Summary
Denne protokol beskriver fabrikation af en celle kultur system til at tillade såning af stamceller på en ledende polymer stillads til in vitro- elektrisk stimulation og efterfølgende i vivo implantation af stamceller-seedede stillads ved hjælp af en minimalt invasive teknik.
Abstract
Stamcelleterapi har vist sig som en spændende slagtilfælde terapeutisk, men den optimale leveringsmetode er fortsat uklart. Mens teknikken med mikroinjektion har været anvendt i årtier for at levere stamceller i slagtilfælde modeller, er denne teknik begrænset af manglen evne til at manipulere stamceller inden injektionen. Dette papir beskriver en metode til at bruge en elektrisk ledende polymer stillads til stamceller levering. Elektrisk stimulation af stamceller ved hjælp af en ledende polymer stillads ændrer stamcelles gener involveret i celle overlevelse, inflammatorisk respons og synaptisk remodellering. Efter elektrisk forkonditionering, kan stamceller på skafottet transplanteres intracranially i distale midt cerebral arterie okklusion rotte model. Denne protokol beskriver en kraftfuld teknik til at manipulere stamceller via en ledende polymer stillads og skaber et nyt værktøj til at videreudvikle stamcelle-baseret terapi.
Introduction
Slagtilfælde er den næststørste årsag til dødsfald i verden og den femte mest almindelige dødsårsag i USA. Trods disse høj dødelighed fortsat behandlinger for slagtilfælde recovery i øjeblikket en udfordring med ingen levedygtig medicinske muligheder i øjeblikket tilgængelige1. Der er i øjeblikket omkring 300 kliniske forsøg beskæftiger sig med iskæmisk slagtilfælde, hvoraf kun 40 udnytte stamceller. Tidligere undersøgelser har vist, at stamceller behandlingsformer har en gavnlig effekt på slagtilfælde reparation2,3. Paracrine faktorer som hjerne-afledte neurotrope faktor (BDNF) og thrombospondin-1 (THBS-1) frigivet fra transplanterede menneskelige neurale stamceller (hNPCs) har vist forbedret funktionel genopretning gennem mekanismer forbundet med en stigning i synapse dannelse, angiogenese, dendritiske forgrening og nye cytoskeletale fremskrivninger, samt modulere immunsystemet4,5,6. Men de optimale leveringsmetoder af stamcellerne fortsat undvigende.
Vellykket stamcelle levering til hjernen er fortsat en udfordring. I øjeblikket, er injicerbare hydrogel og polymere stilladser systemer indført for at levere stamceller. Disse leveringsmetoder beskytte stamceller under transplantation samt tilbyde beskyttelse mod barske efter slagtilfælde miljøet herunder værtens inflammatorisk respons og hypoksiske betingelser7,8,9 , 10. men de hyppigst anvendte materialer er inert, hvilket begrænser brugen af kontinuerlig graduering (dvs., elektrisk stimulation) af celler11. Elektrisk stimulation er en cue, der påvirker differentiering, ion-kanal tæthed og neurite udvækst af stamceller12. I forhold til inert polymerer, kan ledende polymerer bære en nuværende giver mulighed for elektrisk stimulation og manipulation af stamceller2. Men den præcise mekanisme som elektrisk stimulation modulerer neurotrope faktor release (dvs. BDNF og THBS-1) er stadig ikke fuldt undersøgt.
I denne protokol beskrive vi trin for at konstruere en celle kultur system bestående af en ledende polymer stillads, polypyrrole (PPy), der giver mulighed for in vitro- elektrisk stimulation. På grund af den måde, hvorpå celle kultur-systemet er fremstillet, er efterfølgende implantation af stamceller-seedede skafottet på peri-infarkt cortex muligt. For dette system forudsætning vi elektrisk stamceller på skafottet for en kort tidsperiode forud for implantation. Efter elektrisk stimulation, er den ledende polymer stillads transporterer cellerne med succes implanteret intracranially ved hjælp af en minimalt invasiv metode.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle stamceller og dyre procedurer blev godkendt af Stanford's Stem Cell Research tilsyn udvalget og Stanford University's Administrative Panel for Laboratory Animal Care (SCRO-616 og APLAC-31909).
1. ætsning af ITO glas
- Forberede indium tin oxid (ITO)-overdækket glas dias ved at placere en maskering agent over den ledende side af glasset.
Bemærk: De fleste kommercielle transparente bånd kan bruges som en maskering agent.- Fjern den overskydende maske ved hjælp af en vinge, forlader kun den ønskede form af den endelige ITO design dækket på glasset.
