JP2018521710A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
JP2018521710A5
JP2018521710A5 JP2017557399A JP2017557399A JP2018521710A5 JP 2018521710 A5 JP2018521710 A5 JP 2018521710A5 JP 2017557399 A JP2017557399 A JP 2017557399A JP 2017557399 A JP2017557399 A JP 2017557399A JP 2018521710 A5 JP2018521710 A5 JP 2018521710A5
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
functional
ink
cells
extracellular matrix
tubular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017557399A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018521710A (ja
JP6945453B2 (ja
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority claimed from PCT/US2016/030710 external-priority patent/WO2016179242A1/en
Publication of JP2018521710A publication Critical patent/JP2018521710A/ja
Publication of JP2018521710A5 publication Critical patent/JP2018521710A5/ja
Priority to JP2021076969A priority Critical patent/JP2021151481A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6945453B2 publication Critical patent/JP6945453B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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。

Claims (38)

  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、請求項1記載の方法。
  3. 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。
  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、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
  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、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
  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、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
  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、
    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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
  20. 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。
  21. 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。
  22. 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。
  23. 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。
  24. 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。
  25. 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。
  26. 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。
  27. 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。
  28. 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。
  29. 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。
  30. 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。
  31. 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。
  32. 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。
  33. 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。
  34. 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。
  35. 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。
  36. 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。
  37. 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。
  38. 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。
JP2017557399A 2015-05-05 2016-05-04 管状組織構築物及び印刷方法 Active JP6945453B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021076969A JP2021151481A (ja) 2015-05-05 2021-04-30 管状組織構築物及び印刷方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562157286P 2015-05-05 2015-05-05
US62/157,286 2015-05-05
PCT/US2016/030710 WO2016179242A1 (en) 2015-05-05 2016-05-04 Tubular tissue construct and a method of printing

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021076969A Division JP2021151481A (ja) 2015-05-05 2021-04-30 管状組織構築物及び印刷方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018521710A JP2018521710A (ja) 2018-08-09
JP2018521710A5 true JP2018521710A5 (ja) 2019-06-06
JP6945453B2 JP6945453B2 (ja) 2021-10-06

Family

ID=57217761

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017557399A Active JP6945453B2 (ja) 2015-05-05 2016-05-04 管状組織構築物及び印刷方法
JP2021076969A Pending JP2021151481A (ja) 2015-05-05 2021-04-30 管状組織構築物及び印刷方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021076969A Pending JP2021151481A (ja) 2015-05-05 2021-04-30 管状組織構築物及び印刷方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10702630B2 (ja)
EP (1) EP3291851B1 (ja)
JP (2) JP6945453B2 (ja)
CN (1) CN107921178A (ja)
AU (2) AU2016257427A1 (ja)
WO (1) WO2016179242A1 (ja)

