Le colture organoidi tridimensionali basate su idrogel possono essere applicate per studiare lo sviluppo, la rigenerazione e le malattie in vitro. Tuttavia, il controllo della composizione dell’idrogel ingegnerizzato, delle proprietà meccaniche e dei vincoli geometrici tende a essere limitato al momento iniziale della fabbricazione. La modulazione delle caratteristiche dell’idrogel nel tempo e in base all’evoluzione della coltura spesso non è possibile. Qui, superiamo queste limitazioni sviluppando un approccio di bioprinting vivo idrogel-in-idrogel che consente la fabbricazione dinamica di elementi idrogel istruttivi all’interno di colture organoidi preesistenti basate su idrogel. Ciò può essere ottenuto mediante la reticolazione di idrogel fotosensibili tramite assorbimento a due fotoni in qualsiasi momento durante la coltura. Cosi mostriamo che gli idrogel istruttivi guidano la direzionalità degli assoni neurali in cordoni spinali organotipici in crescita e che la geometria e le proprietà meccaniche dell’idrogel controllano la migrazione differenziale delle cellule in organoidi tumorali in sviluppo. Infine, dimostriamo che i vincoli dell’idrogel promuovono la polarità cellulare negli organoidi epatici, guidano la morfogenesi degli organoidi dell’intestino tenue e controllano la biforcazione delle punte polmonari in base alla composizione e alla forma dell’idrogel.
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