Bioprinting de Capas Esféricas para Producir Esferoides Uniformes con Tamaños Controlados
Autores: Son, Kuk Hui; Kim, Dong-Ha; Park, Seunghye; Kim, Hyun Jae; Park, Mira; Kim, Seung-Jin; Lee, Sang Jin; Ahn, Keunsun; Lee, Jin Woo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Bioprinting de Capas Esféricas para Producir Esferoides Uniformes con Tamaños Controlados
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Esferoide celular
Sistema de bioprinting
Cápsulas de hidrogel de alginato
Agregación celular
Esfericidad
Cribado de fármacos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos convencionales de producción de esferoides celulares son en gran medida manuales, lo que lleva a variaciones en tamaño y forma que comprometen la consistencia y fiabilidad para su uso en aplicaciones terapéuticas basadas en células. Para mejorar la producción de esferoides, se implementó un sistema de bioprinting de conchas esféricas, que permite la generación de esferoides celulares uniformes a gran escala con tamaños controlados de manera precisa. El sistema encapsula células dentro de delgadas conchas de hidrogel de alginato formadas a través de bioprinting y reacciones de entrecruzamiento iónico. El entrecruzamiento de alginato con iones de calcio creó conchas de alginato que contenían bioinks a base de gelatina con células incrustadas, facilitando la agregación celular espontánea dentro de las conchas y eliminando la necesidad de pocillos de plástico. Al ajustar las concentraciones celulares en el bioink de alginato-gelatina, logramos un control preciso sobre el tamaño de los esferoides, manteniendo una esfericidad superior a 0.94 y desviaciones de tamaño dentro de +/-10 um. Este método se ha aplicado con éxito a varios tipos de células, incluyendo células cancerosas, fibroblastos, condrocitos y células epiteliales, demostrando su versatilidad. Este enfoque escalable mejora la fiabilidad de la terapia celular y la evaluación de fármacos, ofreciendo una plataforma robusta para futuras aplicaciones biomédicas.
Descripción
Los métodos convencionales de producción de esferoides celulares son en gran medida manuales, lo que lleva a variaciones en tamaño y forma que comprometen la consistencia y fiabilidad para su uso en aplicaciones terapéuticas basadas en células. Para mejorar la producción de esferoides, se implementó un sistema de bioprinting de conchas esféricas, que permite la generación de esferoides celulares uniformes a gran escala con tamaños controlados de manera precisa. El sistema encapsula células dentro de delgadas conchas de hidrogel de alginato formadas a través de bioprinting y reacciones de entrecruzamiento iónico. El entrecruzamiento de alginato con iones de calcio creó conchas de alginato que contenían bioinks a base de gelatina con células incrustadas, facilitando la agregación celular espontánea dentro de las conchas y eliminando la necesidad de pocillos de plástico. Al ajustar las concentraciones celulares en el bioink de alginato-gelatina, logramos un control preciso sobre el tamaño de los esferoides, manteniendo una esfericidad superior a 0.94 y desviaciones de tamaño dentro de +/-10 um. Este método se ha aplicado con éxito a varios tipos de células, incluyendo células cancerosas, fibroblastos, condrocitos y células epiteliales, demostrando su versatilidad. Este enfoque escalable mejora la fiabilidad de la terapia celular y la evaluación de fármacos, ofreciendo una plataforma robusta para futuras aplicaciones biomédicas.