Архив номеров
Медицинская Техника / №1, 2016 / с. 1-4

Распластывание тканевых сфероидов на электроспинновом полиуретановом матриксе

                                

Е.В. Кудан, Е.А. Буланова, Ф.Д.А.С. Перейра, В.A. Парфенов, В.А. Касьянов, Ю.Д. Хесуани, В.А. Миронов


Аннотация

Тканевые сфероиды, сформированные из фибробластов с помощью микромолдного неадгезивного гидрогеля, были расположены с помощью трехмерного биопринтера на поверхности нановолокнистого полиуретанового матрикса, полученного методом электроспиннирования. Было показано, что тканевые сфероиды прикрепляются к поверхности матрикса в течение всего нескольких часов и полностью распластываются в течение нескольких дней, что указывает на высокую биосовместимость использованного матрикса. Тканевые конструкции, образующиеся при прикреплении и распластывании тканевых сфероидов на электроспинновом матриксе, являются новой технологической платформой для биофабрикации и трехмерной биопечати тканей и органов.


Сведения об авторах

Елизавета Валерьевна Кудан, канд. хим. наук, ст. научный сотрудник,
Елена Анатольевна Буланова, канд. биолог. наук, зав. лабораторией клеточных технологий,
Перейра Фредерико Давид Аленсар ди Сена, магистр, инженер,
Владислав Александрович Парфенов, ведущий инженер, ЧУ «3Д Биопринтинг Солюшенс», г. Москва,
Владимир Александрович Касьянов, д-р техн. наук, профессор, руководитель лаборатории биомеханики, Рижский университет им. П. Страдиньша, ст. научный сотрудник, Рижский технический университет, г. Рига, Латвия,
Хесуани Юсеф Джоржевич, исполнительный директор,
Владимир Александрович Миронов, канд. мед. наук, научный руководитель, ЧУ «3Д Биопринтинг Солюшенс», г. Москва,
e-mail: info@bioprinting.ru

Список литературы

1. Mironov V., Visconti R.P., Kasyanov V., Forgacs G., Drake C.J., Markwald R.R. Organ printing: Tissue spheroids as building blocks // Biomaterials. 2009 Apr. Vol. 30 (12). PP. 2164-2174.
2. Perez-Pomares J.M., Foty R.A. Tissue fusion and cell sorting in embryonic development and disease: Biomedical implications // Bioessays. 2006 Aug. Vol. 28 (8). PP. 809-821. Review.
3. Foty R.A., Pfleger C.M., Forgacs G., Steinberg M.S. Surface tensions of embryonic tissues predict their mutual envelopment behavior // Development. 1996 May. Vol. 122 (5). PP. 1611-1620.
4. Huang G.S., Tseng C.S., Linju Yen B., Dai L.G., Hsieh P.S., Hsu S.H. Solid freeform-fabricated scaffolds designed to carry multicellular mesenchymal stem cell spheroids for cartilage regeneration // Eur. Cell Mater. 2013 Oct 13. Vol. 26. PP. 179-194; discussion 194.
5. Schon B.S., Schrobback K., van der Ven M., Stroebel S., Hooper G.J., Woodfield T.B. Validation of a high-throughput microtissue fabrication process for 3D assembly of tissue engineered cartilage constructs // Cell Tissue Res. 2012 Feb 1.
6. Jakab K., Neagu A., Mironov V., Markwald R.R., Forgacs G. Engineering biological structures of prescribed shape using self- assembling multicellular systems // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004 Mar 2. Vol. 101 (9). PP. 2864-2869.
7. Itoh M., Nakayama K., Noguchi R., Kamohara K., Furukawa K., Uchihashi K., Toda S., Oyama J., Node K., Morita S. Scaffold- Free Tubular Tissues Created by a Bio-3D Printer Undergo Remodeling and Endothelialization when Implanted in Rat Aortae // PLoS One. 2015 Sep 1. Vol. 10 (9): e0136681.
8. Pham Q.P., Sharma U., Mikos A.G. Electrospinning of polymeric nanofibers for tissue engineering applications: A review // Tissue Eng. 2006 May. Vol. 12 (5). PP. 1197-1211.
9. Mironov V., Kasyanov V., Markwald R.R. Nanotechnology in vascular tissue engineering: From nanoscaffolding towards rapid vessel biofabrication // Trends Biotechnol. 2008 Jun. Vol. 26 (6). PP. 338-344.
10. Chua K.N., Lim W.S., Zhang P., Lu H., Wen J., Ramakrishna S., Leong K.W., Mao H.Q. Stable immobilization of rat hepatocyte spheroids on galactosylated nanofiber scaffold // Biomaterials. 2005 May. Vol. 26 (15). PP. 2537-2547.
11. Xia L., Sakban R.B., Qu Y., Hong X., Zhang W., Nugraha B., Tong W.H., Ananthanarayanan A., Zheng B., Chau I.Y., Jia R., McMillian M., Silva J., Dallas S., Yu H. Tethered spheroids as an in vitro hepatocyte model for drug safety screening // Biomaterials. 2012 Mar. Vol. 33 (7). PP. 2165-2176.
12. Beachley V., Kasyanov V., Nagy-Mehesz A., Norris R., Ozolanta I., Kalejs M., Stradins P., Baptista L., da Silva K., Grainjero J., Wen X., Mironov V. The fusion of tissue spheroids attached to pre-stretched electrospun polyurethane scaffolds // J. Tissue Eng. 2014 Nov 6. Vol. 5: 2041731414556561.
13. Ryan P.L., Foty R.A., Kohn J., Steinberg M.S. Tissue spreading on implantable substrates is a competitive outcome of cell-cell vs. cell-substratum adhesivity // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001 Apr 10. Vol. 98 (8). PP. 4323-4327.
14. Lee H.J., Lee S.J., Uthaman S., Thomas R.G., Hyun H., Jeong Y.Y., Cho C.S., Park I.K. Biomedical Applications of Magnetically Functionalized Organic/Inorganic Hybrid Nanofibers // Int. J. Mol. Sci. 2015 Jun 15. Vol. 16 (6). PP. 13661-13677.
15. Whatley B.R., Li X., Zhang N., Wen X. Magnetic-directed patterning of cell spheroids // J. Biomed. Mater. Res. A. 2014 May. Vol. 102 (5). PP. 1537-1547.