بافت های سه بعدی با استفاده از اسفروئیدهای سلول های بنیادی پرتوان انسانی به عنوان بلوک های ساختاری زیست ساخته ها
تاریخ انتشار: یکشنبه 20 فروردین 1396
| امتیاز:
یک رویکرد جدیدا ظهور کرده برای مهندسی بافت، تولید بافت های زیست ساخت با استفاده از اسفروئیدهای سلولی به عنوان بلوک های ساختاری است. سلول های بنیادی پرتوان انسانی(hPSCs)، شامل سلول های بنیادی جنینی(hESCs) و سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) می تواندبرای تولید شمار زیادی از سلول ها کشت شوند و احتمالا در آزمایشگاه به همه انواع سلول های بدن انسان تمایز یابند، بنابراین منبع سلولی ایده آلی برای زیست ساخت ها هستند. ما پیش از این یک سیستم کشت سلولی مبتنی بر هیدروژل را طراحی کردیم که می تواند از نظر اقتصادی تعداد زیادی اسفروئید سلول های بنیادی پرتوان انسانی تولید کند. با سلول های بنیادی پرتوان انسانی و این سیستم کشت، دو روش بالقوه برای زیست ساخت یک بافت مطلوب وجود دارد. در روش یک، اسفروئیدهای سلول های بنیادی پرتوان انسانی در ابتدا برای زیست ساخت یک بافت سلول های بنیادی پرتوان انسانی استفاده شد که به دنبال آن به بافت مورد مظر تمایز یافت. در روش دو، اسفروئیدهای سلول های بنیادی پرتوان انسانی ابتدا در سیستم کشت مبتنی بر هیدروژل به اسفروئیدهای بافتی تبدیل شدند و سپس اسفروئیدهای بافتی برای زیست ساخت بافت مطلوب مورد استفده قرار گرفت. در این مقاله، ما به طور سیستمیک نرخ ادغام اسفروئیدهای سلول های بنیادی پرتوان انسانی را بدون یا با تمایز به سمت نورون های دوپامینرژیک قشری و مغز میانی اندازه گیری کردیم و دریافتیم نرخ ادغام اسفورئیدها به طور واضحی با پیشرفت تمایز کاهش یافت. ما دریافتیم که روش یک برای زیست ساخت بافت عصبی مناسب تر است.
Biofabrication. 2017 Mar 13. doi: 10.1088/1758-5090/aa663b. [Epub ahead of print]
Three-dimensional tissues using human pluripotent stem cell spheroids as biofabrication building blocks.
Lin H1, Li Q2, Lei Y3.
Abstract
A recently emerged approach for tissue engineering is to biofabricate tissues using cellular spheroids as building blocks. Human pluripotent stem cells (hPSCs), including human embryonic stem cells (hESCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs), can be cultured to generate large numbers of cells and presumably be differentiated into all the cell types of human body in vitro, thus are ideal cell source for biofabrication. We previously developed a hydrogel-based cell culture system that can economically produce large numbers of hPSC spheroids. With hPSCs and this culture system, there are two potential methods to biofabricate a desired tissue. In Method 1, hPSC spheroids are first utilized to biofabricate a hPSC tissue that is subsequently differentiated into the desired tissue. In Method 2, hPSC spheroids are first converted into tissue spheroids in the hydrogel-based culture system and the tissue spheroids are then utilized to biofabricate the desired tissue. In this paper, we systematically measured the fusion rates of hPSC spheroids without and with differentiation toward cortical and midbrain dopaminergic neurons and found spheroids' fusion rates dropped sharply as differentiation progressed. We found Method 1 was appropriated for biofabricating neural tissues.
PMID: 28287080