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Description
図17U〜Xに構築物における細胞の融合性を強調した尿細管、一次繊毛及び刷子縁の形成のSEM及びTEM像を示す。
以下、本発明の実施形態を示す。
(1)管状組織構築物を印刷する方法であって、
1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路パターンを形成するステップであって、各犠牲フィラメントが変色性インク及び複数の所定の種類の生細胞を含み、各所定の種類の生細胞が犠牲フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積されている、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、各異なる所定の種類の生細胞の少なくとも一部が、変色性インクの除去の後に異なる所定の位置に残存し、それにより、管状組織構築物を形成する、ステップを含む、前記方法。
(2)管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、(1)記載の方法。
(3)基板が潅流可能なチップである、(1)又は(2)記載の方法。
(4)管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(1)〜(3)のいずれか1記載の方法。
(5)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(1)〜(4)のいずれか1記載の方法。
(6)複数の所定の種類の生細胞が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、他の内皮系列細胞及び有窓性糸球体内皮細胞の少なくとも2つを含む、(1)〜(5)のいずれか1記載の方法。
(7)それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成させるステップ、及び
第2の変色性インクを除去し、それにより管状組織構築物における管の相互貫入網状構造を形成するステップ
をさらに含む、(1)〜(6)のいずれか1記載の方法。
(8)生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップをさらに含む、(7)記載の方法。
(9)管の相互貫入網状構造が、機能性通路パターンと相互貫入する血管パターンを含む、(7)又は(8)記載の方法。
(10)機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積中に起こり、それにより、1つ以上の機能性通路パターンが形成され、同時に細胞外マトリックス組成物に埋め込まれる、(1)〜(9)のいずれか1記載の方法。
(11)機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積後に起こり、機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップの後に1つ以上の機能性通路パターンがそれにより形成され、埋め込まれる、(1)〜(9)のいずれか1記載の方法。
(12)変色性インクを除去することが、1つ以上の犠牲フィラメントを冷却することを含む、(1)〜(11)のいずれか1記載の方法。
(13)1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に単一プリントヘッドを介して押し出される、(1)〜(12)のいずれか1記載の方法。
(14)1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、複数のプリントヘッドを介して押し出される、(1)〜(12)のいずれか1記載の方法。
(15)管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(1)〜(14)のいずれか1記載の方法。
(16)それぞれが複数の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが1つ以上の所定の細胞型を含む、ステップをさらに含む、(1)〜(15)のいずれか1記載の方法。
(17)それぞれが1つ以上の細胞外マトリックス成分を含む1つ以上の追加のフィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、パターン化された化学的に不均質のマトリックスを形成するステップをさらに含む、(1)〜(16)のいずれか1記載の方法。
(18)1つ以上の追加の堆積されたフィラメントが、細胞が負荷されたものであり、それぞれが1つ以上の種類の生細胞を含む、(17)記載の方法。
(19)管状組織構築物を印刷する方法であって、
1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路パターンを形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、変色性インク及び複数の所定の種類の結合ドメインを含み、各所定の種類の結合ドメインが、犠牲フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積され、所定の種類の標的細胞に結合することができる、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、異なる所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部が、変色性インクの除去の後に異なる所定の位置に残存する、ステップ、及び
少なくとも1つの所定の種類の標的細胞を含む懸濁液を機能性通路に注入するステップであって、標的細胞が、対応する所定の種類の結合ドメインに結合し、それにより、管状組織構築物を形成する、ステップ
を含む、前記方法。
(20)基板が潅流可能なチップである、(19)記載の方法。
(21)管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(19)又は(20)記載の方法。
(22)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(19)〜(21)のいずれか1記載の方法。
(23)懸濁液が複数の所定の種類の標的細胞を含む、(19)〜(22)のいずれか1記載の方法。
(24)管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、(19)〜(23)のいずれか1記載の方法。
(25)所定の種類の標的細胞が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、有窓性糸球体内皮細胞、エリスロポエチンを発現する間質線維芽細胞、又は集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、及び他の内皮系列細胞から成る群から選択される、(19)〜(24)のいずれか1記載の方法。
(26)標的細胞に対する結合ドメインが、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌から成る群から選択される、(19)〜(25)のいずれか1記載の方法。
(27)機能性通路パターンを取り囲む細胞外マトリックスが、1つ以上の犠牲フィラメントにより堆積された結合ドメインを捕捉するための所定のカップリング部分を含む、(19)〜(26)のいずれか1記載の方法。
(28)カップリング部分が、結合ドメインに対して化学的に反応性であり、それにより、変色性インクの除去の前、除去中又は除去の後に接触により結合ドメインを局所的に捕捉する、(27)記載の方法。
(29)カップリング部分が、天然細胞外マトリックス結合ドメイン、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌を含む、(19)〜(28)のいずれか1記載の方法。
(30)それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成するステップ、及び
第2の変色性インクを除去し、それにより、管状組織構築物中の管の相互貫入網状構造を形成するステップ
をさらに含む、(19)〜(29)のいずれか1記載の方法。
(31)生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップをさらに含む、(30)記載の方法。
(32)管の相互貫入網状構造が、機能性通路パターンと相互貫入する血管パターンを含む、(30)又は(31)記載の方法。
(33)機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積中に起こり、それにより、1つ以上の機能性通路パターンが形成され、同時に細胞外マトリックス組成物に埋め込まれる、(19)〜(32)のいずれか1記載の方法。
(34)機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積後に起こり、機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップの後に1つ以上の機能性通路パターンがそれにより形成され、埋め込まれる、(19)〜(32)のいずれか1記載の方法。
(35)変色性インクを除去することが、1つ以上の犠牲フィラメントを冷却することを含む、(19)〜(34)のいずれか1記載の方法。
