三層グリッドのプリント

CELLINKでは、BIO Xでより高級なモデルをプリントすることを勧める。次節では、如何にGelXA SKINを使って三層グリッドをプリントする、なお皮膚モデルを構築するかを演示する。

利用するCELLINK製品

  • GelXA SKIN
  • BIO X

三プリントヘッドでGelXAをプリントする

このビデオでは、GelXA SKINをつかって充填密度が異なる三層グリッドのプリントを演示した。GelXA SKINインクボックスをそれぞれ三つの空気圧のプリントヘッドに入れる。全ての細糸は培養皿表面で5mm/秒の速度、5-15kPaの圧力で22Gのノズルを通じて押し出される。プリントヘッド1は充填密度が80%の直線図案を一層プリントする、プリントヘッド2は充填密度が20%の直線図案を二層プリントする。最後に、プリントヘッド3は充填密度が10%のグリッド層を三つプリントする。充填密度の異なるプリント層は皮膚組織モデル中の表皮、乳頭状真皮とネットワーク状真皮という三層を示すことができる。我々のトロンビン強化の架橋結合剤を添加すれば、GelXA SKINコンストラクタ、トロンビンの架橋結合ができる。酵素促進反応を通じてフィブリノゲン成分をフィブリンに転化し、安定なファイバーネットワークを形成する。一回培養基で洗った後、細胞を載せた液滴は標準の培養環境で培養できるようになる。また、GelXAコンストラクタも光で架橋結合される。

この三層グリッド構造のGコードはBioverseで見つけられる!

滑らかなプリント可能性と高解像度

キサンタンガムの加入はゼラチン基バイオインクの粘度とプリント性能を高めた。押出される細糸の幅とノズル内径との差を最小におさめるために、GelXA SKINは高速度と30kPa近くの高圧でプリント(図1)を行う。連続する細糸の滑らかな平滑押出により、より高解像度と形状明晰なコンストラクタがプリントできる。

フィブリンネットワードの形成

GelXA SKINバイオインクにはフィブリノゲンが合わせられている、フィブリノゲンはトロンビンに活気化された後フィブリンネットワークを形成する。図2によると、トロンビンを加入してから5分内、全体剛度が100範囲内で増加するのにつれ、バイオインクではフィブリンネットワークが快速に形成する的。トロンビンを添加しない条件で、フィブリンネットワークの形成や剛度の増加がみられなかった。

皮膚組織モデル

分層組織モデルは仕切り質の重なりが必要な各種の組織に使われる、例えば、皮膚。皮膚中の真皮と表皮層は重なる三つの仕切り室でモデルをつくることができる。中には、表皮は二層の線維芽細胞からなる。一番目の仕切り室は一層構造であり、ケラチノサイトは表皮を代表する。二番目の仕切り室は一層や两層の緻密線維芽細胞を含み、乳頭状真皮を代表する。三番目の仕切り室は两層またはそれ以上の線維芽細胞を含み、ネットワーク状真皮を代表する。これらのコンストラクタは架橋結合された後上下逆転で培養基に挿入し、空気と液体のインターフェースで培養する。