Dissertação

{en_GB=Influence of 3D bioprinting on cell behaviour and capillary formation} {} EVALUATED

{pt=A falta de vascularização para suportar os tecidos é um dos maiores problemas para a translação clínica da engenharia dos tecidos. A nutrição celular só pode ser assegurada por difusão até um máximo de 200 μm de distância dos vasos sanguíneos, por isso, uma revascularização efetiva dos tecidos fabricados aquando da implantação é crucial para o seu sucesso. A bioimpressão 3D é uma tecnologia emergente que tem o potencial de resolver este problema. No entanto, o design de biotintas que demonstrem simultaneamente uma boa capacidade de impressão e compatibilidade celular está em desenvolvimento. Este estudo teve como objetivo criar uma biotinta que pudesse ser impressa com alta fidelidade e conseguisse promover a formação de estruturas capilares após impressão. Para isso, foi desenvolvida uma mistura entre fibrinogénio e ácido hialurónico. A sua caracterização reológica mostrou propriedades viscosas para a impressão superiores aos seus constituintes individuais. A impressão foi conduzida usando um suporte constituído por micropartículas de gelatina e uma bioimpressora 3D de extrusão. Com este sistema, foi possível a impressão de estruturas complexas com alta resolução, com e sem células. A viabilidade celular pós-impressão ficou acima dos 81% e verificou-se que a proliferação celular foi recuperada após 7 dias. Após 14 dias de cultura das células nos géis, verificou-se a formação de estruturas capilares nos mesmos, assim como nos controlos não impressos. Apesar de a extensão das estruturas capilares formadas nos géis não impressos ter sido superior, foi possível demonstrar o potencial desta biotinta para a futura impressão de tecidos vascularizados., en=The lack of vascularization to support tissue substitutes remains a critical challenge for the clinical translation of tissue engineering. Cell nutrition can only be assured by diffusion at a maximum of 200 μm distance from vessels, therefore an effective revascularization of the fabricated tissues upon implantation is crucial for successful transplantation. 3D bioprinting is an emerging technology with remarkable potential to solve this challenge. However, the design of appropriate bioinks, which show simultaneously good printability and cytocompatibility, is still an issue. This study aimed at creating a bioink, which could be printed with high shape fidelity and promote the formation of capillary structures post-printing. For this, a blend of fibrinogen and hyaluronic acid was developed. Rheological characterization showed that this blend has improved viscosity properties for printing, when compared to its single constituents. Printing was conducted using a gelatine microparticle support bath and an extrusion bioprinter. With this system, the printing of complex structures with high resolution was possible and the incorporation of cells did not affect the shape fidelity of the constructs. Cell viability post-printing was maintained above 81% and a cell proliferation assay confirmed the recovery of proliferation 7 days post-printing. Following a 14-day incubation period, the formation of capillary networks was visible both in the printed hydrogels and in the non-printed moulded controls. Even though the formation of capillary structures proved to be more extensive in non-printed hydrogels, it was possible to show the high potential of this bioink for future vascularized tissue fabrication.}
{pt=Bioimpressão 3D de extrusão, suporte de gelatina, biotinta, fibrinogénio - ácido hialurónico, formação capilar in vitro, en=Extrusion 3D bioprinting, gelatine support bath, bioink, fibrinogen - hyaluronic acid, in vitro capillary formation}

Novembro 8, 2018, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

Maria Margarida Fonseca Rodrigues Diogo

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Anja Lena Thiebes

AME – RWTH Aachen

Doutor