- Kombiner 5% (v/v) af salpetersyre og 45% (v/v) HCL i et glas bægerglas inde i et stinkskab at forberede ætsning løsning.
- Brug en varmeplade og et termometer til at sikre, at temperaturen af ætsning løsning opretholdes ved 70 ° C.
- Når ætsning løsning når 70 ° C, placere den maskerede ITO glas dias oploesningen i 2 minutter for at fjerne overskydende ITO lag.
Bemærk: Tape maskering beskytter ITO lag fra eksponering til syreopløsning. - Fjern diasset fra opløsningen og skyl det med deioniseret vand (DI) H2O.
- Fjern forsigtigt maske og måle modstanden ved hjælp af et multimeter til at sikre, at de resterende ITO er intakt. Aflæsning af det ønskede ætsede område bør være cirka 0 Ω.
2. forberedelse af Pyrrole løsning
- I en 1000 mL glasflaske, 70 g natrium dodecylbenzenesulfonate (NaDBS) opløses i 600 mL DI H2O.
- Når NaDBS er opløst, tilføje 14 mL 0,2 M pyrrole og 386 mL DI H2O til løsningen.
- Dække løsning med aluminiumfolie og opbevares ved 4 ° C.
3. galvanisering af Polypyrrole på ITO glas
- Varm pyrrole løsning til stuetemperatur, indtil NaDBS er fuldt redissolved.
Bemærk: Det tager omkring 15 til 20 minutter. - Hæld 25 mL af pyrrole i et bægerglas.
- Tilsluttes et multimeter ætset ITO glasset og nedsænkes diaset i pyrrole løsning.
- Sikre, at siden med 0 Ω modstand vender mod platin mesh referenceelektrode.
- Anvende en elektrisk strøm for at indlede galvanisering af PPy på ITO overfladen ved hjælp af et multimeter (nuværende kontrolleret på 3 mA/cm2 til 4 timer).
- Fjerne ITO glas fra den multimeter og vask galvaniseret-PPy i DI H2O at fjerne resterende overfladeaktivt stof.
- Forsigtigt frigøre galvaniseret-PPy plade fra ITO glas ved hjælp af et barberblad.
- Gemme PPy pladen ved stuetemperatur.
4. forberedelse af Polydimethylsiloxan (PDMS)
- Ved hjælp af en spatel og en vejer skål, bland 18 g af base agent med 2 g hærder og hæld blandingen i to 10 cm x 8 cm glas forme.
- Fjerne boblerne fra forme ved hjælp af et vakuum kammer for 15-20 minutter.
- Placere formene i en 70 ºC ovn til 3 h.
- Når afkølet, anvende en flad spatel fjerner PDMS i formene.
5. fabrikation af In Vitro elektrisk Stimulation kammer
- Autoklave metalplader (Bxl, 2,5 cm x 12,5 cm) og flow ventiler ved 120 ° C i 1 time.
- Brug et kammer dias som en skabelon, skåret to stykker af PDMS.
Bemærk: Et stykke af PDMS fungerer som omkredsen af celle kammer med udskæringer af to tilstødende pladser fra i celle kammeret. De andre PDMS stykke er en skitse af kammerets perimeter.- Skåret ud indersiden celle kammer så at det er kvadratisk formet og matcher form af celle kammer. Sikre, at den overordnede form af begge stykker af PDMS er rektangulær og svarer til diasset kammer.
- Lag materialer som følgende fra bund til top: (1) Metal plade, (2) PDMS (uden udskæringer), (3) PPy plade (vinkelret PDMS), (4) PDMS (med udskæringer) og (5) celle kammer.
- Klemme apparatet sammen, når det er fuldt ud tilpasset.
- Skåret to 60 cm stykker af en metal tråd og bruge sølv pasta til at knytte én ledning til hver ende af PPy plade, der stikker ud fra ydersiden af salen. Sikre, at ledningerne er lange nok til at udvide fra apparatet til ydersiden af en inkubator.
- Når sølv pasta er hærdet, styrke og forsegle wire tilslutning med epoxy.
- Optage modstand med et multimeter til Kontroller, at feltet Udlignet er den samme i hver afdeling.
- Til implantation, fjerne ledninger; udspænding celle kamre og PDMS og derefter dem separat fra de ledende stillads. Dimensionen af de implanterede stilladser er ca 1 mm x 3 mm x 0,25 mm.
6. plating menneskelige neurale stamceller (hNPCs) på PPy
- Sterilisere de forsamlede kamre i UV-lys i 2 timer.
