The technology to fabricate three-d

The technology to fabricate three-dimensional (3D) engineered tissue analogue structures, called 3D printing, would enable researchers and clinicians to tackle the current shortage of tissues and organs needed for transplants and provide platforms for drug testing and studying tissue morphogenesis. There are two different approaches using 3D printing technology in tissue engineering. The first approach is used to create acellular 3D scaffolds and molds, which must be seeded with cells after fabrication; the second approach is used to build tissue constructs by directly depositing cells or cell aggregates, a process known as bioprinting. A crucial aspect of bioprinting is that the bioink must have printability and biocompatibility because it requires the dispensing of cell-containing media. The need to operate in an aqueous or aqueous gel environment limits the choice of materials, a situation cited as a significant inhibitor to the growth of bioprinting. In extrusion-based printing, hydrogels are solidified through either thermal processes or post-print cross-linking and are used for the printing of cells to produce diverse tissues, ranging from the liver to bone, using materials such as alginate/gelatin chitosan/gelatin, gelatin/fibrinogen and gelatin methacrylate. The alginate material system (such as alginate/gelatin) is the most popular material system in use, although it uses biologically inert material that meets the osmolar requirements of the cells, maintains their viability and hardens simply by brief exposure to calcium chloride. However, there are some concerns over the outcomes of alginate studies. Derby noted that alginate systems are clearly useful for technology development purposes but are unlikely to have any long-term role because of the poor cellular adhesion that has been observed. Pati et al. analysed the drawbacks of alginate gels and concluded that cells cannot degrade the surrounding alginate gel matrix; thus, they remain located specifically in their original deposited position during the entire culture period, limiting their capacity to proliferate and differentiate. Thus, although there were some successful reports concerning the use of alginate gels to bioprint cell-printed structures, the slow and uncontrollable degradation rates of the bioprinted constructs, which induce minimal cell-proliferation and inferior cell-differentiation, are the foremost concerns.

It was already known that, after cross-linking with calcium ions, the slow degradation rate of alginate is due to the low level of released calcium ions. Sodium citrate, whose citrate ion can chelate to calcium ions and form calcium citrate complexes, was proven to be an effective method to dissolve alginate hydrogels that had cross-linked with calcium chloride. Encapsulating alginate beads can be completely dissolved by treating them with 55 mM sodium citrate for 20 min, and the procedure of alginate sacrificing was not harmful to the cells embedded in the alginate gel. Thus, sodium citrate may be a useful way to increase or even control the degradation of the bioprinted alginate constructs. Such changed matrix properties (degradation) may provide a more suitable environment in which cells can be printed and retain their capacity to proliferate and express specific marker proteins.