1), toegevoegd aan een biomateriaalsamenstelling, waardoor de biofabricage van een levend 3D-construct mogelijk werd.
Het computer-aided-design (CAD) is ontwikkeld met...

Watch this Scientific Journal Video about 3D Bioprinting of Murine Cortical Astrocytes for Engineering Neural-Like Tissue at JoVE.com

3D Bioprinting of Murine Cortical Astrocytes for Engineering Neural-Like Tissue

Hier rapporteren we een methode van 3D bioprinting van muriene corticale astrocyten voor het biofabriceren van neurale weefsels om de functionaliteit van astrocyten in het centrale zenuwstelsel en de mechanismen met betrekking tot gliacellen bij neurologische ziekten en behandelingen te bestuderen.

3D Bioprinting van Murine Cortiical Astrocytes voor Engineering Neural-Like Tissue

Astrocytes are glial cells with an essential role in the central nervous system (CNS), including neuronal support and functionality. These cells also ...

3D-bioprinting van astrocyten vertegenwoordigt een vooruitgang in neuro tissue engineering, waardoor de biofabricage van in vitro modellen mogelijk is die nuttig zijn om de mechanismen te begrijpen die betrokken zijn bij neurologische aandoeningen. Het belangrijkste voordeel van 3D-bioprinting is het biofabriceren van cel-adjunctstructuren die de biochemische en mechanische kenmerken van de weefsels nabootsen, waardoor een beter begrip van de celdynamiek in gezondheid en ziekte wordt geboden. Dit protocol kan worden toegepast op de biofabricage van andere zachte weefsels, omdat het is gebaseerd op de 3D-bioprinting van een bio-inkt bestaande uit natuurlijke polymeren en extracellulaire matrixcomponenten.Knip om te beginnen het corticale weefsel geïsoleerd van de geëuthanaseerde muis in kleine stukjes met een gebogen microschaar. Was de stukjes weefsel driemaal met één milliliter HBSS door op en neer te pipetteren. Voeg na het verwijderen van HBSS toegevoegd voor de derde keer, voeg een milliliter van 0,05% trypsine toe en incubaleer het weefsel gedurende vijf minuten bij 37 graden Celsius.Voor mechanische weefseldissociatie pipetteer je het weefsel trypsinemengsel 15 keer op en neer. Breng vervolgens het gedissocieerde mengsel over naar een conische buis van 15 milliliter en voeg een gelijk volume FBS toe om de trypsine-activiteit te neutraliseren. Filter de suspensie door een celzeeffilter van 0,4 micrometer om niet-gedissocieerde fragmenten te verwijderen.Was het filter met één milliliter astrocytenmedium. Pellet de gefilterde celsuspensie door centrifugeren. Na het weggooien van het supernatant, suspenseert u de celkorrel in één milliliter astrocytenkweekmedium.Breng de celsuspensie over in een T25-kweekkolf. Maak een totaal gemiddeld volume van 3,5 milliliter en incubeer de cellen bij 37 graden Celsius en 5% koolstofdioxide. Breng voor het verkrijgen van het fibrinogeen in de eindconcentratie van drie milligram per milliliter 0,9 milliliter fibrinogeenoplossing per milliliter over op de gelatine-gelatinemethacryloyloplossing.Om de foto-initiator te verkrijgen bij de uiteindelijke concentratie van 0,5 volumeprocent, voegt u 0,015 g foto-initiator toe aan de bereide gelatine-gelatine methacryloyl fibrinogeenoplossing. Houd de oplossing na het vortexen op 40 graden Celsius, beschermd tegen licht om PI-degradatie te voorkomen. Filter vervolgens de oplossing door een filter van 0,2 micrometer in een steriele conische buis van 15 milliliter.Breng 980 microliter van de biomateriaaloplossing over in een conische buis van 15 milliliter. Voor het verkrijgen van het laminine in de eindconcentratie van twee microgram per milliliter, voegt u 20 microliter verdund laminine toe aan de buis met bio-inkt. Meng voorzichtig door op en neer te pipetteren, vermijd bubbels en houd de bio-inktoplossing op 37 graden Celsius totdat deze klaar is om met de cellen te worden gemengd.Trypsinize de primaire astrocyten met 0,05% trypsine gedurende 5 minuten en neutraliseer de trypsine-activiteit met FPS in een verhouding van één op één. Breng vervolgens de cellen over naar een conische buis van 15 milliliter en centrifugeer gedurende vijf minuten bij 200 maal G. Breng na het tellen van de cellen 1 keer 10 over naar de 6 cellen naar een andere conische buis en centrifuge zoals aangetoond.Laat slechts 200 microliter van het supernatant in de buis en hang de celkorrel op door zachtjes op de bodem van de conische buis te tikken. Om een eindconcentratie van 1 maal 10 tot de 6 cellen per milliliter te verkrijgen, brengt u één milliliter gelatine-methacryloylfibrinogeenoplossing