マイクロファイバーで強化された生きた筋肉構造の連続的なハイブリッドバイオプリント

科学分野:

• バイオマテリアル科学
• 組織工学
• 再生医療

背景:

• 機能的な骨格筋構造を設計するには,ネイティブの細胞外マトリックス (ECM) と細胞組織を複製する必要があります.
• 既存の方法は機械的なマッチングと 精密なセルラーアラインメントの両方を達成する上で困難に直面しています

研究 の 目的:

• 生きた筋肉の複合構造を 作り出すための新しいバイオプリンティング戦略を開発する
• メカニカルにマッチした,高度に整合した 毛細な筋肉の構造を,ネイティブのような性質で達成する.

主な方法:

• 連続的なハイブリッドバイオプリント (CHB) は,電水ダイナミック (EHD) 印刷とエクストルーションベースのバイオプリントを組み合わせています.
• ポリメリックマイクロファイバー,サクリフィアルゼラチン,細胞負荷のフィブリンヒドロゲルを用いた構造物の製造.
• バイオプリントされた水素ガスを,高アスペクト比のマイクロファイバーの安定したEHD印刷のための導電面として使用します.

主要な成果:

• CHBは"センチメートルの高さで 構造的に健全な 微細繊維の生成を可能にしました
• 犠牲のヒドロゲル除去は 調節可能で 固有の筋肉のような機械的性質を持つ 毛細な構造を生み出しました
• 微細繊維構造は細胞誘発のアニゾトロプ的改造を誘導し,高度に整合したミオブラスト束を形成した.
• 筋肉特有の遺伝子およびタンパク質発現が強化された多核性ミオチューブに微分化した配列のミオブラスト構造.

結論:

• CHBの戦略は,アニゾトロプの機械的性質と細胞組織を持つ 複合構造を成功裏に設計します.
• このアプローチは 機能的な骨格筋組織を作る 有望なプラットフォームです
• この方法は,細胞の並べ替えを正確に制御し,周回または層特異的に並べ替えられた構造を可能にします.