(36)1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に単一プリントヘッドを介して押し出される、(19)〜(35)のいずれか1記載の方法。
(37)1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に複数のプリントヘッドを介して押し出される、(19)〜(35)のいずれか1記載の方法。
(38)管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(19)〜(37)のいずれか1記載の方法。
(39)それぞれが複数の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが1つ以上の所定の細胞型を含む、ステップをさらに含む、(19)〜(38)のいずれか1記載の方法。
(40)機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が1つ以上の種類の生細胞を含み、各種類の生細胞が機能性通路の異なる所定の位置に沿って配置されている、機能性通路、及び
1つ以上の機能性通路を少なくとも部分的に取り囲んでいる細胞外マトリックス組成物を含む、印刷管状組織構築物。
(41)パターン化細胞層が、少なくとも2つの所定の種類の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、(40)記載の印刷管状組織構築物。
(42)細胞外マトリックス組成物中の血管通路の網状構造をさらに含む、(40)又は(41)記載の印刷管状組織構築物。
(43)細胞外マトリックス組成物中の通路又は上皮通路の網状構造をさらに含む、(40)〜(42)のいずれか1記載の印刷管状組織構築物。
(44)管状組織構築物がネフロンである、(40)〜(43)のいずれか1記載の印刷管状組織構築物。
(45)パターン化細胞層が、それぞれがネフロンの異なる所定の位置に沿って分布している腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、他の内皮系列細胞又は有窓性糸球体内皮細胞を含む、(40)〜(44)のいずれか1記載の印刷管状組織構築物。
(46)管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(40)記載の印刷管状組織構築物。
(47)機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が1つ以上の種類の生細胞を含み、各種類の生細胞が機能性通路の異なる所定の位置に沿って配置されている、機能性通路、
血管通路の網状構造、及び
1つ以上の機能性通路及び血管通路の網状構造を少なくとも部分的に取り囲んでいる細胞外マトリックス組成物
を含む、埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(48)パターン化細胞層が、少なくとも2つの所定の種類の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、(47)記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(49)管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、(47)又は(48)記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(50)パターン化細胞層が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、他の内皮系列細胞及び有窓性糸球体内皮細胞の少なくとも2つを含む、(47)〜(49)のいずれか1記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(51)管状組織構築物が、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(47)記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(52)ネフロンを印刷する方法であって、
1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、犠牲フィラメントの第1の長さにわたる第1の変色性インク製剤、犠牲フィラメントの第2の長さにわたる第2のインク製剤及び犠牲フィラメントの第3の長さにわたる第3のインク製剤を含み、
第1の変色性インク製剤が変色性インク及び腎近位尿細管細胞を含み、
第2の変色性インク製剤が変色性インク及びヘンレ係蹄細胞を含み、
第3の変色性インク製剤が変色性インク及び腎遠位尿細管細胞を含む、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、第1のインクの除去の後に腎近位尿細管細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第1の長さに沿って残存し、第2のインクの除去の後にヘンレ係蹄細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第2の長さにおいて残存し、第3のインクの除去の後に腎遠位尿細管細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第3の長さにおいて残存し、それにより、ネフロンを形成する、ステップ
を含む、前記方法。
(53)基板が潅流可能なチップである、(52)記載の方法。
(54)ネフロンを1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(52)又は(53)記載の方法。
(55)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、ネフロンの発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(52)〜(54)のいずれか1記載の方法。
(56)単一プリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、(52)〜(55)のいずれか1記載の方法。
(57)1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップが、
ノズル出口に流体連通した少なくとも第1のインク供給通路、第2のインク供給通路及び第3のインク供給通路を含むノズル本体を提供するステップ、
第2のインク製剤及び第3のインク製剤がそれぞれ第2の供給通路及び第3の供給通路中に流れることを妨げながら第1のインク製剤を第1のインク供給通路中に流れさせ、それにより、第1の所定の長さにわたって第1のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出すステップ、
第2のインク供給通路に注入パルスを印加しながら第1のインク供給通路に中止パルスを印加するステップ、それにより、
第1のインク製剤及び第3のインク製剤がそれぞれ第1の供給通路及び第3の供給通路中に流れることを妨げながら第2のインク製剤を第2のインク供給通路中に流れさせ、それにより、その第2の所定の長さにわたって第2のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出すステップ、及び
第3のインク供給通路に注入パルスを印加しながら第2のインク供給通路に中止パルスを印加するステップ、それにより、
第1のインク製剤及び第2のインク製剤がそれぞれ第1の供給通路及び第2の供給通路中に流れることを妨げながら第3のインク製剤を第3のインク供給通路中に流れさせ、それにより、その第3の所定の長さにわたって第3のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出し、それにより、フィラメントの異なる所定の長さにわたって複数の細胞型を含む1つ以上の連続した犠牲フィラメントを3D印刷するステップ
を含む、(52)〜(56)のいずれか1記載の方法。
(58)複数のプリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、(57)記載の方法。
(59)機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が、
1つ以上の機能性通路の第1の所定の長さにわたる腎近位尿細管細胞、
1つ以上の機能性通路の第2の所定の長さにわたるヘンレ係蹄細胞、及び
1つ以上の機能性通路の第3の所定の長さにわたる腎遠位尿細管細胞
を含む、機能性通路、並びに
1つ以上の機能性通路を少なくとも部分的に取り囲む細胞外マトリックス組成物
を含む3D印刷ネフロン。
(60)1つ以上の組織パターンをさらに含み、各組織パターンが1つ以上の所定の細胞型の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、(59)記載の3D印刷ネフロン。
(61)細胞外マトリックス組成物中の管の相互貫入網状構造をさらに含む、(59)又は(60)記載の3D印刷ネフロン。
(62)管の相互貫入網状構造が機能性通路と相互貫入する血管パターンを含む、(61)記載の3D印刷ネフロン。
(63)ネフロンを印刷する方法であって、
1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、犠牲フィラメントの第1の長さにわたる第1の変色性インク製剤、犠牲フィラメントの第2の長さにわたる第2のインク製剤及び犠牲フィラメントの第3の長さにわたる第3のインク製剤を含み、
第1の変色性インク製剤が変色性インク及び腎近位尿細管細胞を標的にする第1の所定の種類の結合ドメインを含み、