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เทคโนโลยีเพื่อสานสามมิติ (3D) วิศวกรรมเนื้อเยื่อโครงสร้างแบบอะนาล็อกที่เรียกว่าพิมพ์ 3 มิติจะช่วยให้นักวิจัยและแพทย์ที่จะแก้ไขปัญหาการขาดแคลนปัจจุบันของเนื้อเยื่อและอวัยวะที่จำเป็นสำหรับการปลูกและให้แพลตฟอร์มสำหรับการทดสอบยาเสพติดและการศึกษา morphogenesis เนื้อเยื่อ มีสองวิธีที่แตกต่างกันโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อ วิธีแรกใช้ในการสร้างโครง 3D ไอกรนและแม่พิมพ์ซึ่งจะต้องเมล็ดกับเซลล์หลังจากการผลิต; วิธีที่สองคือใช้ในการสร้างโครงสร้างเนื้อเยื่อโดยตรงฝากเซลล์หรือมวลเซลล์กระบวนการที่เรียกว่า bioprinting ลักษณะสำคัญของ bioprinting คือ bioink ต้องมี printability และ biocompatibility เพราะต้องใช้จ่ายของสื่อเซลล์ที่มี จำเป็นที่จะต้องทำงานในสภาพแวดล้อมที่เป็นเจลน้ำหรือน้ำ จำกัด ทางเลือกของวัสดุสถานการณ์อ้างว่าเป็นตัวยับยั้งที่มีนัยสำคัญต่อการเจริญเติบโตของ bioprinting ในการพิมพ์การอัดขึ้นรูปตามไฮโดรเจลที่มีการเสริมความมั่นคงผ่านกระบวนการความร้อนหรือการโพสต์การพิมพ์การเชื่อมโยงข้ามและมีการใช้สำหรับการพิมพ์ของเซลล์ในการผลิตเนื้อเยื่อที่มีความหลากหลายตั้งแต่ตับกับกระดูกโดยใช้วัสดุเช่นอัลจิเนต / เจลาตินไคโตซาน / เจลาติน เจลาติน / fibrinogen และเจลาตินทาคริเลต ระบบวัสดุอัลจิเนต (เช่นอัลจิเนต / เจลาติน) เป็นระบบวัสดุที่นิยมมากที่สุดในการใช้งานแม้จะใช้วัสดุเฉื่อยทางชีวภาพที่ตรงตามข้อกำหนด osmolar ของเซลล์รักษาความมีชีวิตของพวกเขาและแข็งตัวได้ง่ายๆโดยการสัมผัสสั้น ๆ กับแคลเซียมคลอไรด์ แต่มีความกังวลบางกว่าผลของการศึกษาอัลจิเนต ดาร์บี้ตั้งข้อสังเกตว่าระบบอัลจิเนตที่ชัดเจนที่มีประโยชน์เพื่อการพัฒนาเทคโนโลยี แต่ไม่น่าจะมีบทบาทใด ๆ ในระยะยาวเพราะการยึดเกาะที่โทรศัพท์มือถือที่ไม่ดีที่ได้รับการตั้งข้อสังเกต Pati, et al การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของเจลอัลจิเนตและได้ข้อสรุปว่าเซลล์ไม่สามารถย่อยสลายรอบเมทริกซ์เจลอัลจิเนต; ดังนั้นพวกเขายังคงอยู่เฉพาะในตำแหน่งเดิมฝากของพวกเขาในช่วงระยะเวลาการเลี้ยงทั้งการ จำกัด ความสามารถในการเพิ่มจำนวนและความแตกต่าง ดังนั้นแม้ว่าจะมีบางรายงานที่ประสบความสำเร็จเกี่ยวกับการใช้เจลอัลจิเนตเพื่อ bioprint โครงสร้างของเซลล์พิมพ์ที่อัตราการย่อยสลายช้าและไม่สามารถควบคุมการสร้าง bioprinted ซึ่งก่อให้เกิดน้อยที่สุดเซลล์และการขยายด้อยกว่าเซลล์แตกต่างมีความกังวลที่สำคัญที่สุด. มัน เป็นที่รู้จักกันดีอยู่แล้วว่าหลังจากที่เชื่อมโยงข้ามกับแคลเซียมไอออนที่อัตราการย่อยสลายช้าของอัลจิเนตเป็นเพราะในระดับต่ำของการปล่อยตัวแคลเซียมไอออน ซิเตรทโซเดียมซึ่งไอออนซิเตรตสามารถก้ามปูไอออนแคลเซียมและรูปแบบคอมเพล็กซ์แคลเซียมซิเตรตได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการละลายไฮโดรเจลอัลจิเนตที่มีการเชื่อมโยงกับแคลเซียมคลอไรด์ ห่อหุ้มเม็ดอัลจิเนตสามารถละลายได้อย่างสมบูรณ์โดยการรักษาพวกเขาด้วย 55 มิลลิโซเดียมซิเตรตเป็นเวลา 20 นาทีและขั้นตอนของการเสียสละอัลจิเนตก็ไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์ที่ฝังอยู่ในเจลอัลจิเนต ดังนั้นโซเดียมซิเตรตอาจจะเป็นวิธีที่มีประโยชน์เพื่อเพิ่มหรือแม้แต่การควบคุมการเสื่อมสภาพของโครงสร้างอัลจิเนต bioprinted เช่นการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเมทริกซ์ (ย่อยสลาย) อาจจัดให้มีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมมากขึ้นในการที่เซลล์สามารถพิมพ์และรักษาความสามารถในการขยายและแสดงเครื่องหมายโปรตีนที่เฉพาะเจาะจง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เทคโนโลยีโครงสร้างสามมิติ ( 3D ) ออกแบบโครงสร้างแบบเนื้อเยื่อที่เรียกว่าการพิมพ์ 3 มิติจะช่วยให้นักวิจัยและแพทย์เพื่อแก้ไขปัญหาปัจจุบันของเนื้อเยื่อและอวัยวะที่จำเป็นสำหรับการปลูก และให้แพลตฟอร์มสำหรับการทดสอบยาเสพติดและการศึกษาการเปลี่ยนแปลงลักษณะเนื้อเยื่อ มีสองวิธีที่แตกต่างกัน การใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในวิศวกรรมเนื้อเยื่อ วิธีแรกที่ใช้ในการสร้างนั่งร้าน 3D acellular และแม่พิมพ์ซึ่งต้องลุยกับเซลล์หลังจากการประดิษฐ์ ; วิธีที่สองคือใช้ในการเสริมสร้างเนื้อเยื่อโครงสร้างโดยฝากเงินโดยตรงเซลล์หรือเซลล์กลุ่ม กระบวนการที่เรียกว่า bioprinting . กว้างยาวสำคัญของ bioprinting ที่ bioink ต้องสภาพพิมพ์ได้ เพราะมันต้องมีการ biocompatibility และเซลล์ที่มีสื่อ ต้องใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำหรือเจล จำกัด เลือกวัสดุ สถานการณ์ รวมทั้งยับยั้งที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตของ bioprinting . ในรูปพิมพ์ตาม เจลจะแข็งผ่านทั้งกระบวนการ หรือความร้อนแรงพิมพ์โพสต์และใช้สำหรับการพิมพ์ของเซลล์ผลิตเนื้อเยื่อหลากหลาย ตั้งแต่ ตับ กระดูก การใช้วัสดุ เช่น อัลไคโตซาน / / วุ้นเจลาติน gelatin / ฟามเลต และเจลาติน ระบบจัดการวัสดุ ( เช่น อัลจิเนต / เจลาติน ) เป็นระบบที่นิยมมากที่สุดในการใช้วัสดุที่แม้ว่าจะใช้ชีวภาพเฉื่อยวัสดุที่ตรงตามความต้องการของ osmolar เซลล์ , รักษาความมีชีวิตของตน และแข็งตัวง่ายโดยการสัมผัสสั้นแคลเซียมคลอไรด์ อย่างไรก็ตาม มีความกังวลเกี่ยวกับผลของแอลจิเนตศึกษา ดาร์บี้กล่าวว่าระบบเนตมีประโยชน์อย่างชัดเจน เพื่อวัตถุประสงค์ในการพัฒนาเทคโนโลยี แต่ไม่น่าจะมีระยะยาวบทบาทเพราะคนจนเซลล์ยึดเกาะที่ได้รับการตรวจสอบ . ปาตี et al . วิเคราะห์ข้อด้อยของอัลเจลและสรุปได้ว่า เซลล์ไม่สามารถลดรอบแอลเจลเมทริกซ์ ; ดังนั้น , พวกเขายังคงตั้งอยู่เฉพาะในตำแหน่งเดิมของพวกเขาฝากเงินในช่วงวัฒนธรรมทั้งหมด จำกัด กำลังการผลิตของพวกเขาที่จะเพิ่มจำนวน และแยกแยะได้ ดังนั้น แม้ว่าจะมีบางความสำเร็จรายงานเกี่ยวกับการใช้อัลจิเนตเจลให้เซลล์ bioprint พิมพ์โครงสร้าง ช้าและไม่สามารถควบคุมอัตราการย่อยสลายของ bioprinted โครงสร้างซึ่งทำให้เกิด proliferation เซลล์น้อยที่สุดและความแตกต่างของเซลล์ด้านล่าง มีความกังวลที่สำคัญที่สุดมันเป็นที่รู้จักว่าหลังจากที่เชื่อมกับแคลเซียมไอออน , ช้า อัตราการย่อยสลายของอัลจิเนตเป็นต่ำของการปล่อยประจุแคลเซียม โซเดียมซิเตรตที่มีไอออนไอออนแคลเซียมคีเลตเทรตสามารถเพื่อแบบฟอร์มแคลเซียมซิเตรท คอมเพล็กซ์ ถูกพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสลายแอลเจลที่ได้เชื่อมโยงกับแคลเซียม คลอไรด์ ห่อหุ้มแอลลูกปัดสามารถละลายอย่างสมบูรณ์โดยการรักษาพวกเขาด้วย 55  มิลลิเมตรโซเดียมซิเตรต 20  มิน และขั้นตอนของอัลเสียสละไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์ที่ฝังตัวอยู่ในแอลเจล ดังนั้น , โซเดียมซิเตรตอาจเป็นวิธีที่มีประโยชน์เพื่อเพิ่ม หรือแม้แต่การควบคุมการย่อยสลายของ bioprinted แอลสร้าง . เช่นการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเมทริกซ์ ( เสื่อม ) อาจมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมมากขึ้นซึ่งในเซลล์ที่สามารถพิมพ์และรักษาขีดความสามารถที่จะเผยแพร่และแสดงโปรตีนเครื่องหมายที่เฉพาะเจาะจง