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3D bioprinting using tissue-derived bioinks
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Resumo(s)
3D bioprinting allows for the detailed creation of tissue-like structures using bioinks made from biomaterials and cells. Decellularized extracellular matrix (dECM), extracted from natural tissues, provides bioactivity that helps cells survive and respond specifically to the tissue. In this thesis, we decellularized pig skin to create a hydrogel at a concentration of 2.5 mg.ml-1. We tested it as a potential bioink for extrusion-based bioprinting. To check if the decellularization process was successful, we conducted biochemical assays. These tests showed that the key components of the extracellular matrix (ECM) were mostly preserved. The hydrogel showed shear-thinning behavior and gelation suitable for printing. However, its structural integrity was limited to two layers, which indicated weak mechanical stability. L929 fibroblasts remained alive and showed continued spreading at 24 hours and 72 hours. These results highlight the potential of porcine dECM bioinks and emphasize the need for strategies, such as biocompatible crosslinking, to enhance long-term mechanical support.
A bioimpressão 3D permite a criação detalhada de estruturas semelhantes a tecidos utilizando biotintas feitas de biomateriais e células. A matriz extracelular descelularizada (dECM), extraída de tecidos naturais, fornece bioatividade que ajuda as células a sobreviver e a responder especificamente ao tecido. Nesta tese, descelularizámos pele de porco para criar um hidrogel a uma concentração de 2.5 mg.ml-1. Testámos o hidrogel como uma potencial biotinta para bioimpressão baseada em extrusão. Para verificar se o processo de descelularização foi bem-sucedido, realizámos ensaios bioquímicos. Esses testes mostraram que os principais componentes da matriz extracelular (ECM) foram preservados em sua maioria. O hidrogel apresentou comportamento de diluição por cisalhamento e gelificação adequados para impressão. No entanto, a sua integridade estrutural limitou-se a duas camadas, o que indicou uma fraca estabilidade mecânica. Os fibroblastos L929 permaneceram vivos e mostraram propagação contínua às 24 horas e 72 horas. Estes resultados destacam o potencial das biotinas dECM suínas e enfatizam a necessidade de estratégias, tais como reticulação biocompatível, para melhorar o suporte mecânico a longo prazo.
A bioimpressão 3D permite a criação detalhada de estruturas semelhantes a tecidos utilizando biotintas feitas de biomateriais e células. A matriz extracelular descelularizada (dECM), extraída de tecidos naturais, fornece bioatividade que ajuda as células a sobreviver e a responder especificamente ao tecido. Nesta tese, descelularizámos pele de porco para criar um hidrogel a uma concentração de 2.5 mg.ml-1. Testámos o hidrogel como uma potencial biotinta para bioimpressão baseada em extrusão. Para verificar se o processo de descelularização foi bem-sucedido, realizámos ensaios bioquímicos. Esses testes mostraram que os principais componentes da matriz extracelular (ECM) foram preservados em sua maioria. O hidrogel apresentou comportamento de diluição por cisalhamento e gelificação adequados para impressão. No entanto, a sua integridade estrutural limitou-se a duas camadas, o que indicou uma fraca estabilidade mecânica. Os fibroblastos L929 permaneceram vivos e mostraram propagação contínua às 24 horas e 72 horas. Estes resultados destacam o potencial das biotinas dECM suínas e enfatizam a necessidade de estratégias, tais como reticulação biocompatível, para melhorar o suporte mecânico a longo prazo.
Descrição
Palavras-chave
Porcine skin-derived hydrogels Decellularization Extracellular matrix Extrusion-based bioprinting Tissue engineering Hidrogéis derivados da pele de porco Descelularização Matriz extracelular Bioimpressão baseada em extrusão Engenharia de tecidos
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