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107921178A (zh) 2015-05-05 2018-04-17 哈佛大学的校长及成员们 管状组织构造和打印方法
US10336006B1 (en) * 2015-05-19 2019-07-02 Southern Methodist University Methods and apparatus for additive manufacturing
DE102016109067B4 (de) * 2016-05-17 2018-07-19 Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. Verfahren zur Bildung von Nierentubuli
WO2018013779A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 North Carolina State University Silicone compositions for three-dimensional printing
US11559607B2 (en) 2016-09-06 2023-01-24 President And Fellows Of Harvard College Living devices for replacement of organs or specific organ functions, methods and uses of the same
CA3047319A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 Iviva Medical, Inc. Thin film interposition for basement membrane scaffolds
US10857260B2 (en) * 2017-01-12 2020-12-08 The George Washington University Coaxial needle for fabricating a multi scale, multi layer blood vessel or vascular network employing 3D bioprinting
CN107412851B (zh) * 2017-04-21 2020-09-08 上海大学 一种复合细胞的预血管化大块生物骨支架构建方法
AU2018279738B2 (en) * 2017-06-09 2023-08-03 President And Fellows Of Harvard College Methods of enhancing development of renal organoids and methods of using the same
EP3655052A4 (en) * 2017-07-21 2021-04-21 President and Fellows of Harvard College MULTI-LAYER TUBULAR TISSUE CONSTRUCTION PRODUCTION PROCESSES
WO2019021292A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Stratasys Ltd. METHOD AND SYSTEM FOR MANUFACTURING AN OBJECT HAVING PROPERTIES OF A BLOOD VESSEL
CN115157683A (zh) 2017-07-28 2022-10-11 斯特拉塔西斯公司 积层制造一物体的方法和打印的骨骼物体
EP3658353B1 (en) * 2017-07-28 2023-12-06 Stratasys Ltd. Additive manufacturing processes employing formulations that provide a liquid or liquid-like material
US11559936B2 (en) 2017-07-28 2023-01-24 Stratasys Ltd. Additive manufacturing processes employing a material featuring properties of a soft bodily tissue
JP7165186B2 (ja) 2017-07-28 2022-11-02 ストラタシス リミテッド 軟らかい材料からなる三次元物体の付加製造において使用可能な配合物
US10832753B2 (en) 2017-07-31 2020-11-10 General Electric Company Components including structures having decoupled load paths
WO2019060518A1 (en) * 2017-09-21 2019-03-28 President And Fellows Of Harvard College TISSUE CONSTRUCTION, METHODS OF PRODUCTION AND USE THEREOF
WO2019060680A1 (en) 2017-09-22 2019-03-28 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate MICROPHYSIOLOGICAL ORGAN-ON-CHIP SYSTEM
CN111542435B (zh) * 2017-12-06 2022-06-17 赛峰航空器发动机 用于在涡轮发动机壳体上原位增材制造涂层的方法
US11679546B2 (en) * 2018-02-09 2023-06-20 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Bioprinter and methods of manufacturing an organomimetic device
CN108543116B (zh) * 2018-05-02 2021-04-27 深圳市华异生物科技有限责任公司 海藻酸钠与明胶复合水凝胶3d胰岛支架及其制备方法
ES2971837T3 (es) * 2018-05-09 2024-06-10 Elkem Silicones France Sas Procedimiento de fabricación de un artículo de elastómero de silicona utilizando una impresora 3D
DE102018111751A1 (de) * 2018-05-16 2019-11-21 Cellbricks Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Zellkultureinsatzes mit mindestens einer Membran
US20210201702A1 (en) * 2018-05-22 2021-07-01 The Regents Of The University Of California Use of 3d-printed freestanding structures for ex vivo tissue
CN108653810B (zh) * 2018-05-28 2021-11-30 重庆科技学院 一种可实现细胞包裹的丝素蛋白/明胶互穿网络水凝胶及其制备方法
US11480560B2 (en) 2018-06-11 2022-10-25 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Delivery of aerosolized respiratory pathogens
WO2019241117A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-19 Desktop Metal, Inc. Multi-layer sintering object support structure
CN110614765B (zh) * 2018-06-19 2021-08-17 四川蓝光英诺生物科技股份有限公司 管腔组织构建体的制造方法
