Weefselengineering en biomaterialen

Microdeeltjesmicro-particle

Levensvatbare celinkapseling op lange termijn in microdeeltjes (500 µm) wordt bereikt door cellen te mengen met een mengsel van Na-alginaat en gelatine. Door dit mengsel in een CaCl2-bad te druppelen, wordt een onmiddellijke gelering gestart. Door laag voor laag een coating toe te voegen worden de partikels gestabiliseerd. De ingekapselde cellen worden onderhouden in celcultuurmedium. Eiwitten die door de ingekapselde cellen worden uitgescheiden, blijven in de coating achter. Het oppervlak van de micropartikels bootst de matrix na die wordt geproduceerd door de ingekapselde cellen en maakt/stimuleert de hechting van andere cellen aan het oppervlak. Beide celtypen zijn fysiek gescheiden.

 

ReferentieDe Vlieghere E. et al., Tumor-environment biomimetics delay peritoneal metastasis formation by deceiving and redirecting disseminated cancer cells. Biomaterials. 2015 Jun;54:148–57.

Scaffolds

We maken gebruik van 3D-geprinte gelatine gecoate PLA-scaffolds (diepte: 6 mm, hoogte 4 mm) om cellen op een 3D co-cultuur te kweken. De cellen worden in een collageengel gesuspendeerd en door vacuümdruk op de scaffolds overgebracht. Tijdens in vitro-kweek organiseren de cellen zichzelf en vormen ze 3D-structuren. Deze scaffolds kunnen ook worden geïmplanteerd in een diermodel. Binnen 4 weken wordt de scaffold geïnfiltreerd door geïnfiltreerd door gastheerweefsel en nieuw gevormde bloedvaten, zichtbaar op contrast-versterkte µCT.

scaffolds

Links: confocale afbeelding van een scaffold die is bezaaid met 2 × 106 SK-OV-3 Luc eGFP (groen) en 8 × 106 CAF tdTomato (rood) na 5 weken in vitro-kweek. Inzet toont fasecontrastbeeld op vergelijkbare positie van confocaal beeld. Stippellijn geeft sferoïde aan in zowel confocale als DIC-afbeelding.

Rechts: H & E-kleuring van een tumorscaffold 4 weken na implantatie. Zwarte rechthoekige vakjes op de overzichtsdia geven de vergrotingsgebieden aan die worden weergegeven in 1-4. 
PLA = PLA scaffold die wordt opgelost tijdens histologische verwerking. 
S = Spheroid van kankercellen en CAF. 
B = Bloedvat. 
Me = Mesothelium. 
Mu = Spier
St = Stroma
Ic = Immune cellen
At = Vetweefsel

 

ReferentieDe Jaeghere E., et al., Heterocellular 3D scaffolds as biomimetic to recapitulate the tumor microenvironment of peritoneal metastases in vitro and in vivo. Biomaterials, Biomaterials (I.F. 2016 = 8.402) (Ranking : materials science, biomaterials 1/33)