プロフィール
3 Dバイオプリントは、細胞および生体適合性材料の機能的3 D構造または人工組織モデルとして定義される。1この技術は、複雑な事前定義設計の構造を作成し、再現性を確保しながら、組織工学の分野を変更します。軟骨、2骨、3、皮膚再生などの様々な組織をエンジニアリングするための3 Dバイオプリントに基づくいくつかの方法が報告されている。4この技術はまた、新しい臨床前腫瘍モデルを作成するために使用される。実際、2 D細胞培養モデルとしては予測性の欠如によりますます疑問視されており、3 Dバイオプリントは異なる細胞と細胞外基質由来分子、腫瘍微小環境のモデリング/展示（TME）を処理することによりこの問題を回避する代替方法となっている。3 Dバイオプリントに基づく多くの腫瘍モデルには、肺癌、5乳癌、および6コロイド母細胞腫が含まれる。7これらのモデルは、細胞球や臓器などの他の戦略に比べて柔軟性と再現性があり、設計面で優位性を示しています。卵巣癌は重大な公衆衛生問題であり、3 Dバイオプリントは依然として卵巣癌モデルとして研究中である。この種類の腫瘍タイプにおいて、癌関連線維芽細胞（CAF）と癌細胞との密接な相互作用を示し、癌侵襲と薬剤耐性において主要な役割を果たす。8、9、したがってCAFsは卵巣癌モデルの設計の鍵である。
優位
高内包スクリーニングと瞬時トランスフェクションは3 Dバイオプリント実験の特徴付けと検証に役立つ•瞬時遺伝子発現は3 Dバイオプリントモデルの多機能性を増加させる有力なツールである•多波長分析ツールは3 Dバイオプリントモデルの強力な機能を十分に利用して異なる細胞型集団のモデル内での相互作用を研究するために必要なこの応用説明では、3 Dバイオプリントは癌細胞（SKOV 3細胞）とCAF線維芽細胞（MeWo細胞）を含む卵巣癌モデルの作成に用いられる。jetOPTIMUS（Polyplus）GFPプラスミドを用いてSKOV 3細胞をトランスフェクションし、CellTrackerとOrange CMRA Dye（ThermoFisher）を用いてMeWo細胞を染色した。両方の細胞型は、円筒状腫瘍様構造を形成するためのゼラチン−アルギナート−ヒドロゲルベースに含まれる。モデルの均一性及びこれらの腫瘍内細胞分布の再現性について、ImageXpress Picoを用いてイメージングシステムを評価した。
結果とディスカッション
図1に示すように、バイオプリント構造イメージングは、GFPを発現するSKOV 3細胞と蛍光染色されたMeWo細胞がゼラチン−アルギン酸塩マトリックス（図1 A及びB）に均質に分布していることを示している。これは非常に重要であり、同質細胞分布がバイオインク中に均一に分布することは3 D印刷過程で考慮すべき重要な要素12であり、また、天然TMEは多種の緊密な相互作用を含むことが知られている細胞タイプであるためである。13したがって、これを再現することは極めて重要であり、同時に体外腫瘍モデルを構築して癌と基質細胞との相互作用を促進する。
腫瘍には、TME異質性をより良くシミュレートするために複数の細胞タイプが結合されなければならず、各細胞タイプの数とその割合は、再現性を確保するために制御する必要がある。ImageXpress Picoは、複数枚の顕微鏡画像をすばやく簡単にキャプチャできるため、このような制御を実現するのに特に適しています。ソフトウェアCellReporterXpressは、厚いサンプルであっても、Z−stackの最大投影を用いて複数の細胞を定量することを可能にする。この応用説明では、本システムは私たちのバイオプリント腫瘍モデルを分析するために用いられ、細胞数と割合の面で良好な再現性を示し、6つのバイオプリントの構造であり、SKOV 3細胞の平均数（細胞計数FITC）は837±200（標準偏差≦25%）である。MeWo細胞（細胞計数TRITC）に対して、平均数は3264.50±462（StD≦15%）であった。

図1は、トランスフェクションGFPプラスミドを含むSKOV 3細胞と、CellTracker Orangeによって染色されたMeWO細胞とを含む3 Dバイオプリント構造CMRA染料を分析する。A）ImageXpress Picoシステム（4 X、Z-stack）を用いて取得された穴B 3中の3 Dバイオプリント構造のFITCおよびTRITC画像。B）CellReporterXpressソフトウェアを用いて作成したFITCとTRITC細胞カウントのマスクを分析する。C）試料のFITC及びTRITCチャンネル中の平均細胞数（5ウェル、染色及びトランスフェクション）及び陰性対照（3ウェル、未染色及び未トランスフェクション）。D）トランスフェクション効率の評価には、GFPプラスミドとjetOPTIMUS-Polyplus-transfection-transfectionキット（FITC陽性細胞百分率/TRITC陽性細胞）を用いた。

材料と方法
ヒドロゲル調製
ヒドロゲル調製のために、必要な質量のゼラチン及びアルギン酸ナトリウム粉末を秤量し、紫外線下で1時間、次いでDulbecco改良EagleMediumに溶解してlowest必須培地（MEM）を混合し、10%ウシ胎児血清を補充した。得られた溶液は、次いで磁気攪拌下で37℃で一晩保持され、completeは均質化された。細胞トランスフェクションおよび染色製造者の指示に従って、jetOPTIMES（Polyplus）GFPプラスミドを用いてSKOV 3細胞をトランスフェクションした。10簡単には、DNAの適量をjetOPTIMES緩衝液に希釈し、jetOPTIMESトランスフェクション試薬を適切に添加する。トランスフェクション溶液を室温で10分間保存した後、培養したSKOV 3細胞に添加し、T 75フラスコ中で60〜80%の融合度で培養した。CellTracker Orange CMRA染料（ThermoFisher）を使用してMeWO細胞を染色し、メーカーの説明に従います。11簡単には、染料をDMSOに溶解して作動溶液を調製し、その後MEM培地に希釈する。細胞を37℃で30分間インキュベートした。その後試薬溶液を取り出し、新鮮な完成培地。

【図2】卵巣癌モデル構造のバイオプリント及びイメージングのための方法の概略図。