Suspended particles for omnidirectional template sacrifice for rapid vascular patterning within engineered tissues.

چکیده اصلی

Engineered tissues offer great promise for therapeutic organ repair. Yet, biofabrication of organ-scale tissues can take hours or days for large constructs with geometric complexity, during which living cells in the construct lack vascular support. To address this, we developed an approach to accelerate biofabrication by embedding microreservoirs of evacuation reagents throughout geometrically patterned sacrificial agents. We call this approach Suspended Particles for Omnidirectional Template Sacrifice (SPOTS). We show that microparticles can serve as both structural impurities as well as depots for dissolution agents within sacrificial materials, both of which facilitate accelerated degradation of sacrificial materials and vascular templates. We used SPOTS to produce branched vascular networks in engineered tissue constructs. These networks support perfusion and endothelialization, improve the viability of human cells embedded in the construct, and support phenotype and function of human hepatocytes in the surrounding matrix. By accelerating biofabrication processes, SPOTS thus addresses a critical remaining challenge hindering translation of engineered tissues.

ترجمه فارسی چکیده

بافت‌های مهندسی‌شده امیدوارکننده برای ترمیم درمانی اندام هستند. با این حال، مهندسی زیستی بافت‌های مقیاس اندام می‌تواند برای ساختارهای بزرگ با پیچیدگی هندسی، ساعت‌ها یا روزها طول بکشد، در طی آن سلول‌های زنده در ساختار از حمایت عروقی محروم می‌شوند. برای حل این مشکل، ما رویکردی را برای تسریع مهندسی زیستی توسعه دادیم که در آن مخازن میکروسکوپی عوامل تخلیه در سراسر عوامل قربانی‌ساز الگوسازی‌شده جاسازی می‌شوند. ما این رویکرد را ذرات معلق برای قربانی‌سازی الگوی همه‌جهته (SPOTS) نامیدیم. ما نشان دادیم که میکروذرات می‌توانند هم به عنوان ناخالصی‌های ساختاری و هم به عنوان انبارهای عوامل حل‌شونده در مواد قربانی‌ساز عمل کنند، هر دو از تخریب سریع‌تر مواد قربانی‌ساز و الگوهای عروقی تسهیل می‌کنند. ما از SPOTS برای تولید شبکه‌های عروقی شاخه‌ای در ساختارهای بافت مهندسی‌شده استفاده کردیم. این شبکه‌ها از پرفوزیون و اندوتلیالیزاسیون پشتیبانی می‌کنند، میزان زنده‌مانی سلول‌های انسانی جاسازی‌شده در ساختار را بهبود می‌بخشند و ویژگی‌ها و عملکرد هپاتوسیت‌های انسانی در ماتریس اطراف را پشتیبانی می‌کنند. با تسریع فرآیندهای مهندسی زیستی، SPOTS بنابراین چالش باقی‌مانده حیاتی را که ترجمه بافت‌های مهندسی‌شده را مختل می‌کند، حل می‌کند.

متن کامل اصلی