第2の変色性インク製剤が変色性インク及びヘンレ係蹄細胞を標的にする第2の所定の種類の結合ドメインを含み、
第3の変色性インク製剤が変色性インク及び腎遠位尿細管細胞を標的にする第3の所定の種類の結合ドメインを含む、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲む、ステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、第1の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第1の長さに沿って残存し、第2の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第2の長さにおいて残存し、第3の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第3の長さにおいて残存している、ステップ、
腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞及び腎遠位尿細管細胞の少なくとも1つを含む懸濁液を機能性通路内に注入するステップであって、細胞がそれらの対応する所定の結合ドメインに結合し、それにより、ネフロンを形成する、ステップ
を含む、前記方法。
(64)基板が潅流可能なチップである、(63)記載の方法。
(65)ネフロンを1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(63)又は(64)記載の方法。
(66)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、ネフロンの発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(63)〜(65)のいずれか1記載の方法。
(67)懸濁液が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞及び腎遠位尿細管細胞を含む、(62)〜(66)のいずれか1記載の方法。
(68)結合ドメインが、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌から成る群から選択される、(62)〜(67)のいずれか1記載の方法。
(69)それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、血管パターンを形成するステップ、及び
第2の変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の血管通路を作り、それにより、管状組織構築物中の血管網を形成するステップ
をさらに含む、(62)〜(68)のいずれか1記載の方法。
(70)生上皮細胞の懸濁液を1つ以上の血管通路に注入するステップをさらに含む、(69)記載の方法。
(71)単一プリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、(62)〜(70)のいずれか1記載の方法。
(72)複数のプリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、(62)〜(70)のいずれか1記載の方法。
(73)管状組織構築物を印刷する方法であって、
それぞれが複数の所定の種類の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが少なくとも2つの所定の細胞型を含み、それぞれの所定の種類の生細胞が細胞負荷フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積されている、ステップ、
それぞれが変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンと相互貫入する機能性通路パターンを形成するステップ、
1つ以上の組織パターン及び機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の機能性通路を作り、それにより、組織構築物中の相互貫入通路網状構造を形成するステップ
を含む、前記方法。
(74)基板が潅流可能なチップである、(73)記載の方法。
(75)管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(73)又は(74)記載の方法。
(76)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(73)〜(75)のいずれか1記載の方法。
(77)1つ以上の細胞負荷フィラメントのそれぞれが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(73)〜(76)のいずれか1記載の方法。
(78)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(77)記載の方法。
(79)1つ以上の細胞負荷フィラメントの少なくとも1つが、薬物、小分子、毒素、タンパク質及びホルモンから成る群から選択される1種以上の機能性化学物質をさらに含む、(73)〜(78)のいずれか1記載の方法。
(80)それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成するステップ、及び
第2の変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の通路を作り、それにより、管状組織構築物中における管の網状構造を形成するステップ
をさらに含む、(73)〜(79)のいずれか1記載の方法。
(81)生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップをさらに含む、(80)記載の方法。
(82)第1及び第2の変色性インクを除去することが、1つ以上の犠牲フィラメントを冷却することを含む、(73)〜(81)のいずれか1記載の方法。
(83)管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、(73)〜(82)のいずれか1記載の方法。
(84)複数の所定の種類の生細胞が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞又は有窓性糸球体内皮細胞を含む、(73)〜(83)のいずれか1記載の方法。
(85)管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(73)記載の方法。
(86)犠牲フィラメントのそれぞれが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(1)〜(18)のいずれか1記載の方法。
(87)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、増殖因子及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(86)記載の方法。
(88)犠牲フィラメントのそれぞれが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(19)〜(39)のいずれか1記載の方法。
(89)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、増殖因子及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(88)記載の方法。
(90)連続した犠牲フィラメントが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(45)〜(58)のいずれか1記載の方法。
(91)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、増殖因子及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(90)記載の方法。
(92)連続した犠牲フィラメントが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(63)〜(72)のいずれか1記載の方法。
(93)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、増殖因子及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(93)記載の方法。
以下、本発明の実施形態を示す。
(1)管状組織構築物を印刷する方法であって、
1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路パターンを形成するステップであって、各犠牲フィラメントが変色性インク及び複数の所定の種類の生細胞を含み、各所定の種類の生細胞が犠牲フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積されている、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、各異なる所定の種類の生細胞の少なくとも一部が、変色性インクの除去の後に異なる所定の位置に残存し、それにより、管状組織構築物を形成する、ステップを含む、前記方法。
(2)管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、(1)記載の方法。
(3)基板が潅流可能なチップである、(1)又は(2)記載の方法。
