3D Bioprinting: Modeling In Vitro Tissues and Organs Using Tissue-Specific Bioinks

این متن دانش بنیادی را در مدل‌سازی بافت‌ها/ارگان‌های آزمایشگاهی به‌عنوان جایگزینی برای کشت سلولی دوبعدی و آزمایش حیوانی ارتقا می‌دهد. قبل از مهندسی بافت ها / اندام های آزمایشگاهی، توضیحات پیش نیازها (از پیش پردازش تا پس از پردازش) در مدل سازی بافت ها / اندام های آزمایشگاهی مورد بحث قرار گرفته است. رایج‌ترین فناوری‌هایی که به طور گسترده برای ایجاد مدل‌های بافت/ارگان در شرایط آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفته‌اند نیز شرح داده شده‌اند، از جمله transwell، کروی سلولی/ورقه‌ها، ارگانوئیدها و تراشه‌های مبتنی بر میکروسیال. به طور خاص، نویسندگان بر روی پرینت زیستی سه بعدی در مدل‌های بافت/ اندام آزمایشگاهی با استفاده از جوهرهای زیستی خاص بافت تمرکز می‌کنند. چندین روش چاپ زیستی و جوهرهای زیستی معمولی معرفی شده‌اند. به عنوان یک منبع بیوئینک، ماتریکس خارج سلولی سلول زدایی شده (dECM) به طور مهمی پوشش داده شده است، از جمله روش های سلول زدایی، روش های ارزیابی برای نشان دادن سلول زدایی موفق و ایمنی مواد. در مجموع، نویسندگان نمونه‌های کاربردی مختلفی از مدل‌های بافت/ارگان بیوپرینت‌شده سه‌بعدی به‌ویژه با استفاده از جوهرهای زیستی dECM را ترسیم می‌کنند.

This text advances fundamental knowledge in modeling in vitro tissues/organs as an alternative to 2D cell culture and animal testing. Prior to engineering in vitro tissues/organs,the descriptions of prerequisites (from pre-processing to post-processing) in modeling in vitro tissues/organs are discussed. The most prevalent technologies that have been widely used for establishing the in vitro tissue/organ models are also described, including transwell, cell spheroids/sheets, organoids, and microfluidic-based chips. In particular, the authors focus on 3D bioprinting in vitro tissue/organ models using tissue-specific bioinks. Several representative bioprinting methods and conventional bioinks are introduced. As a bioink source, decellularized extracellular matrix (dECM) are importantly covered, including decellularization methods, evaluation methods for demonstrating successful decellularization, and material safety. Taken together, the authors delineate various application examples of 3D bioprinted in vitro tissue/organ models especially using dECM bioinks.