Bioink a base de fibrinógeno para aplicación en bioprinting 3D de equivalentes de piel
Autores: Cavallo, Aida; Al Kayal, Tamer; Mero, Angelica; Mezzetta, Andrea; Guazzelli, Lorenzo; Soldani, Giorgio; Losi, Paola
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Bioink a base de fibrinógeno para aplicación en bioprinting 3D de equivalentes de piel
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Bioprinting
Bioink
Fibrinógeno
Alginato
Equivalente de piel
Fibroblasto dérmico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La bioprinting tridimensional ha surgido como una tecnología atractiva debido a su capacidad para imitar la arquitectura del tejido nativo utilizando diferentes tipos de células y biomateriales. Hoy en día, el desarrollo de bioink cargado de células o equivalentes de tejido cutáneo aún se encuentra en una etapa temprana. El objetivo del estudio es proponer un bioink que se utilizará en la bioprinting de piel basado en una mezcla de fibrinógeno y alginato para formar un hidrogel mediante polimerización enzimática con trombina y por entrecruzamiento iónico con iones de calcio divalentes. La formulación del bioink de biomaterial, compuesta por 30 mg/mL de fibrinógeno, 6% de alginato y 25 mM de CaCl, fue caracterizada en términos de homogeneidad, propiedades reológicas, capacidad de impresión, propiedades mecánicas, tasa de degradación, absorción de agua y biocompatibilidad mediante el método indirecto utilizando fibroblastos de ratón L929. El bioink propuesto es una mezcla homogénea con un comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento, excelente capacidad de impresión, rigidez mecánica adecuada, porosidad, biodegradabilidad y absorción de agua, y es biocompatible in vitro. El bioink basado en fibrinógeno se utilizó para la bioprinting 3D de la capa dérmica del equivalente de piel. Se probaron tres densidades diferentes de fibroblastos dérmicos humanos normales (NHDF), y se obtuvieron mejores resultados en términos de viabilidad, expansión y proliferación con 4 x 10 células/mL. El equivalente de piel fue bioprintado, añadiendo queratinocitos humanos (HaCaT) a través de la bioprinting en la superficie superior de la capa dérmica. Un equivalente de piel teñido por análisis de vivo/muerto e histológico inmediatamente después de la impresión y a los 7 y 14 días de cultivo mostró una estructura similar a un tejido con dos capas distintas caracterizadas por la presencia de células viables y proliferantes. Este equivalente de piel bioprintado mostró una arquitectura similar a la piel nativa, allanando el camino para su uso como sustituto de piel para aplicaciones de curación de heridas.
Descripción
La bioprinting tridimensional ha surgido como una tecnología atractiva debido a su capacidad para imitar la arquitectura del tejido nativo utilizando diferentes tipos de células y biomateriales. Hoy en día, el desarrollo de bioink cargado de células o equivalentes de tejido cutáneo aún se encuentra en una etapa temprana. El objetivo del estudio es proponer un bioink que se utilizará en la bioprinting de piel basado en una mezcla de fibrinógeno y alginato para formar un hidrogel mediante polimerización enzimática con trombina y por entrecruzamiento iónico con iones de calcio divalentes. La formulación del bioink de biomaterial, compuesta por 30 mg/mL de fibrinógeno, 6% de alginato y 25 mM de CaCl, fue caracterizada en términos de homogeneidad, propiedades reológicas, capacidad de impresión, propiedades mecánicas, tasa de degradación, absorción de agua y biocompatibilidad mediante el método indirecto utilizando fibroblastos de ratón L929. El bioink propuesto es una mezcla homogénea con un comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento, excelente capacidad de impresión, rigidez mecánica adecuada, porosidad, biodegradabilidad y absorción de agua, y es biocompatible in vitro. El bioink basado en fibrinógeno se utilizó para la bioprinting 3D de la capa dérmica del equivalente de piel. Se probaron tres densidades diferentes de fibroblastos dérmicos humanos normales (NHDF), y se obtuvieron mejores resultados en términos de viabilidad, expansión y proliferación con 4 x 10 células/mL. El equivalente de piel fue bioprintado, añadiendo queratinocitos humanos (HaCaT) a través de la bioprinting en la superficie superior de la capa dérmica. Un equivalente de piel teñido por análisis de vivo/muerto e histológico inmediatamente después de la impresión y a los 7 y 14 días de cultivo mostró una estructura similar a un tejido con dos capas distintas caracterizadas por la presencia de células viables y proliferantes. Este equivalente de piel bioprintado mostró una arquitectura similar a la piel nativa, allanando el camino para su uso como sustituto de piel para aplicaciones de curación de heridas.