(4)管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(1)〜(3)のいずれか1記載の方法。
(5)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(1)〜(4)のいずれか1記載の方法。
(6)複数の所定の種類の生細胞が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、他の内皮系列細胞及び有窓性糸球体内皮細胞の少なくとも2つを含む、(1)〜(5)のいずれか1記載の方法。
(7)それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成させるステップ、及び
第2の変色性インクを除去し、それにより管状組織構築物における管の相互貫入網状構造を形成するステップ
をさらに含む、(1)〜(6)のいずれか1記載の方法。
(8)生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップをさらに含む、(7)記載の方法。
(9)管の相互貫入網状構造が、機能性通路パターンと相互貫入する血管パターンを含む、(7)又は(8)記載の方法。
(10)機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積中に起こり、それにより、1つ以上の機能性通路パターンが形成され、同時に細胞外マトリックス組成物に埋め込まれる、(1)〜(9)のいずれか1記載の方法。
(11)機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積後に起こり、機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップの後に1つ以上の機能性通路パターンがそれにより形成され、埋め込まれる、(1)〜(9)のいずれか1記載の方法。
(12)変色性インクを除去することが、1つ以上の犠牲フィラメントを冷却することを含む、(1)〜(11)のいずれか1記載の方法。
(13)1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に単一プリントヘッドを介して押し出される、(1)〜(12)のいずれか1記載の方法。
(14)1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、複数のプリントヘッドを介して押し出される、(1)〜(12)のいずれか1記載の方法。
(15)管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(1)〜(14)のいずれか1記載の方法。
(16)それぞれが複数の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが1つ以上の所定の細胞型を含む、ステップをさらに含む、(1)〜(15)のいずれか1記載の方法。
(17)それぞれが1つ以上の細胞外マトリックス成分を含む1つ以上の追加のフィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、パターン化された化学的に不均質のマトリックスを形成するステップをさらに含む、(1)〜(16)のいずれか1記載の方法。
(18)1つ以上の追加の堆積されたフィラメントが、細胞が負荷されたものであり、それぞれが1つ以上の種類の生細胞を含む、(17)記載の方法。
(19)管状組織構築物を印刷する方法であって、
1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路パターンを形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、変色性インク及び複数の所定の種類の結合ドメインを含み、各所定の種類の結合ドメインが、犠牲フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積され、所定の種類の標的細胞に結合することができる、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、異なる所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部が、変色性インクの除去の後に異なる所定の位置に残存する、ステップ、及び
少なくとも1つの所定の種類の標的細胞を含む懸濁液を機能性通路に注入するステップであって、標的細胞が、対応する所定の種類の結合ドメインに結合し、それにより、管状組織構築物を形成する、ステップ
を含む、前記方法。
(20)基板が潅流可能なチップである、(19)記載の方法。
(21)管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(19)又は(20)記載の方法。
(22)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(19)〜(21)のいずれか1記載の方法。
(23)懸濁液が複数の所定の種類の標的細胞を含む、(19)〜(22)のいずれか1記載の方法。
(24)管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、(19)〜(23)のいずれか1記載の方法。
(25)所定の種類の標的細胞が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、有窓性糸球体内皮細胞、エリスロポエチンを発現する間質線維芽細胞、又は集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、及び他の内皮系列細胞から成る群から選択される、(19)〜(24)のいずれか1記載の方法。
(26)標的細胞に対する結合ドメインが、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌から成る群から選択される、(19)〜(25)のいずれか1記載の方法。
(27)機能性通路パターンを取り囲む細胞外マトリックスが、1つ以上の犠牲フィラメントにより堆積された結合ドメインを捕捉するための所定のカップリング部分を含む、(19)〜(26)のいずれか1記載の方法。
(28)カップリング部分が、結合ドメインに対して化学的に反応性であり、それにより、変色性インクの除去の前、除去中又は除去の後に接触により結合ドメインを局所的に捕捉する、(27)記載の方法。
(29)カップリング部分が、天然細胞外マトリックス結合ドメイン、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌を含む、(19)〜(28)のいずれか1記載の方法。
(30)それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成するステップ、及び
第2の変色性インクを除去し、それにより、管状組織構築物中の管の相互貫入網状構造を形成するステップ
をさらに含む、(19)〜(29)のいずれか1記載の方法。
(31)生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップをさらに含む、(30)記載の方法。
(32)管の相互貫入網状構造が、機能性通路パターンと相互貫入する血管パターンを含む、(30)又は(31)記載の方法。
(33)機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積中に起こり、それにより、1つ以上の機能性通路パターンが形成され、同時に細胞外マトリックス組成物に埋め込まれる、(19)〜(32)のいずれか1記載の方法。
(34)機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積後に起こり、機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップの後に1つ以上の機能性通路パターンがそれにより形成され、埋め込まれる、(19)〜(32)のいずれか1記載の方法。
(35)変色性インクを除去することが、1つ以上の犠牲フィラメントを冷却することを含む、(19)〜(34)のいずれか1記載の方法。
(36)1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に単一プリントヘッドを介して押し出される、(19)〜(35)のいずれか1記載の方法。
(37)1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に複数のプリントヘッドを介して押し出される、(19)〜(35)のいずれか1記載の方法。
(38)管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(19)〜(37)のいずれか1記載の方法。
(39)それぞれが複数の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが1つ以上の所定の細胞型を含む、ステップをさらに含む、(19)〜(38)のいずれか1記載の方法。
(40)機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が1つ以上の種類の生細胞を含み、各種類の生細胞が機能性通路の異なる所定の位置に沿って配置されている、機能性通路、及び
1つ以上の機能性通路を少なくとも部分的に取り囲んでいる細胞外マトリックス組成物を含む、印刷管状組織構築物。
(41)パターン化細胞層が、少なくとも2つの所定の種類の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、(40)記載の印刷管状組織構築物。