over naar de buis met de cellen en homogeniseert u door voorzichtig op en neer te pipetteren. Gebruik een pipet van 1000 microliter om de astrocyten die in gelatine-gelatine methacryloyl fibrinogeen bio-inktoplossing zijn gelegd langzaam over te brengen naar een plastic spuit van vijf milliliter, waardoor bubbelvorming wordt voorkomen.Sluit een steriele 22 gauge stompe naald aan op de spuit. Stel de bioprinter gedurende 15 minuten bloot aan UV-licht en veeg de bioprinter vervolgens af met 70% ethanol, sluit de spuit vervolgens aan op de bioprinterprintkop en spoel de bio-inkt handmatig door om de resterende belletjes te verwijderen. Om bioprinting uit te voeren, plaatst u de kweekschaal van 35 millimeter op de bioprintertafel, plaatst u de naald op 0,1 millimeter afstand van het oppervlak van de kweekschaal om beweging van de naald mogelijk te maken en drukt u op de knop Afdrukken.Zodra de bioprinting voorbij is, zorg er dan voor dat de spuit weggaat van de schotel en sluit de kweekschaal. Plaats de kweekschaal onder UV-licht voor gelatine methacryloyl cross-linking. Gebruik een steriele spatel om de biobedrukte constructie over te brengen op een plaat met 24 putten.Voeg 500 microliter trombinecalciumchlorideoplossing toe en laat 30 minuten staan om fibrineverknoping mogelijk te maken. Na het verwijderen van de cross-linking-oplossing, wast u het construct met twee milliliter PBS en vervangt u de PBS door één milliliter astrocytencultuurmedium. Incubeer bij 37 graden Celsius en 5% koolstofdioxide en ververs het medium om de drie dagen.Gebruik een spatel om de biobedrukte constructie over te brengen naar een kweekschaal van 35 millimeter. Was de constructie met één milliliter PBS. Deponeer 100 microliter van het levende dode reagens over het construct en houd het gedurende 30 minuten op 37 graden Celsius, waardoor het beschermd blijft tegen licht.Na het verwijderen van het levende dode reagens, wast u het construct met PBS zoals gedemonstreerd. Breng het monster over naar een confocale schaal en observeer de cellen in het construct onder een confocale microscoop met behulp van 488 en 570 nanometer excitatie voor beeldverkheersing. Na 3D-bioprinting werd de integriteit van de biogeprinte steiger geschat en werd de vorming van een goed gedefinieerde structuur waargenomen met cellen die in het biomateriaal waren ingesloten.Na bioprinting en cross-linking processen presenteerden de meeste cellen ronde morfologie wanneer het construct werd geïncubeerd met een astrocytenmedium. De biogeprinte steigers behielden de integriteit na zeven dagen incubatie, en hoewel sommige ronde cellen werden waargenomen, verspreidden veel astrocyten zich door het hele construct en presenteerden astrocytische morfologie en interconnectie. De levensvatbaarheid van de cel werd direct na bioprinting geëvalueerd en de resultaten toonden aan dat levensvatbare cellen bij de lagere snelheid tot 74% van de totale cellen vertegenwoordigden, significant hoger dan cellen die met hogere snelheid werden gebioprint.De levensvatbaarheid van biogeprinte astrocyten werd genormaliseerd tot 2D-gekweekte astrocyten en de resultaten gaven aan dat op de zevende dag de biogeprinte astrocyten de levensvatbaarheid aanzienlijk hadden verhoogd. Direct na de bioprinting toonden de astrocyten ronde morfologie en levende dode assay. Na een week verspreidden de astrocyten zich door het construct en presenteerden een duidelijke morfologie van cellen, identiek aan 2D-cultuur.De 3D-biogeprinte astrocyten werden gekenmerkt door immunofluorescentie. Na zeven dagen incubatie in het biogeprinte construct werden zeer dichte astrocyten met een sterachtige morfologie waargenomen. De biogeprinte astrocytencellen drukten de specifieke astrocytenmarker glijmiddel fibrillair zuur eiwit uit, wat duidt op behoud van astrocytisch fenotype na zeven dagen bioprinting, en deze resultaten geven aan dat de bio-inktsamenstelling een biocompatibele micro-omgeving bood om de hechting, verspreiding en groei van astrocyten te bevorderen.De evaluatie van specifieke genen en celmarkersexpressie door de biogeprinte astrocyten zou bewijs leveren van de neuroweefselachtige functie, zoals de astrocytaire reactiviteit na specifieke stimuli. Dit protocol maakt de weg vrij voor de biofabricage van complexere neuro-achtige structuren die zijn samengesteld uit verschillende soorten cellen in biomoleculen, waardoor specifieke neurogene niches kunnen worden nagebootst.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model

