pdECM bioink peut fournir un microenvironnement bénéfique pour les îlots pancréatiques en utilisant des composants spécifiques aux tissus et l’architecture et a des propriétés neurologiques optimales qui réduisent les décès cellulaires et d’augmenter leur imprimabilité. Le principal avantage de cette technique est que la composition spécifique aux tissus peut être préservée dans le bioink pdECM favorisant une tige croisée constructive entre les constructions de tissus pancréatiques 3D et les îlots encapsulés. Le développement de l’encapsulation des îlots dans le bioink pdECM peut être appliqué à la fabrication de tissus pancréatiques transplantables construit pour le traitement du diabète de type un.
Ce bioink peut être utilisé pour élargir l’application de constructions transplantables ainsi que des modèles de tissus in vitro pour le diabète, les complications liées au diabète et le cancer du pancréas. Pour la décellularisation d’un échantillon congelé de tissu pancréatique porcin, utilisez une râpe pour couper le pancréas congelé en morceaux d’un millimètre d’épaisseur et transférer 50 grammes de tissu tranché dans un contenant en plastique de 500 millilitres. Lavez le tissu avec 300 millilitres d’eau distillée à quatre degrés Celsius sur un shaker orbital numérique à 150 rotations par minute pendant environ 12 heures.
Lorsque l’eau trouble disparaît, remplacer l’eau par 400 millilitres de 1%Triton-X 100 en PBS pendant 84 heures. À la fin du traitement par détergent, incuber le tissu avec 400 millilitres d’isopropanol pendant deux heures pour enlever le reste de la graisse du pancréas, suivi d’un lavage de 24 heures dans 400 millilitres de PBS. À la fin du lavage, stériliser le tissu décellulaire avec 400 millilitres d’acide périacétique de 0,1 % dans 4 % d’éthanol pendant deux heures avant de laver l’échantillon avec 400 millilitres de PBS frais pendant six heures pour éliminer tout détergent résiduel.
À la fin du lavage, utiliser des forceps pour transférer les morceaux de tissu dans un tube conique de 50 millilitres et recongeler l’échantillon à moins 80 degrés Celsius pendant une heure. Couvrez ensuite le tube conique d’un lingette sans peluche fixée à l’aide d’un élastique et lyophilisez le tissu décellulaire à moins 50 degrés Celsius pendant quatre jours. Pour préparer le bioink, transférez 200 milligrammes de pdECM lyophilisé dans un nouveau tube conique de 50 millilitres et ajoutez 20 milligrammes de pepsine et 8,4 millilitres d’acide acétique molaire à l’échantillon de tissu.
Ensuite, placez une barre magnétique dans le tube pendant une incubation de 96 heures en remuant à 300 rotations par minute. À la fin de l’incubation, utilisez une passoire à cellules de 40 micromètres et une pipette de déplacement positive pour filtrer la solution dans un nouveau tube sur la glace pour filtrer les particules non digérées et ajouter un millilitre de 10 X PBS au tube. Après le vortex, utiliser de l’hydroxyde de sodium pour ajuster le pH de la solution à sept.
Pour préparer le bioink pour l’impression cellulaire 3D d’une construction pancréatique avec une structure à motifs, tacher un aliquot de bioink pdECM avec 0,4%Trypan Blue et un aliquot avec Rose Bengal Solution à un rapport de un à 20. Ensuite, utilisez une pipette de déplacement positive pour mélanger doucement chaque solution de bioink avec une solution d’îlot en suspension moyenne à un rapport de trois pour un à une concentration finale de bioink de 1,5% et une densité cellulaire de trois fois 10 à l’équivalent de trois îlots par millilitre. Pour l’impression cellulaire 3D de tissus pancréatiques multimatériaux, chargez chaque mélange d’îlots bioink dans des seringues stérilisées individuelles équipées de buses de calibre 25 et impression 3D chaque bioink dans des conditions d’impression optimisées à 18 degrés Celsius sous la forme d’un treillis avec des lignes alternées de bleu et de rouge.
Pour relier le bioink, placez la construction imprimée dans un incubateur de culture cellulaire de 37 degrés Celsius et de 5 % de dioxyde de carbone pendant 30 minutes. Plongez ensuite la construction imprimée dans le milieu RPMI 1640 complété par 10% sérum bovin fœtal et 100 unités par millilitre de pénicilline et de streptocotomycine. Après le processus de décellularisation, 97,3% de l’ADN double brin est enlevé et les composants représentatifs de matrice extracellulaire tels que le collagène et les glycosaminoglycans restent à 1278,1% et 96,9% comparés à celui du tissu pancréatique indigène respectivement.
Dans cette analyse représentative, le bioink pdECM a montré un comportement d’amincissement de cisaillement avec une valeur d’approximativement 10 pascals par seconde au taux de cisaillement d’un par seconde indiquant que le bioink a démontré les caractéristiques rhéologiques appropriées pour l’extrusion par une buse. En outre, le module complexe du bioink a commencé à augmenter lorsque la température a atteint 15 degrés Celsius et a rapidement augmenté lorsque la température a été maintenue à 37 degrés Celsius indiquant la transition sol-gel de la solution. La dynamique G prime et G double prime du bioink pdECM ont été étudiés à des températures physiologiquement pertinentes pour assurer sa stabilité après le processus d’impression résultant en la réalisation d’un module stable dans l’état de balayage de fréquence.
À l’aide d’un système d’impression multi-têtes, divers types de constructions 3D pourraient alors être fabriqués comme démontré à l’aide du pdECM développé démontrant la polyvalence de pdECM aux fins de la bioimpression 3D pour harmoniser deux types ou plus de tissus vivants dans un arrangement tissulaire. Soyez doux lorsque vous mélangez le bioink avec les cellules pour éviter la mort cellulaire et la formation de bulles que la présence de bulles abaisse la résolution d’impression et réduit la viabilité cellulaire. La fonctionnalité des îlots pancréatiques encapsulés dans les constructions 3D de tissu pancréatique peut être évaluée par la coloration d’immunofluorescence ou un essai de tolérance de glucose.
Cette technique de biogaz et de bioimpression 3D pdECM peut potentiellement être utilisée pour le développement de constructions fonctionnelles de tissus pancréatiques dans le domaine de l’ingénierie tissulaire. Les chercheurs devraient porter l’équipement de protection individuelle approprié pour prévenir les blessures lors de la manipulation de la râpe tranchante et des réhabilités.
