소개
3D 바이오 프린팅은 세포 및 바이오 호환성 재료 기능성 3D 구조 또는 인공 조직 모델로 정의됩니다.1 이 기술은 조직 엔지니어링 분야를 변화시켜 복잡한 미리 정의된 설계의 구조를 만드는 것을 가능하게 하고 중복성을 확보한다.3D 바이오 프린팅 기반 몇 가지 방법은 연골, 2 뼈, 3 및 피부 재생과 같은 다양한 조직을 공정화하는 데 사용되었다고 보고되었습니다.4 이 기술은 새로운 임상 전 종양 모델을 만드는 데도 사용됩니다.실제로 2D 세포 배양 모델로서 예측성이 부족하여 점점 더 많은 의문을 받고 있으며, 3D 바이오 프린팅은 서로 다른 세포와 세포 외기질 파생 분자, 종양 마이크로 환경의 모델링/전시 (TME) 를 처리함으로써 이 문제를 회피하는 대체 방법이 되었다.3D 바이오 프린팅을 기반으로 한 많은 종양 모델에는 폐암, 5 유방암 및 6 교질 모세포 종양이 포함됩니다.7 이러한 모델은 세포구와 장기와 같은 다른 전략에 비해 유연성과 반복성이 있는 설계 측면에서 우위를 보인다.난소암은 중대한 공중보건 문제로 3D 바이오 프린팅은 여전히 난소암 모델로 연구 중이다.이런 종류의 종양 유형에서는 암 관련 섬유세포(CAF)가 암세포와 밀접한 상호작용을 일으켜 암 침범과 내약에서 주요 역할을 하는 것으로 나타났다.8, 9 따라서 CAFs는 난소암 모델을 설계하는 열쇠입니다.
이점
고내포 선별 및 순간 전염은 3D 바이오 프린팅 실험의 표징 및 검증에 도움 • 순간 유전자 발현은 3D 바이오 프린팅 모델의 다기능성을 증가시키는 강력한 도구 • 다파장 분석 도구는 3D 바이오 프린팅 모델의 강력한 기능을 최대한 활용하여 모델 내에서 서로 다른 세포 유형 집단의 상호 작용을 연구하는 데 필수적입니다. 이 응용 설명에서 3D 바이오 프린팅은 암세포 (SKOV3 세포) 와 CAF 성섬유 세포 (난소 암세포) 모델을 생성하는 데 사용됩니다.jetOPTIMUS(Polyplus) GFP 입자를 사용하여 SKOV3 세포를 전염하고 CellTracker와 Orange CMRA Dye(ThermoFisher)로 MeWo 세포를 염색합니다.두 세포 유형은 모두 젤라틴-조산염-하이드로겔을 기반으로 원통형 종양 샘플 구조를 형성하는 데 사용된다.모델의 균일성과 이러한 종양 내 세포 분포의 반복성은 ImageXpress Pico를 사용하여 이미지 시스템을 평가합니다.
결과 및 토론
그림 1과 같이 바이오 프린팅 구조 이미지는 GFP를 표현하는 SKOV3 세포와 형광 염색을 나타내는 MeWo 세포의 균질이 젤라틴-조산염 기체에 분포되어 있음을 보여줍니다 (그림 1A와 B).이것은 매우 중요합니다. 왜냐하면 동질 세포가 생물 잉크에 균일하게 분포하는 것은 3D 프린팅 과정에서 고려해야 할 중요한 요소이기 때문입니다. 12 또한 천연 TME는 여러 가지 긴밀한 상호 작용을 포함하는 것으로 알려진 세포 유형입니다.13 따라서 이를 재현하는 것이 중요하며 암과 기질 세포 간의 상호 작용을 촉진하기 위해 체외 종양 모델을 구축하는 것이 중요합니다.
종양에는 TME 이질성을 더 잘 시뮬레이션하기 위해 다양한 세포 유형이 결합되어야 하며, 각 세포 유형의 수와 그 비율은 반복성을 보장하기 위해 통제되어야 한다.ImageXpress Pico는 여러 현미경 이미지를 빠르고 쉽게 캡처할 수 있으므로 이러한 제어에 특히 적합합니다.소프트웨어 CellReporterXpress는 여러 세포를 정량하여 두꺼운 샘플이라도 Z-stack의 최대 투영 구현을 사용할 수 있도록 합니다.이 응용 지침에서 이 시스템은 우리의 바이오 프린팅 종양 모델이 세포 수와 비율에서 좋은 반복성을 보여 6 개의 바이오 프린팅의 구조를 분석하는 데 사용되며, SKOV3 세포의 평균 수 (세포 계수 FITC) 는 837 ± 200 (표준 차 ≤ 25%) 이다.MeWo 세포(세포 계수 TRITC)의 경우 평균 수량은 3264.50±462(StD ≤15%)다.

그림 1은 GFP 입자를 전염시키는 SKOV3 세포와 CellTracker Orange로 염색된 MeWO 세포가 포함된 3D 바이오 프린팅 구조의 CMRA 염료를 분석한다.A) ImageXpress Pico 시스템(4X, Z-stack)을 사용하여 채집한 구멍 B3에서 3D 바이오 프린팅 구조의 FITC 및 TRITC 이미지.B) CellReporterXpress 소프트웨어를 사용하여 만든 FITC 및 TRITC 세포 수의 마스크를 분석합니다.C) 시료의 FITC와 TRITC 채널에서의 평균 세포 수(5공, 염색 및 전염)와 음성 대조(3공, 미염색 및 미전염).D) 전염 효율의 평가, GFP 입자와 jetOPTIMUS-Polyplus-transfection-transfection 시약함(FITC 양성세포 백분율/TRITC 양성세포)을 사용한다.

재료 및 방법
하이드로겔 제조
하이드로겔 제조의 경우 필요한 품질의 젤라틴과 해조산나트륨 분말을 무게를 달아 자외선에서 1시간 동안 자외선에 노출한 뒤 Dulbecco 개량 EagleMedium에 녹여 lowest 필수배지(MEM)를 혼합해 태우 혈청 10%를 보충한다.얻은 용액은 그 후 자력 교반 하에 37 ℃ 에서 밤을 지내고 complete 균질화된다.세포 전염과 염색은 제조사의 설명에 따라 jetOPTIMUS(Polyplus) GFP 입자를 이용해 SKOV3 세포를 전염시킨다.10 간단히 말해서, 적당량의 DNA를 jetOPTIMUS 완충액에 희석하고 jetOPTIMUS 전염 시약을 적당히 넣는다.전염 용액은 실온에서 10분 동안 보관한 후 배양된 SKOV3 세포에 첨가해 T75 플라스크에 60~80% 융합도로 배양한다.CellTracker Orange CMRA 염료(ThermoFisher)를 사용하여 MeWO 세포를 염색하고 제조업체의 설명에 따릅니다.11 간단히 말해서, 염료를 DMSO에 녹여 작업 용액을 제조한 다음 MEM 배지에 희석시킨다.세포를 37 ℃ 에서 30분 동안 부화시킨다.그런 다음 시약 용액을 꺼내 신선한 것으로 대체한다완료배양기.

그림 2는 난소암 모형 구조를 생물적으로 인쇄하고 영상화하는 방법 설명도에 사용된다.