یک سیستم کشت بدون فیدر ساده و موثر برای تولید مقادیر زیاد iPSCها روی سطح مواد پلی مری برای استفاده در زیست پرینت سه بعدی

تاریخ انتشار: جمعه 12 آبان 1396 | امتیاز: Article Rating

تکنیک های زیست پرینت سه بعدی و پرینت سلول/بافت فرصت های جدیدی را برای کاربرد در آینده فراهم کرده است. برای تسهیل فرایند زیست پرینت سه بعدی، مقادیر زیاد سلول های زنده مورد نیاز است. سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSC) منبع سلولی امیدوار کننده ای را برای زیست پرینت فراهم می کنند. با این حال، حفظ و تکثیر iPSCهای تمایز نیافته گران و زمان بر است. بنابراین، در این مطالعه یک روش کشت برای بدست آوردن مقادیر کافی iPSCهای سالم و تمایز نیافته در یک دوره کوتاه مدت ارائه شده است. سلول های iPS می توانند تا دو بار روی ظروف کشت پلی استیرنی(TCPS) با استفاده از محیط شرطی پاساژ داده شوند و می توانند به محیط بدون فیدر سازش یابند. ظروف بدون فیدری با بستر دو بعدی کیتوسان، کیتوسان-هیالورونان، سیلک فیبروئین و پلی اورتان(PU1 و PU2) آماده شدند. سلول های iPS کشت شده روی بسترهای کیتوسانی، نرخ تکثیر بالاتری را بدون از دست دادن ویژگی های بنیادینگی نشان دادند. در بین مواد مختلف، PU2 می تواند به صورت یک هیدروژل پاسخ دهنده با دما و یک جوهر بالقوه برای پرینت های سه بعدی مهیا شود. سلول های iPS کشت شده روی بسترهای PU2 زمانی که درون هیدروژل های PU2 قالب گیری شدند به خوبی زنده ماندند. علاوه براین، هیدروژل های PU2 پرینت شده با iPSCها از نظر ساختاری به صورت یکپارچه باقی ماندند. استفاده از هیدروژل PU2 برای قالب گیری iPSCها آسیب به آن ها بوسیله استرس برشی را کاهش داد. این نتایج نشان می دهد که iPSCها می توانند روی کیتوسان یا غشاهای PU2 و بدون لایه فیدر تکثیر یابند و سپس در هیدروژل های PU2 پرینت شوند. ترکیب این مراحل می تواند امکان جدیدی را برای کاربردهای آینده زیست پرینت های سه بعدی مبتنی بر iPSCها در مهندسی بافت ارائه کند.

Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2018 Jan 1;82:69-79. doi: 10.1016/j.msec.2017.08.050. Epub 2017 Aug 15.

A simple and efficient feeder-free culture system to up-scale iPSCs on polymeric material surface for use in 3D bioprinting.

Wong CW1, Chen YT2, Chien CL3, Yu TY1, Rwei SP4, Hsu SH5.

Abstract

The 3D bioprinting and cell/tissue printing techniques open new possibilities for future applications. To facilitate the 3D bioprinting process, a large amount of living cells are required. Induced pluripotent stem cells (iPSCs) represent a promising cell source for bioprinting. However, the maintenance and expansion of undifferentiated iPSCs are expensive and time consuming. Therefore, in this study a culture method to obtain a sufficient amount of healthy and undifferentiated iPSCs in a short-term period was established. The iPSCs could be passaged for twice on tissue culture polystyrene (TCPS) dish with the conditional medium and could adapt to the feeder-free environment. Feeder-free dishes were further prepared from chitosan, chitosan-hyaluronan, silk fibroin, and polyurethane (PU1 and PU2) two-dimensional substrates. The iPSCs cultured on the chitosan substrates showed a higher proliferation rate without losing the stemness feature. Among the different materials, PU2 could be prepared as a thermoresponsive hydrogel, which was a potential ink for 3D bioprinting. The iPSCs cultured on PU2 substrates well survived when further embedded in PU2 hydrogel. Moreover, PU2 hydrogel printed with iPSCs remained structural integrity. The use of PU2 hydrogel to embed iPSCs reduced the injury to iPSCs by shear stress. These results indicate that iPSCs could be expanded on chitosan or PU2 membranes without the feeder layer and then printed in PU2 hydrogel. The combination of these steps could offer a new possibility for future applications of iPSC-based 3D bioprinting in tissue engineering.

PMID: 29025676
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان