Bioprinting 3D: porównanie rusztowań kratowych z tradycyjnymi arkuszami prostokątnymi

"Postawiliśmy hipotezę, że eksperymenty przeprowadzone w ramach tego badania pomogłyby nam zaobserwować znaczne różnice między tymi dwiema strukturami, tj. siatką i prostokątem, a także otworzyłyby możliwość znacznego ulepszenia projektu trójwymiarowego projektu biogramu. dla inżynierii tkanki sercowej na chipie, przy użyciu bioprogramowania ", stwierdzają badacze.

Naukowcy wykorzystali żelatynę furfurylową (f-żelatynę) jako bazę dla swojego bioink, którą wysiali mezenchymalnym rdzeniem myszy komórki. Użyli bioprinteru ALLEVI 2 do drukowania atramentu w dwóch różnych strukturach - siatce i prostokątnym arkuszu. Przeprowadzono charakterystykę reologiczną bioink, a struktury bioprintowane hodowano w inkubatorze. Przeprowadzono test żywej / martwej cytotoksyczności, a teksturę sieci analizowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej.

"Przekrój poprzeczny SEM sieci żelatynowej ujawnił wysoce uporządkowany, prążkowany, wzorzysty i strukturę sieciową w porównaniu do luźno połączonego w sieć i w dużej mierze porowatego przekroju SEM o przekroju prostokątnym, jak donieśliśmy w naszym poprzednim badaniu, "wyjaśniają naukowcy. "Porowatość i wielkość porów mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia kolonizacji komórkowej rusztowania, zdeponowanego za pomocą bioprogramowania. Podobnie, mikrografy SEM wykazały jednorodną dystrybucję porów o równych rozmiarach w obrębie całego obszaru zeskanowanego i zobrazowanego ... Średnią pozorną porowatość tej struktury kraty oszacowano na około 50% w porównaniu z 21% dla arkusza prostokątnego. Wyniki doprowadziły nas do wniosku, że chociaż średnia wielkość porów została znacznie zmniejszona przez drukowanie w postaci siatki, to nieodłączny projekt kraty pozwala na uzyskanie porów o podobnej wielkości i równomierny rozkład w całej strukturze, w porównaniu z arkusz prostokątny. "

Obserwowano zachowanie pęcznienia żeli w celu zbadania dynamiki hydratacji usieciowanej struktury hydrożelu. Oceniano proliferację komórek i analizowano cytometrię przepływową.

Wyniki testów wykazały, że struktura kratowa była bardziej porowata niż płaski prostokątny arkusz. Wykazał on również niższy wskaźnik degradacji.

"Ponadto, sieć komórkowa umożliwiła proliferację komórek w większym stopniu w porównaniu z arkuszem prostokątnym, który początkowo zachował mniejszą liczbę komórek" - twierdzą badacze. "Wszystkie te wyniki razem potwierdziły, że krata stanowi doskonałą strukturę rusztowania do inżynierii tkankowejaplikacje. "

Rusztowanie jest dosłownie fundamentem, na którym można polegać w bioprogramowaniu, a posiadanie skutecznego rusztowania jest kluczem w każdej aplikacji do bioprintingu. Komórki polegają na mocnym rusztowaniu, aby przeżyć i rozmnażać się. Drukowana, biokompatybilna farba drukarska ma również kluczowe znaczenie dla wzrostu komórek w tkance. Naukowcy stwierdzili w tym badaniu, że struktury kratownic są lepsze od prostokątnych arkuszy, co może oznaczać różnicę między sukcesem a porażką w przyszłych zastosowaniach.

Autorami artykułu są Shweta Anil Kumar, Nishat Tasnim, Erick Dominguez, Shane Allen, Laura J. Suggs, Yoshihiro Ito i Binata Joddar.