Tissue Engineering van de darm in een muizenmodel

Tissue-engineered small intestine (TESI) has successfully been used to rescue Lewis rats after massive small bowel resection, resulting in return to ...

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

Tissue Engineering van een Menselijke 3D<em&gt; In vitro</em&gt; Tumor Test System

Cancer is one of the leading causes of death worldwide.  Current therapeutic strategies are predominantly developed in 2D culture  systems, which ...

Tissue Engineering: Construction of a Multicellular 3D Scaffold for the Delivery of Layered Cell Sheets

Tissue engineering: Bouw van een Meercellige 3D Steiger voor de levering van Layered Cell Sheets

Many tissues, such as the adult human hearts, are unable to adequately regenerate after damage.2,3 Strategies in tissue engineering propose innovations to ...

Engineering 3D Cellularized Collagen Gels for Vascular Tissue Regeneration

Engineering 3D Cellularized Collageen Gel voor Vasculaire Tissue Regeneration

Synthetic materials are known to initiate clinical complications such as inflammation, stenosis, and infections when implanted as vascular substitutes. ...

Creation of Cardiac Tissue Exhibiting Mechanical Integration of Spheroids Using 3D Bioprinting

Het creëren van cardiale weefsels die mechanische integratie van sferoïden tonen met behulp van 3D bioprinting

This protocol describes 3D bioprinting of cardiac tissue without the use of biomaterials, using only cells. Cardiomyocytes, endothelial cells and ...

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

Isolatie Murine vetweefsel afgeleide microvasculaire fragmenten als Vascularisatie eenheden voor Tissue Engineering

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

Microfluidic Bioprinting for Engineering Vascularized Tissues and Organoids

Microfluidic Bioprinting voor Engineering gevacuoliseerd weefsels en Organoids

Engineering vascularized tissue constructs and organoids has been historically challenging. Here we describe a novel method based on microfluidic ...

Bioprinting of Cartilage and Skin Tissue Analogs Utilizing a Novel Passive Mixing Unit Technique for Bioink Precellularization

Bioprinting van kraakbeen en huid weefsel analogen met behulp van een roman passief mengen eenheid techniek voor Bioink Precellularization

Bioprinting is a powerful technique for the rapid and reproducible fabrication of constructs for tissue engineering applications. In this study, both ...

Protocols of 3D Bioprinting of Gelatin Methacryloyl Hydrogel Based Bioinks

Protocollen van 3D Bioprinting van gelatine Methacryloyl hydrogel gebaseerde Bioinks

Gelatin methacryloyl (GelMA) has become a popular biomaterial in the field of bioprinting. The derivation of this material is gelatin, which is hydrolyzed ...