(42)細胞外マトリックス組成物中の血管通路の網状構造をさらに含む、(40)又は(41)記載の印刷管状組織構築物。
(43)細胞外マトリックス組成物中の通路又は上皮通路の網状構造をさらに含む、(40)〜(42)のいずれか1記載の印刷管状組織構築物。
(44)管状組織構築物がネフロンである、(40)〜(43)のいずれか1記載の印刷管状組織構築物。
(45)パターン化細胞層が、それぞれがネフロンの異なる所定の位置に沿って分布している腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、他の内皮系列細胞又は有窓性糸球体内皮細胞を含む、(40)〜(44)のいずれか1記載の印刷管状組織構築物。
(46)管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(40)記載の印刷管状組織構築物。
(47)機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が1つ以上の種類の生細胞を含み、各種類の生細胞が機能性通路の異なる所定の位置に沿って配置されている、機能性通路、
血管通路の網状構造、及び
1つ以上の機能性通路及び血管通路の網状構造を少なくとも部分的に取り囲んでいる細胞外マトリックス組成物
を含む、埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(48)パターン化細胞層が、少なくとも2つの所定の種類の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、(47)記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(49)管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、(47)又は(48)記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(50)パターン化細胞層が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、他の内皮系列細胞及び有窓性糸球体内皮細胞の少なくとも2つを含む、(47)〜(49)のいずれか1記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(51)管状組織構築物が、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(47)記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
(52)ネフロンを印刷する方法であって、
1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、犠牲フィラメントの第1の長さにわたる第1の変色性インク製剤、犠牲フィラメントの第2の長さにわたる第2のインク製剤及び犠牲フィラメントの第3の長さにわたる第3のインク製剤を含み、
第1の変色性インク製剤が変色性インク及び腎近位尿細管細胞を含み、
第2の変色性インク製剤が変色性インク及びヘンレ係蹄細胞を含み、
第3の変色性インク製剤が変色性インク及び腎遠位尿細管細胞を含む、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、第1のインクの除去の後に腎近位尿細管細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第1の長さに沿って残存し、第2のインクの除去の後にヘンレ係蹄細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第2の長さにおいて残存し、第3のインクの除去の後に腎遠位尿細管細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第3の長さにおいて残存し、それにより、ネフロンを形成する、ステップ
を含む、前記方法。
(53)基板が潅流可能なチップである、(52)記載の方法。
(54)ネフロンを1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(52)又は(53)記載の方法。
(55)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、ネフロンの発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(52)〜(54)のいずれか1記載の方法。
(56)単一プリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、(52)〜(55)のいずれか1記載の方法。
(57)1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップが、
ノズル出口に流体連通した少なくとも第1のインク供給通路、第2のインク供給通路及び第3のインク供給通路を含むノズル本体を提供するステップ、
第2のインク製剤及び第3のインク製剤がそれぞれ第2の供給通路及び第3の供給通路中に流れることを妨げながら第1のインク製剤を第1のインク供給通路中に流れさせ、それにより、第1の所定の長さにわたって第1のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出すステップ、
第2のインク供給通路に注入パルスを印加しながら第1のインク供給通路に中止パルスを印加するステップ、それにより、
第1のインク製剤及び第3のインク製剤がそれぞれ第1の供給通路及び第3の供給通路中に流れることを妨げながら第2のインク製剤を第2のインク供給通路中に流れさせ、それにより、その第2の所定の長さにわたって第2のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出すステップ、及び
第3のインク供給通路に注入パルスを印加しながら第2のインク供給通路に中止パルスを印加するステップ、それにより、
第1のインク製剤及び第2のインク製剤がそれぞれ第1の供給通路及び第2の供給通路中に流れることを妨げながら第3のインク製剤を第3のインク供給通路中に流れさせ、それにより、その第3の所定の長さにわたって第3のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出し、それにより、フィラメントの異なる所定の長さにわたって複数の細胞型を含む1つ以上の連続した犠牲フィラメントを3D印刷するステップ
を含む、(52)〜(56)のいずれか1記載の方法。
(58)複数のプリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、(57)記載の方法。
(59)機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が、
1つ以上の機能性通路の第1の所定の長さにわたる腎近位尿細管細胞、
1つ以上の機能性通路の第2の所定の長さにわたるヘンレ係蹄細胞、及び
1つ以上の機能性通路の第3の所定の長さにわたる腎遠位尿細管細胞
を含む、機能性通路、並びに
1つ以上の機能性通路を少なくとも部分的に取り囲む細胞外マトリックス組成物
を含む3D印刷ネフロン。
(60)1つ以上の組織パターンをさらに含み、各組織パターンが1つ以上の所定の細胞型の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、(59)記載の3D印刷ネフロン。
(61)細胞外マトリックス組成物中の管の相互貫入網状構造をさらに含む、(59)又は(60)記載の3D印刷ネフロン。
(62)管の相互貫入網状構造が機能性通路と相互貫入する血管パターンを含む、(61)記載の3D印刷ネフロン。
(63)ネフロンを印刷する方法であって、
1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、犠牲フィラメントの第1の長さにわたる第1の変色性インク製剤、犠牲フィラメントの第2の長さにわたる第2のインク製剤及び犠牲フィラメントの第3の長さにわたる第3のインク製剤を含み、
第1の変色性インク製剤が変色性インク及び腎近位尿細管細胞を標的にする第1の所定の種類の結合ドメインを含み、
第2の変色性インク製剤が変色性インク及びヘンレ係蹄細胞を標的にする第2の所定の種類の結合ドメインを含み、
第3の変色性インク製剤が変色性インク及び腎遠位尿細管細胞を標的にする第3の所定の種類の結合ドメインを含む、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲む、ステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、第1の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第1の長さに沿って残存し、第2の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第2の長さにおいて残存し、第3の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第3の長さにおいて残存している、ステップ、
腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞及び腎遠位尿細管細胞の少なくとも1つを含む懸濁液を機能性通路内に注入するステップであって、細胞がそれらの対応する所定の結合ドメインに結合し、それにより、ネフロンを形成する、ステップ
