La bioimpresión en 3D de estructuras completas de gelatina-almidón prevascularizadas con cultivos incrustados
Autores: Böttcher, Bastian; Pflieger, Astrid; Schumacher, Jan; Jungnickel, Berit; Feller, Karl-Heinz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La bioimpresión en 3D de estructuras completas de gelatina-almidón prevascularizadas con cultivos incrustados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Bioprinting
Transferencia de nutrientes
Prevascularización
Injertos
Crecimiento celular
Hidrogel
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
El uso de la bioimpresión permite la creación de injertos tridimensionales complejos con carga celular y colocación espacial de diferentes líneas celulares. Sin embargo, un desafío importante es la transferencia insuficiente de nutrientes, especialmente con el aumento del tamaño del injerto que causa necrosis y reducción de la proliferación. Una posibilidad para mejorar el soporte de nutrientes es la integración de estructuras tubulares para reducir los caminos de difusión. En este estudio se investigó la influencia de la prevascularización en injertos de espesor completo en el crecimiento celular con una variación del estilo de cultivo y la composición celular. Para llevar a cabo esto, se evaluaron las propiedades reológicas del hidrogel de gelatina-alginato utilizado, así como las posibilidades de mejorar las condiciones de crecimiento en el hidrogel. Los injertos prevascularizados se fabricaron utilizando una bioimpresora basada en extrusión neumática con una herramienta de extrusión coaxial. Los injertos prevascularizados se cultivaron estática y dinámicamente con una monocultivo de células HepG2. Además, se creó un cocultivo de células HepG2, fibroblastos y HUVEC-TERT2 mientras que las HUVEC-TERT2 se colocaron concéntricamente alrededor de los canales huecos. Un cultivo estático de los injertos prevascularizados mostró mejoras a corto plazo en la proliferación celular en comparación con los injertos avasculares, mientras que un cultivo basado en perfusión mostró mejoras en los tiempos de cultivo a medio plazo. El cultivo del cocultivo indicó la formación de estructuras vasculares desde los canales huecos hacia áreas avasculares. Según estos resultados, la integración de estructuras prevasculares muestra efectos beneficiosos para el cultivo in vitro de injertos bioimpresos, cuyo impacto puede aumentarse en injertos más grandes.
Descripción
El uso de la bioimpresión permite la creación de injertos tridimensionales complejos con carga celular y colocación espacial de diferentes líneas celulares. Sin embargo, un desafío importante es la transferencia insuficiente de nutrientes, especialmente con el aumento del tamaño del injerto que causa necrosis y reducción de la proliferación. Una posibilidad para mejorar el soporte de nutrientes es la integración de estructuras tubulares para reducir los caminos de difusión. En este estudio se investigó la influencia de la prevascularización en injertos de espesor completo en el crecimiento celular con una variación del estilo de cultivo y la composición celular. Para llevar a cabo esto, se evaluaron las propiedades reológicas del hidrogel de gelatina-alginato utilizado, así como las posibilidades de mejorar las condiciones de crecimiento en el hidrogel. Los injertos prevascularizados se fabricaron utilizando una bioimpresora basada en extrusión neumática con una herramienta de extrusión coaxial. Los injertos prevascularizados se cultivaron estática y dinámicamente con una monocultivo de células HepG2. Además, se creó un cocultivo de células HepG2, fibroblastos y HUVEC-TERT2 mientras que las HUVEC-TERT2 se colocaron concéntricamente alrededor de los canales huecos. Un cultivo estático de los injertos prevascularizados mostró mejoras a corto plazo en la proliferación celular en comparación con los injertos avasculares, mientras que un cultivo basado en perfusión mostró mejoras en los tiempos de cultivo a medio plazo. El cultivo del cocultivo indicó la formación de estructuras vasculares desde los canales huecos hacia áreas avasculares. Según estos resultados, la integración de estructuras prevasculares muestra efectos beneficiosos para el cultivo in vitro de injertos bioimpresos, cuyo impacto puede aumentarse en injertos más grandes.