- Efter 1 time, rotere den forsamlede kamre 90°.
- Efter sterilisation, pels overfladen af PPy på kammerets bund med 800 µL af en belægning substrat og tillade substrat til at størkne på PPy plade i en inkubator ved 37 ° C i 5% CO2 for 1 h.
- Efter 1 time, Fjern supernatanten fra kamre og forsigtigt Skyl med 1 mL af DPBS + Ca + Mg pr. brønd.
Bemærk: Undgå at vaske overfladen af PPy kraftigt, da dette vil medføre udstationering af belægning substrat. - Bruge friske celle medier, mekanisk adskille kulturperler celler til brug kamre fra en vævskultur plade med blid pipettering.
Bemærk: Celler skal være 90-100% sammenflydende ved dissociation. - Indsamle hNPC pellets ved hjælp af centrifugering på 8000 x g i 5 minutter.
- Ved hjælp af en hemocytometer, tælle og resuspend cellerne i et volumen på 100.000 celler/cm2.
- Plade 100.000 celler i hvert kammer godt (100.000 celler/cm2 i 1 mL af medier).
- Returnere kamre til inkubator ved 37 ° C i 5% CO2.
7. elektrisk Stimulation af hNPCs
- En dag efter såning celler på afdelingerne, bruge en waveform generator til at anvende elektrisk stimulation til cellerne.
- Forud for stimulation, fjerne gamle medier fra hvert kammer godt og genopbygge med 800 µL af friske medier.
- Når medierne er ændret, placere afdelingerne tilbage i inkubatoren, forlænge ledningerne ud af rugemaskinen, og vedhæfte dem til en waveform generator
- Anvende stimulation til celler med et firkantet bølge signal på ±400 mV med 100 Hz for 1 h.
- Efter stimulation, fjerne ledningerne og inkuberes afdelingerne for anden dag i en inkubator, indstillet på 37 ° C med 5% CO2.
- Udføre efterfølgende biologiske analyse herunder cellernes levedygtighed og kvantitative real-time polymerase kædereaktion (qRT-PCR) efter producentens protokol.
8. in Vivo PPy Implantation
- Udføre distale midt cerebral arterie (dMCA) okklusion slagtilfælde modeller på T-celle-mangelfuld voksne mandlige nøgen rotter (NIH-RNU 230 ± 30 g) som beskrevet tidligere2. Udføre implantation én uge post-dMCA okklusion.
- En dag før kirurgi, give rotter i deres bur vand ampicillin (1 mg/mL).
- Bedøver rotte i en induktion kammer bruger 0,5 - 3% mg/kg af isofluran administreres via indånding.
- Bekræft anesthetization af rotte ved en mangel på tå knivspids refleks reaktion.
- Mens dyret er under bedøvelse, fortsætte med at overvåge sin membran farve, åndedrætsmønster og rektal temperatur hver 15 minutter.
- Når anesthetization er blevet bekræftet, skal du anvende kunstige tårer på øjnene af rotte at forhindre tørhed.
- Sikre at aseptisk teknik bevares under denne procedure ved hjælp af sterile handsker, og en steril kirurgiske drapere13. Holde steril kirurgiske instrumenter i et sterilt felt.
- Mens rotten er under bedøvelse, bore et craniectomy over den venstre cortex. Åbn dura.
- Fjerne dura mater fra hjernen ved hjælp af en mikro-tynde kirurgisk nål.
- Implantat de ledende stilladser fra in vitro- system på den rotte cortex.
Bemærk: For vores eksperimenter, vi implanteret stilladser fra in vitro- dag 3 efter hNPC plating.- Placere implantatet primært på den penumbral cortex mediale til slagtilfælde læsion.
- Efter skafottet er placeret, skal du placere surgicel over implantatet at forhindre bevægelse med hud lukning.
- Sutur såret lukket og subkutant injicere rotter med buprenorphin SR med en dosis på 1 mg/kg til at administrere smerter forbundet med stereotaxisk kirurgi og dMCA okklusion.
- Placere rotten i en recovery bur, som det kommer til bevidsthed.
- Efterlad aldrig dyr uden opsyn, mens det er ubevidste.
- Placer ikke dyr med andre, indtil det er fuldt ud opnået bevidsthed.
- Overvåge dyr dagligt for tegn på smerte herunder krop vægttab, nedsat mad/vand indtag, reduceret grooming/usoigneret frakke, faldt/øget spontan aktivitet, unormal kropsholdning, dehydrering/hud tenting, indsunkne øjne, skjule, selvlemlæstelse, hurtig vejrtrækning, åben mund vejrtrækning, trækninger, rysten, tremor og vocalization.