CN109172036B (zh) * 2018-06-22 2020-12-22 中山大学附属第一医院 一种多通道周围神经导管及其制备方法
JP2021531780A (ja) * 2018-07-24 2021-11-25 ニューサウス イノベーションズ プロプライアタリー リミティド 3d印刷のためのバイオインク
US20210316498A1 (en) * 2018-08-20 2021-10-14 Trustees Of Tufts College Systems and methods for 3d printing of proteins
EP3849467A4 (en) 2018-09-14 2022-06-22 Biosapien Inc. BIO VESSELS FOR USE IN TISSUE ENGINEERING
WO2020070677A1 (en) * 2018-10-02 2020-04-09 Dongming Hu Hybrid manufacturing apparatus
US11383437B2 (en) 2018-10-02 2022-07-12 Dongming Hu Hybrid manufacturing apparatus
CN109374497B (zh) * 2018-10-29 2020-12-11 河海大学 一种岩石微观孔隙结构测试方法
CN111378576B (zh) * 2018-12-28 2023-10-31 上海大学 一种肠道模拟芯片及其应用
CN109664508B (zh) * 2019-01-29 2024-01-02 姚光纯 一种喷头矩阵式排列3d打印成型装置及方法
JP2022520097A (ja) * 2019-02-15 2022-03-28 ウィリアム マーシュ ライス ユニバーシティ 移植診断および治療のための血管形成デバイスおよび方法
US11725190B2 (en) * 2019-02-22 2023-08-15 EMULATE, Inc. Microfluidic proximal tubule kidney-on-chip
US11841361B2 (en) 2019-02-22 2023-12-12 EMULATE, Inc. Microfluidic proximal tubule kidney-on-chip
EP3702126A1 (en) * 2019-02-28 2020-09-02 Technische Universität Dresden Method for producing an elastic and flexible fiber with optical, electrical or microfluidic functionality
CN109938876A (zh) * 2019-04-02 2019-06-28 青岛市城阳区人民医院 一种3d打印制作胃肠护理膜的方法
CN110556046B (zh) * 2019-08-09 2021-05-28 西安交通大学 一种双网络结构三维组织模型及其灌流一体化制备方法
CN110680961B (zh) * 2019-11-12 2021-07-27 东南大学 一种复层螺旋尿道组织工程支架的制备方法
CN113210808A (zh) * 2020-01-17 2021-08-06 天津大学 一种镁合金的电弧增材制造方法
CN111136929B (zh) * 2020-02-15 2020-11-17 翁敏 一种人造仿生肠道及其制造方法
US20230193178A1 (en) * 2020-03-05 2023-06-22 The General Hospital Corporation Methods and systems to print and mature tissues over time in a three-dimensional support matrix
EP4146784A1 (en) * 2020-05-06 2023-03-15 McMaster University Cell culture system for perfusable networks of self-assembled cells
CN111805889A (zh) * 2020-07-20 2020-10-23 华中科技大学同济医学院附属协和医院 一种3d打印头及其使用方法
WO2022051152A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-10 The Regents Of The University Of California Pressure sensor device with organic electrochemical transistors
US20220126523A1 (en) * 2020-10-27 2022-04-28 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Method and system for manufacturing high-resolution structure using size-tunable hydrogel
US20220135951A1 (en) * 2020-11-04 2022-05-05 The University Of Kansas Renal tube assay device and methods of manufacture and use
CN112848296A (zh) * 2021-01-14 2021-05-28 中国医科大学 复合多喷头3d打印成型系统
CN112873826A (zh) * 2021-02-01 2021-06-01 西安交通大学 一种高孔隙化结构熔融悬浮增材制造方法
EP4071234A1 (en) 2021-04-06 2022-10-12 Julius-Maximilians-Universität Würzburg Decive for fabricating a perfusable three-dimensional tissue construct
WO2022241205A2 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 President And Fellows Of Harvard College Printed composition for biomedical uses
WO2022256830A1 (en) * 2021-06-02 2022-12-08 The Regents Of The University Of California Systems and methods for cellular lumen formation and cellular differentiation
CN113425456B (zh) * 2021-06-25 2024-04-16 温州医科大学慈溪生物医药研究院 Ecm梯度微纤维管及其制备装置
US20230138186A1 (en) * 2021-11-02 2023-05-04 Advanced Solutions Life Sciences, Llc Models and methods to establish perfusable, compartmentalized, lymphoid tissue models in three-dimensional in vitro culture
CN114177350A (zh) * 2021-11-10 2022-03-15 深圳大学 仿生血管芯片及其制备方法
WO2024059252A2 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education Extracellular matrix (ecm)-embedded vascular channel-on-a-chip, airway-on-a-chip, and methods of making same
US20240123121A1 (en) * 2022-09-22 2024-04-18 Ethicon, Inc. Bioprinted soft tissue reinforcement scaffold
CN117171258B (zh) * 2023-09-07 2024-04-12 中国铁建港航局集团有限公司 基于gis定位ar管网信息展示方法、系统及存储介质