を含む、前記方法。
(64)基板が潅流可能なチップである、(63)記載の方法。
(65)ネフロンを1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(63)又は(64)記載の方法。
(66)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、ネフロンの発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(63)〜(65)のいずれか1記載の方法。
(67)懸濁液が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞及び腎遠位尿細管細胞を含む、(62)〜(66)のいずれか1記載の方法。
(68)結合ドメインが、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌から成る群から選択される、(62)〜(67)のいずれか1記載の方法。
(69)それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、血管パターンを形成するステップ、及び
第2の変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の血管通路を作り、それにより、管状組織構築物中の血管網を形成するステップ
をさらに含む、(62)〜(68)のいずれか1記載の方法。
(70)生上皮細胞の懸濁液を1つ以上の血管通路に注入するステップをさらに含む、(69)記載の方法。
(71)単一プリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、(62)〜(70)のいずれか1記載の方法。
(72)複数のプリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、(62)〜(70)のいずれか1記載の方法。
(73)管状組織構築物を印刷する方法であって、
それぞれが複数の所定の種類の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが少なくとも2つの所定の細胞型を含み、それぞれの所定の種類の生細胞が細胞負荷フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積されている、ステップ、
それぞれが変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンと相互貫入する機能性通路パターンを形成するステップ、
1つ以上の組織パターン及び機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の機能性通路を作り、それにより、組織構築物中の相互貫入通路網状構造を形成するステップ
を含む、前記方法。
(74)基板が潅流可能なチップである、(73)記載の方法。
(75)管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、(73)又は(74)記載の方法。
(76)1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、(73)〜(75)のいずれか1記載の方法。
(77)1つ以上の細胞負荷フィラメントのそれぞれが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(73)〜(76)のいずれか1記載の方法。
(78)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(77)記載の方法。
(79)1つ以上の細胞負荷フィラメントの少なくとも1つが、薬物、小分子、毒素、タンパク質及びホルモンから成る群から選択される1種以上の機能性化学物質をさらに含む、(73)〜(78)のいずれか1記載の方法。
(80)それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成するステップ、及び
第2の変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の通路を作り、それにより、管状組織構築物中における管の網状構造を形成するステップ
をさらに含む、(73)〜(79)のいずれか1記載の方法。
(81)生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップをさらに含む、(80)記載の方法。
(82)第1及び第2の変色性インクを除去することが、1つ以上の犠牲フィラメントを冷却することを含む、(73)〜(81)のいずれか1記載の方法。
(83)管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、(73)〜(82)のいずれか1記載の方法。
(84)複数の所定の種類の生細胞が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞又は有窓性糸球体内皮細胞を含む、(73)〜(83)のいずれか1記載の方法。
(85)管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、(73)記載の方法。
(86)犠牲フィラメントのそれぞれが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(1)〜(18)のいずれか1記載の方法。
(87)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、増殖因子及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(86)記載の方法。
(88)犠牲フィラメントのそれぞれが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(19)〜(39)のいずれか1記載の方法。
(89)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、増殖因子及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(88)記載の方法。
(90)連続した犠牲フィラメントが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(45)〜(58)のいずれか1記載の方法。
(91)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、増殖因子及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(90)記載の方法。
(92)連続した犠牲フィラメントが、細胞外マトリックス材料をさらに含む、(63)〜(72)のいずれか1記載の方法。
(93)細胞外マトリックス材料が、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン、増殖因子及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む、(93)記載の方法。
Claims (38)
- 管状組織構築物を印刷する方法であって、
1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路パターンを形成するステップであって、各犠牲フィラメントが変色性インク及び複数の所定の種類の生細胞を含み、各所定の種類の生細胞が犠牲フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積されている、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、各異なる所定の種類の生細胞の少なくとも一部が、変色性インクの除去の後に異なる所定の位置に残存し、それにより、管状組織構築物を形成する、ステップ
を含む、前記方法。 - 管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、請求項1記載の方法。
- 基板が潅流可能なチップである、請求項1又は2記載の方法。
- 管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露する、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
- 複数の所定の種類の生細胞が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞、腎遠位尿細管細胞、集合管細胞、メサンギウム細胞、腎微小血管細胞、腎前駆細胞、多能性幹細胞若しくは複能性幹細胞、他の内皮系列細胞及び有窓性糸球体内皮細胞の少なくとも2つを含む、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
- それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成させるステップ、
第2の変色性インクを除去し、それにより管状組織構築物における管の相互貫入網状構造を形成するステップ、及び、
生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップ
をさらに含み、
管の相互貫入網状構造が、機能性通路パターンと相互貫入する血管パターンを含む、