- Overvåge dyrene dagligt, indtil det vises at de spiser, drikker, grooming, og at få vægt; og derefter ugentlige efter vægtøgning.
- Tidlige euthanization via CO2 inhalation og en sekundær bekræftelse af euthanization (sikres dyret ikke vil genoplive på grund af normale ilt forsyning post CO2 inhalation) vil forekomme til alle dyr, som synes at være ikke spise, drikke og vinder vægt efter den indledende kirurgisk procedure; vises i smerte; eller vises afskåret fra hel de adfærdsmæssige test på grund af en større end forventet motor cortex underskud.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Den skematiske vist i figur 1 repræsenterer den samlede arbejdsgang af den elektriske stimulation af hNPCs og potentielle downstream applikationer. En strømbegrænsning i stamcelleterapi er, at stamceller er udsat for en hård efter transplantation miljø herunder betændelse og iskæmisk betingelser. Disse vanskelige forhold sandsynligvis begrænse deres terapeutiske virkning14,15. Brug af en ledende stillads til at beskytte hNPCs mod dette miljø kan forstærke hNPCs terapeutiske fordele gennem elektriske forkonditionering. Det første skridt i denne stamceller levering teknik er udviklingen af en ledende stillads ved hjælp af en electroplating tilgang2,16. Vi kendetegnet stilladser biokompatibilitet og optimeret elektriske forkonditionering egenskaber med hNPCs. Kontrollen var defineret som unstimulated stamceller dyrkes på en vævskultur plade.
Forskellige spændinger blev vurderet at bestemme sikkerhed af elektrisk stimulation og maksimere forkonditionering effekten. For at sikre, at feltet Udlignet er den samme i hvert kammer, resistivitet samlet kammer blev målt ved hjælp af et multimeter (modstand (Ohm, Ω) af afdelingerne var ca. 10 kΩ, og resistivity≈3 Ωm). Ifølge den kommercielle leverandør, har hNPCs brugt vist ingen betydelig cytotoksicitet i normale kultur systemer. hNPCs med eller uden eksponering for elektrisk stimulation blev farves med celle levedygtighed assays (Live: grøn; Døde: rød) (figur 2). Disse resultater viser, at hNPCs var levedygtige efter den elektrisk stimulation (±400 mV, 100 Hz for 1 h). For at validere celle levedygtighed assay, udførte vi celle levedygtighed afprøvning ved hjælp af en resazurin analyse. Resultaterne viser også, ingen betydelige cytotoksicitet af elektrisk stimulation på hNPCs.
Vores tidligere i vivo data viste, at paracrine faktorer frigives fra hNPCs (SD56, NPCs fremstillet af embryonale stamceller) med en eksponering for elektrisk stimulation forbedre inddrivelsen efter slagtilfælde2. For at udforske yderligere kandidat faktorer kendt for at være vigtigt i slagtilfælde recovery, der udgives fra hNPC (Aruna biomedicinsk, NPCs fremstillet af embryonale stamceller), blev BDNF og THBS-1 evalueret. Disse faktorer er blevet grundigt undersøgt på grund af deres rolle i neuronal udvækst og stigning i celle-til-celle interaktioner17,18. For at undersøge effekten af elektrisk stimulation på transkriptom ændringer for BDNF og THBS-1, blev qRT-PCR udført, herunder BDNF og THBS-1 gener med GAPDH som en husholdning genet. Ca. 1 µg af total RNA var omvendt transskriberet i cDNA efter producentens protokol. Normaliserede fold-change nøgletal blev beregnet ved ΔΔCt metode sammenligne genekspression i hNPCs på PPy og hNPCs på PPy med en eksponering for elektrisk stimulation. Statistisk analyse viste betydelige upregulations i genekspression af BDNF og THBS-1 mellem grupper, der blev elektrisk stimulation afhængige (p ≤0.01) (figur 3). Disse data tyder på, at optimering er muligt at maksimere hNPC virkning uden betydelig celledød.
