3D and 4D Bioprinting of the Myocardium: Current Approaches, Challenges, and Future Prospects

BioMed Research International - Tập 2018 - Trang 1-11 - 2018
Chin Siang Ong1,2, Lucy Nam1, Kingsfield Ong3, Aravind Krishnan1, Chen‐Yu Huang2, Takuma Fukunishi1, Narutoshi Hibino1
1Division of Cardiac Surgery, Johns Hopkins Hospital, Baltimore, MD, USA
2Division of Cardiology, Johns Hopkins Hospital, Baltimore, MD, USA
3Department of Cardiac, Thoracic, and Vascular Surgery, National University Heart Centre, Singapore

Tóm tắt

3D and 4D bioprinting of the heart are exciting notions in the modern era. However, myocardial bioprinting has proven to be challenging. This review outlines the methods, materials, cell types, issues, challenges, and future prospects in myocardial bioprinting. Advances in 3D bioprinting technology have significantly improved the manufacturing process. While scaffolds have traditionally been utilized, 3D bioprinters, which do not require scaffolds, are increasingly being employed. Improved understanding of the cardiac cellular composition and multiple strategies to tackle the issues of vascularization and viability had led to progress in this field. In vivo studies utilizing small animal models have been promising. 4D bioprinting is a new concept that has potential to advance the field of 3D bioprinting further by incorporating the fourth dimension of time. Clinical translation will require multidisciplinary collaboration to tackle the pertinent issues facing this field.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

2017, Circulation

10.1016/j.stem.2013.05.008

10.1161/circresaha.114.300522

10.1038/nbt.2958

10.1016/j.jcmg.2016.12.001

10.1161/CIRCRESAHA.116.308538

10.1016/j.biotechadv.2016.12.002

10.1021/ma991042e

10.1016/j.biomaterials.2006.01.048

10.1115/1.2903064

10.1016/j.tsf.2003.11.161

10.1016/j.biomaterials.2011.08.071

10.1088/1758-5082/6/4/045001

10.1039/C5TB00393H

10.1016/j.biomaterials.2015.10.076

10.1016/j.biomaterials.2015.05.005

10.1161/CIRCRESAHA.116.310277

10.1089/ten.teb.2016.0322

10.1016/j.actbio.2009.12.033

10.1016/j.tibtech.2012.10.005

10.2174/187221112800672949

10.1016/j.biomaterials.2009.09.063

10.1088/1748-6041/10/3/034002

10.1016/j.biomaterials.2011.11.003

10.1038/ncomms4935

2013, Journal of visualized experiments, 73

10.1089/tea.2007.0173

10.1088/1758-5082/2/2/022001

10.3791/55438

10.1038/s41598-017-05018-4

10.1096/fasebj.11.8.9240969

10.1016/j.biomaterials.2009.06.034

10.3390/microarrays4020133

10.1007/s10741-013-9417-4

10.1016/s0142-9612(02)00549-5

10.1016/j.jtcvs.2015.07.035

10.1002/jbm.a.35000

10.1007/978-1-4939-7021-6_27

10.1088/0960-1317/22/8/085014

10.1016/j.actbio.2016.01.013

10.1016/j.stem.2009.06.016

10.1007/s00586-008-0745-3

10.1126/science.1177350

10.1016/j.biomaterials.2012.04.043

10.1089/ten.tea.2008.0502

10.1073/pnas.0906504107

10.1016/j.biomaterials.2008.12.084

10.1016/j.healun.2015.06.001

10.3109/21691401.2015.1029629

10.1038/s41536-017-0024-1

10.4061/2011/383709

10.1161/circresaha.110.227512

10.1073/pnas.1200250109

10.1016/j.scr.2007.06.001

10.1161/CIRCRESAHA.108.175505

10.4252/wjsc.v9.i1.9

10.1016/j.bbamcr.2015.11.005

10.1161/CIRCRESAHA.116.309040

10.1016/j.gheart.2014.03.2364

10.1016/j.ebiom.2017.01.029

10.1016/j.cell.2015.05.026

10.1093/cvr/cvq005

10.1152/ajpheart.00514.2007

10.1016/j.ajpath.2012.06.015

10.1161/CIRCRESAHA.115.307778

10.1016/0022-2828(80)90080-2

10.1007/BF02932962

10.1007/BF00705418

10.1161/circresaha.110.237206

10.1089/ten.tea.2009.0130

10.1038/nprot.2008.40

10.1161/CIRCULATIONAHA.105.001560

10.1161/01.RES.0000257776.05673.ff

10.1634/stemcells.2006-0686

10.1038/nbt0705-821

10.1038/nbt1109

10.1016/j.biomaterials.2009.09.039

10.1016/j.biomaterials.2013.01.067

10.1016/j.biomaterials.2014.04.116

10.1016/j.copbio.2010.06.005

10.1089/ten.tea.2010.0202

10.1016/j.jconrel.2014.05.015

10.1161/CIRCRESAHA.114.302884

10.1016/j.mvr.2006.02.005

10.1002/bit.22667

10.1039/b618409j

10.1038/nmat3357

10.1002/adma.201200395

10.1038/srep17203

10.1016/j.ultrasmedbio.2010.08.007

10.1016/j.ultrasmedbio.2011.07.008

10.1121/1.4812867

10.1242/jcs.188151

10.1038/nm1394

2002, Circulation, 106, I151

10.1096/fj.05-4715fje

10.1089/ten.tea.2012.0151

10.1038/ncomms2406

10.1073/pnas.1210580109

10.1038/srep01316

10.1016/j.tibtech.2016.03.004

10.1080/17452759.2015.1097054

10.18063/IJB.2016.01.003

10.1002/adma.201703443

10.1021/acs.biomac.7b00829

10.1080/17425247.2017.1360865

10.3791/3251

10.1016/S0142-9612(03)00275-8

10.1016/j.biomaterials.2017.03.037

10.1038/nm1684

10.1016/j.actbio.2014.11.024

2015, PLoS ONE, 10

10.1161/CIRCULATIONAHA.116.024145

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