Noninvasive Three-Dimensional <i>In Situ</i> and <i>In Vivo</i> Characterization of Bioprinted Hydrogel Scaffolds Using the X-ray Propagation-Based Imaging Technique
Notice bibliographique
Résumé
Hydrogel-based three-dimensional (3D) bioprinting has been illustrated as promising to fabricate tissue scaffolds for regenerative medicine. Notably, bioprinting of hydrated and soft 3D hydrogel scaffolds with desired structural properties has not been fully achieved so far. Moreover, due to the limitations of current imaging techniques, assessment of bioprinted hydrogel scaffolds is still challenging, yet still essential for scaffold design, fabrication, and longitudinal studies. This paper presents our study on the bioprinting of hydrogel scaffolds and on the development of a novel noninvasive imaging method, based on synchrotron propagation-based imaging with computed tomography (SR-PBI-CT), to study the structural properties of hydrogel scaffolds and their responses to environmental stimuli both in situ and in vivo. Hydrogel scaffolds designed with varying structural patterns were successfully bioprinted through rigorous printing process regulations and then imaged by SR-PBI-CT within physiological environments. Subjective to controllable compressive loadings, the structural responses of scaffolds were visualized and characterized in terms of the structural deformation caused by the compressive loadings. Hydrogel scaffolds were later implanted in rats as nerve conduits for SR-PBI-CT imaging, and the obtained images illustrated their high phase contrast and were further processed for the 3D structure reconstruction and quantitative characterization. Our results show that the scaffold design and printing conditions play important roles in the printed scaffold structure and mechanical properties. More importantly, our obtained images from SR-PBI-CT allow us to visualize the details of hydrogel 3D structures with high imaging resolution. It demonstrates unique capability of this imaging technique for noninvasive, in situ characterization of 3D hydrogel structures pre- and post-implantation in diverse physiological milieus. The established imaging platform can therefore be utilized as a robust, high-precision tool for the design and longitudinal studies of hydrogel scaffold in tissue engineering.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».