請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。 - 機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、
1つ以上の犠牲フィラメントの堆積中に起こり、それにより、1つ以上の機能性通路パターンが形成され、同時に細胞外マトリックス組成物に埋め込まれるか、又は、
1つ以上の犠牲フィラメントの堆積後に起こり、機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップの後に1つ以上の機能性通路パターンがそれにより形成され、埋め込まれる、
請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。 - 1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に単一プリントヘッドを介して押し出されるか、又は、
1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、複数のプリントヘッドを介して押し出される、
請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。 - 管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
- 以下のステップ:
それぞれが複数の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが1つ以上の所定の細胞型を含む、ステップ、
それぞれが1つ以上の細胞外マトリックス成分を含む1つ以上の追加のフィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、パターン化された化学的に不均質のマトリックスを形成するステップであって、1つ以上の追加の堆積されたフィラメントが、細胞が負荷されたものであり、それぞれが1つ以上の種類の生細胞を含む、ステップ、
のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。 - 管状組織構築物を印刷する方法であって、
1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路パターンを形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、変色性インク及び複数の所定の種類の結合ドメインを含み、各所定の種類の結合ドメインが、犠牲フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積され、所定の種類の標的細胞に結合することができる、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、異なる所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部が、変色性インクの除去の後に異なる所定の位置に残存する、ステップ、
少なくとも1つの所定の種類の標的細胞を含む懸濁液を機能性通路に注入するステップであって、標的細胞が、対応する所定の種類の結合ドメインに結合し、それにより、管状組織構築物を形成する、ステップ、及び、
管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露するステップ、
を含む、前記方法。 - 1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、請求項12記載の方法。
- 管状組織構築物が、ネフロン又はネフロンの尿細管部である、請求項12又は13記載の方法。
- 標的細胞に対する結合ドメインが、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌から成る群から選択される、請求項12〜14のいずれか1項記載の方法。
- 機能性通路パターンを取り囲む細胞外マトリックスが、1つ以上の犠牲フィラメントにより堆積された結合ドメインを捕捉するための所定のカップリング部分を含み、
カップリング部分が、結合ドメインに対して化学的に反応性であり、それにより、変色性インクの除去の前、除去中又は除去の後に接触により結合ドメインを局所的に捕捉し、且つ、
カップリング部分が、天然細胞外マトリックス結合ドメイン、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌を含む、
請求項12〜15のいずれか1項記載の方法。 - それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成するステップ、
第2の変色性インクを除去し、それにより、管状組織構築物中の管の相互貫入網状構造を形成するステップ、
生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップ、
をさらに含み、
管の相互貫入網状構造が、機能性通路パターンと相互貫入する血管パターンを含む、
請求項12〜16のいずれか1項記載の方法。 - 機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積中に起こり、それにより、1つ以上の機能性通路パターンが形成され、同時に細胞外マトリックス組成物に埋め込まれるか、又は、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップが、1つ以上の犠牲フィラメントの堆積後に起こり、機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップの後に1つ以上の機能性通路パターンがそれにより形成され、埋め込まれる、
請求項12〜17のいずれか1項記載の方法。 - 1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に単一プリントヘッドを介して押し出されるか、又は、
1つ以上の犠牲フィラメントのそれぞれが、基板上又は基板内に堆積する前に複数のプリントヘッドを介して押し出される、
請求項12〜18のいずれか1項記載の方法。 - 管状組織構築物が、ネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、請求項12〜19のいずれか1項記載の方法。
- それぞれが複数の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが1つ以上の所定の細胞型を含む、ステップをさらに含む、請求項12〜20のいずれか1項記載の方法。
- 機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が1つ以上の種類の生細胞を含み、各種類の生細胞が機能性通路の異なる所定の位置に沿って配置されている、機能性通路、
1つ以上の機能性通路を少なくとも部分的に取り囲んでいる細胞外マトリックス組成物、
細胞外マトリックス組成物中の血管通路の網状構造、
細胞外マトリックス組成物中の通路又は上皮通路の網状構造
を含む、印刷管状組織構築物であって、
パターン化細胞層が、少なくとも2つの所定の種類の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、
印刷管状組織構築物。 - 管状組織構築物がネフロン、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、請求項22記載の印刷管状組織構築物。
- 機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が1つ以上の種類の生細胞を含み、各種類の生細胞が機能性通路の異なる所定の位置に沿って配置されている、機能性通路、
血管通路の網状構造、及び
1つ以上の機能性通路及び血管通路の網状構造を少なくとも部分的に取り囲んでいる細胞外マトリックス組成物
を含む、埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。 - パターン化細胞層が、少なくとも2つの所定の種類の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、請求項24記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
- 管状組織構築物が、ネフロン、ネフロンの尿細管部、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、請求項24又は25記載の埋め込まれた血管系を含む印刷管状組織構築物。
- ネフロンを印刷する方法であって、
1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、犠牲フィラメントの第1の長さにわたる第1の変色性インク製剤、犠牲フィラメントの第2の長さにわたる第2のインク製剤及び犠牲フィラメントの第3の長さにわたる第3のインク製剤を含み、
第1の変色性インク製剤が変色性インク及び腎近位尿細管細胞を含み、
第2の変色性インク製剤が変色性インク及びヘンレ係蹄細胞を含み、
第3の変色性インク製剤が変色性インク及び腎遠位尿細管細胞を含む、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、第1のインクの除去の後に腎近位尿細管細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第1の長さに沿って残存し、第2のインクの除去の後にヘンレ係蹄細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第2の長さにおいて残存し、第3のインクの除去の後に腎遠位尿細管細胞の少なくとも一部が1つ以上の機能性通路の第3の長さにおいて残存し、それにより、ネフロンを形成する、ステップ、
