生物反应器设计用于在流量条件下培养血管化的工程组织
Dora Evelyn Ibarra1, Maggie E Jewett1,2,3, Dillon K Jarrell1
1Department of Bioengineering, University of Colorado Anschutz Medical Campus, Aurora, Colorado, USA.
Tissue engineering. Part A
|November 2, 2023
概括
一个新的生物反应器系统支持用于心脏组织工程的3D细胞培养. 该系统使用重力介导的流动和电刺激来成熟的血管化组织结构,用于先天性心脏缺陷治疗.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 再生医学是一种再生医学.
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 遗传性心脏缺陷治疗通常涉及合成材料,导致痕组织和重复手术.
- 之前的小鼠研究表明,预血管化的支架融入心脏组织.
- 人类心脏更厚的支架需要在生理条件下进行细胞播种和成熟的方法.
研究的目的:
- 为心脏组织工程开发一种生物反应器系统,用于 perfusing 和电刺激厚,多孔的支架.
- 为了评估生物相容的聚合物诱导多能干细胞衍生心肌细胞 (iPSC-CM) 的活力.
- 在动态培养条件下评估支架内的细胞透和成熟.
主要方法:
- 一个生物反应器系统被设计用于 perfusing 长达六个7毫米的多孔支架与可调节的重力介导流量和电刺激.
- 测试了三种生物相容聚合物 (MED610,Vero,FORMLAB) 的iPSC-CM可行性.
- 用内皮细胞和纤维细胞培养的支架在静态和流动条件下培养长达7天,细胞透量度通过免疫光学.
主要成果:
- MED610,Vero和FORMLAB材料没有影响iPSC-CM的可行性;MED610被选择用于3D打印.
- 核实了生物反应器功能,包括电场刺激 (0-5V) 和生理流量.
- 在培养2,5和7天后,成功评估了支架内的细胞透和结构.
结论:
- 开发的重力介导流动生物反应器是3D细胞培养的可行平台.
- 该系统专门设计用于通过电刺激进行血管化组织结构的 perfusing,用于心脏成熟.
- 这项技术有可能对心脏组织进行工程,以治疗先天性心脏缺陷.
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