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69727817T2 (de) 1996-09-05 2005-01-05 Children's Medical Center Corp., Boston Nierenprothese und ihre Verwendung zum Behandeln einer Nierenkrankheit
ATE288478T1 (de) * 1999-04-30 2005-02-15 Massachusetts Gen Hospital Herstellung von dreidimensionalem vaskularisierten gewebe mittels der verwendung von zweidimensionalen mikrohergestellten formen
US7371400B2 (en) * 2001-01-02 2008-05-13 The General Hospital Corporation Multilayer device for tissue engineering
US20040226620A1 (en) 2002-09-26 2004-11-18 Daniel Therriault Microcapillary networks
US9242027B2 (en) * 2008-07-18 2016-01-26 Cornell University Fabrication of a vascular system using sacrificial structures
US9045657B2 (en) 2010-03-24 2015-06-02 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Viscoelastic ink for direct writing of hydrogel structures
US20120089238A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Hyun-Wook Kang Integrated organ and tissue printing methods, system and apparatus
WO2012174460A1 (en) * 2011-06-15 2012-12-20 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Systems, methods, and devices relating to a biomimetic cellularized nephron unit
US9643358B2 (en) 2011-07-01 2017-05-09 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Multinozzle deposition system for direct write applications
US10195644B2 (en) * 2012-02-14 2019-02-05 Board Of Regents, The University Of Texas System Tissue engineering device and construction of vascularized dermis
WO2014011775A1 (en) 2012-07-10 2014-01-16 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Biomaterials for enhanced implant-host integration
JP2015529523A (ja) * 2012-09-04 2015-10-08 アントフロゲネシス コーポレーション 組織製造方法
MX2015002711A (es) * 2012-09-04 2015-06-05 Anthrogenesis Corp Metodos de generacion de tejidos.
US20150050686A1 (en) * 2013-08-13 2015-02-19 Lawrence Livermore National Security, Llc Omnidirectional, multiaxial bioprinted tissue system, techniques and applications
US10117968B2 (en) * 2013-11-05 2018-11-06 President And Fellows Of Harvard College Method of printing a tissue construct with embedded vasculature
CN104490489B (zh) * 2014-12-02 2017-02-01 淮安皓运生物科技有限公司 基于3d生物打印技术制备组织工程血管的方法
WO2016141137A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-09 President And Fellows Of Harvard College Methods of generating functional human tissue
CN107921178A (zh) 2015-05-05 2018-04-17 哈佛大学的校长及成员们 管状组织构造和打印方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018521710A5 (ja)
AU2020277180B2 (en) Tubular tissue construct and a method of printing
JP6898353B2 (ja) 三次元プリンティング用インクを供給する方法およびこれを用いた三次元印刷方法
Wong et al. Live-cell imaging of invasion and intravasation in an artificial microvessel platform
Xu et al. Complex heterogeneous tissue constructs containing multiple cell types prepared by inkjet printing technology
KR102555627B1 (ko) 신장 오가노이드를 형성시키기 위한 다능성 줄기세포의 분화
Richard et al. Endothelio-mesenchymal interaction controls runx1 expression and modulates the notch pathway to initiate aortic hematopoiesis
Hutchins et al. Migration and diversification of the vagal neural crest
Baldwin Early embryonic vascular development
Chaffer et al. Mesenchymal to epithelial transition in development and disease
Stepniak et al. Adhesive and signaling functions of cadherins and catenins in vertebrate development
Mondrinos et al. A tissue-engineered model of fetal distal lung tissue
Vrana et al. Engineering functional epithelium for regenerative medicine and in vitro organ models: a review
Takeuchi et al. In vivo vascularization of cell sheets provided better long‐term tissue survival than injection of cell suspension
US20110212501A1 (en) 3-dimensional multi-layered hydrogels and methods of making the same
Wilkinson et al. Zebrafish as a model of cardiac disease
JP2017518070A (ja) 人工的な三次元の乳房組織、脂肪組織、および腫瘍疾患モデル
Yamany et al. Formation and regeneration of the urothelium
Díaz-Flores et al. Telocytes as a source of progenitor cells in regeneration and repair through granulation tissue
JP2019516577A (ja) 断面パターンを有する印刷物の製造方法および装置
WO2016007879A1 (en) Methods for producing bioprotein tubes and uses thereof
WO2015066627A1 (en) Neuronal replacement and reestablishment of axonal connections
WO2018106652A1 (en) Bioengineered vascular network
CN107253986A (zh) 整合素胞内多肽序列在抑制新生血管形成中的应用
US20200248147A1 (en) Methods of enhancing development of renal organoids and methods of using the same