ネフロンを1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露するステップであって、1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、ネフロンの発生、分化及び/又は機能をさらに導く、ステップ、
を含む、前記方法。 - 単一プリントヘッド又は複数のプリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、請求項27記載の方法。
- 1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップが、
ノズル出口に流体連通した少なくとも第1のインク供給通路、第2のインク供給通路及び第3のインク供給通路を含むノズル本体を提供するステップ、
第2のインク製剤及び第3のインク製剤がそれぞれ第2の供給通路及び第3の供給通路中に流れることを妨げながら第1のインク製剤を第1のインク供給通路中に流れさせ、それにより、その第1の所定の長さにわたって第1のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出すステップ、
第2のインク供給通路に注入パルスを印加しながら第1のインク供給通路に中止パルスを印加するステップ、それにより、
第1のインク製剤及び第3のインク製剤がそれぞれ第1の供給通路及び第3の供給通路中に流れることを妨げながら第2のインク製剤を第2のインク供給通路中に流れさせ、それにより、その第2の所定の長さにわたって第2のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出すステップ、及び
第3のインク供給通路に注入パルスを印加しながら第2のインク供給通路に中止パルスを印加するステップ、それにより、
第1のインク製剤及び第2のインク製剤がそれぞれ第1の供給通路及び第2の供給通路中に流れることを妨げながら第3のインク製剤を第3のインク供給通路中に流れさせ、それにより、その第3の所定の長さにわたって第3のインク製剤を含む連続した犠牲フィラメントをノズル出口を介して押し出し、それにより、フィラメントの異なる所定の長さにわたって複数の細胞型を含む1つ以上の連続した犠牲フィラメントを3D印刷するステップ
を含む、請求項27又は28記載の方法。 - 機能性通路の長さに沿ってその上にパターン化細胞層を含む1つ以上の機能性通路であって、パターン化細胞層が、
1つ以上の機能性通路の第1の所定の長さにわたる腎近位尿細管細胞、
1つ以上の機能性通路の第2の所定の長さにわたるヘンレ係蹄細胞、及び
1つ以上の機能性通路の第3の所定の長さにわたる腎遠位尿細管細胞
を含む、機能性通路、
1つ以上の機能性通路を少なくとも部分的に取り囲む細胞外マトリックス組成物、
1つ以上の組織パターンであって、各組織パターンが1つ以上の所定の細胞型の複数の生細胞を含み、細胞外マトリックス組成物が、1つ以上の組織パターンを少なくとも部分的に取り囲んでいる、組織パターン、及び、
細胞外マトリックス組成物中の管の相互貫入網状構造であって、機能性通路と相互貫入する血管パターンを含む、管の相互貫入網状構造、
を含む、3D印刷ネフロン。 - ネフロンを印刷する方法であって、
1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成するステップであって、各犠牲フィラメントが、犠牲フィラメントの第1の長さにわたる第1の変色性インク製剤、犠牲フィラメントの第2の長さにわたる第2のインク製剤及び犠牲フィラメントの第3の長さにわたる第3のインク製剤を含み、
第1の変色性インク製剤が変色性インク及び腎近位尿細管細胞を標的にする第1の所定の種類の結合ドメインを含み、
第2の変色性インク製剤が変色性インク及びヘンレ係蹄細胞を標的にする第2の所定の種類の結合ドメインを含み、
第3の変色性インク製剤が変色性インク及び腎遠位尿細管細胞を標的にする第3の所定の種類の結合ドメインを含む、ステップ、
機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲む、ステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の1つ以上の機能性通路を作るステップであって、第1の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第1の長さに沿って残存し、第2の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第2の長さにおいて残存し、第3の所定の種類の結合ドメインの少なくとも一部がインクの除去の後に1つ以上の機能性通路の第3の長さにおいて残存している、ステップ、
腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞及び腎遠位尿細管細胞の少なくとも1つを含む懸濁液を機能性通路内に注入するステップであって、細胞がそれらの対応する所定の結合ドメインに結合し、それにより、ネフロンを形成する、ステップ、
ネフロンを1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露するステップであって、1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、ネフロンの発生、分化及び/又は機能をさらに導く、ステップ、
を含む、前記方法。 - 懸濁液が、腎近位尿細管細胞、ヘンレ係蹄細胞及び腎遠位尿細管細胞を含む、請求項31記載の方法。
- 結合ドメインが、抗体、ペプチド、タンパク質、DNA、RNA、アプタマー、ナノ粒子、小分子、化学官能基及び細菌から成る群から選択される、請求項31又は32記載の方法。
- それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、血管パターンを形成するステップ、
第2の変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の血管通路を作り、それにより、管状組織構築物中の血管網を形成するステップ、
生上皮細胞の懸濁液を1つ以上の血管通路に注入するステップ、
をさらに含み、
単一プリントヘッド又は複数のプリントヘッドを介して1つ以上の連続した犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、機能性通路を形成する、
請求項31〜33のいずれか1項記載の方法。 - 管状組織構築物を印刷する方法であって、
それぞれが複数の所定の種類の生細胞を含む1つ以上の細胞負荷フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンを形成するステップであって、それぞれの組織パターンが少なくとも2つの所定の細胞型を含み、それぞれの所定の種類の生細胞が細胞負荷フィラメントの長さに沿った異なる所定の位置に堆積されている、ステップ、
それぞれが変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、1つ以上の組織パターンと相互貫入する機能性通路パターンを形成するステップ、
1つ以上の組織パターン及び機能性通路パターンを細胞外マトリックス組成物によって少なくとも部分的に取り囲むステップ、
変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の機能性通路を作り、それにより、組織構築物中の相互貫入通路網状構造を形成するステップ、
管状組織構築物を1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配に曝露するステップであって、1種以上の生物学的作用物質、生物学的作用物質勾配、圧力及び/又は酸素圧勾配が、管状組織構築物の発生、分化及び/又は機能をさらに導く、ステップ
を含み、
1つ以上の細胞負荷フィラメントのそれぞれが、ゼラチン、フィブリン、ゼラチンメタクリレート、コラーゲンI、コラーゲンIII、コラーゲンIV、フィブリノーゲン、マトリゲル、ラミニン、カルボポール、N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ゼラチンメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、絹、ヒアルロン酸、プロテオグリカン及び/又はそれらの組合せの1つ以上を含む細胞外マトリックス材料をさらに含む、
前記方法。 - それぞれが第2の変色性インクを含む1つ以上の犠牲フィラメントを基板上又は基板内に堆積させて、管の相互貫入網状構造を形成するステップ、及び、
第2の変色性インクを除去して、細胞外マトリックス組成物中の通路を作り、それにより、管状組織構築物中における管の網状構造を形成するステップ、
生上皮又は内皮細胞の懸濁液を1つ以上の管に注入するステップ、
をさらに含む、請求項35記載の方法。 - 第1及び第2の変色性インクを除去することが、1つ以上の犠牲フィラメントを冷却することを含む、請求項35又は36記載の方法。
- 管状組織構築物が、ネフロン、ネフロンの尿細管部、腸、乳管、汗腺、結腸、食道、胃、耳管、気道上皮、精巣上体、精細管、尿道、肝胆管、膵管、総胆管、脳脊髄脳室及び水管、耳下腺、口腔粘膜、卵管、輸精管又はリンパである、請求項35〜37のいずれか1項記載の方法。
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