Figur 1 . In vitro ledende polymer stillads system til elektrisk stimulation. (A) en slide afdeling er placeret på toppen af PPy plade. (B) skematiske viser fabrikation af in vitro- elektrisk stimulation kammer med hNPCs belagt på overfladen af PPy. Vandflow ventiler bruges til at holde dias kammer, PDMS, PPy, og metal plade sammen. (C) Image for sal. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2 . Celle levedygtighed assay i hNPCs med eller uden elektrisk stimulation. (A) Bar graf viser levende celle farves med Calcein-am. Præsenterede data er gennemsnit ± SD; n = 4. (B) celle levedygtighed analyse ved hjælp af resazurin. Søjlediagrammet viser, var der ingen cytotoksicitet af elektrisk stimulation på hNPCs; n = 4. (C) billeder af cellernes levedygtighed assay før og efter elektrisk stimulation behandling. Grønne signal angiver levende celler (Calcein-am), mens røde signal angiver døde celler (EtHD-1). ES angiver elektrisk stimulation. ES + eller - angiver tilstedeværelsen eller fraværet af elektrisk stimulation på celler. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3 . Gen expression ændringer med elektrisk stimulation. Søjlediagrammet viser fold ændringer i genet udtryk for BDNF (A) og THBS1 (B) i hNPCs (** angiver statistisk signifikant mellem elektrisk klargjort og alle andre grupper, p < 0,01, fejl barer Vis S.D.; n = 4, en-vejs ANOVA ). Negativ angiver det kontrolelement, hvor celler blev kulturperler på en regelmæssig vævskultur plade. ES + eller - angiver tilstedeværelsen eller fraværet af elektrisk stimulation på celler. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Voksende beviser har vist løftet om stamceller som en roman slagtilfælde terapi. Dette løfte har resulteret i en større indsats for at fremme stem cell therapeutics til sengen med mindst 40 igangværende eller afsluttede kliniske forsøg. Slagtilfælde patologi tilbyder en unik neurologisk lidelse, som egner sig til stamcelleterapi, fordi efter den akutte fornærmelse, der ikke er nogen neurodegenerative proces at forhindre inddrivelse. Den nøjagtige mekanisme af stamceller-forstærket slagtilfælde recovery er fortsat uklart. Angiogenese, synaptogenesis og synaptisk remodellering har alle vist sig at være vigtigt. Når vigtige molekyler til synapse dannelse som BDNF og THBS-1 er fjernet, er slagtilfælde recovery nedsat6,19. hNPCs har forbedret funktionel genopretning efter slagtilfælde i adskillige dyremodeller20,21. Mekanismerne i hNPCs effekt er stadig ikke helt forstået, og den ideelle leveringsmetode for disse celler er ukendt. Ved at udvikle et system, der gør det muligt at manipulere de vigtige molekyler løsladt fra hNPCs, kan hjælpe skelne integreret inddrivelse mekanismer og optimere stamcelleterapi.
Vellykket celle levering til hjernen er fortsat en udfordring. I øjeblikket, er en række teknologier udviklet ved hjælp af forskellige biomateriale stilladser systemer for at levere stamceller for at forbedre overlevelse og integration af stamceller9,10. Som følge af disse materialer inert beskaffenhed er det imidlertid vanskeligt at modulere stamceller efter deres transplantation.
I denne artikel beskrives en metode ved hjælp af en PPy stillads til elektrisk manipulere transkriptom af hNPCs, som det fremgår af opregulering af BDNF og THBS-1 i vores qRT-PCR-data. Vores tidligere undersøgelse viste, at en stigning i VEGFA udtryk om hNPCs efter udsættelse for elektrisk stimulation forbedret funktionel genopretning efter slagtilfælde2. Her viser vi, at yderligere neurotrope faktorer såsom BDNF og THBS-1 er også moduleret efter udsættelse for elektrisk stimulation i et andet hNPC cellelinie, viser, at vores system kan anvendes med adskillige cellelinjer.
Under fabrikation af in vitro- elektrisk stimulation kammer er det kritisk at de metaltråd helt er tilsluttet PPy plade ved hjælp af sølv maling og epoxy. Hvis denne forbindelse ikke er lyd, forårsager det varierende elektriske felter selv med de samme parametre. Desuden, til tider medier kan lække efter montage af stilladser system. Du kan løse problemet, kan vakuum fedt anvendes til at forsegle plads mellem PDMS og PPy plade med omhu ikke gælde for celle-seeding overfladen. En begrænsning på grund af uigennemsigtige karakter af PPy plade er at kontrollere celler confluency med standard lysmikroskopi er begrænset.
Fordelen ved metoden beskrevet i denne protokol giver mulighed for modulering af hNPCs til at bestemme de mekanistiske ændringer af celler. I øjeblikket, har elektriske graduering ikke været kontaktet ved hjælp af konventionelle hydrogel eller inert stilladser systemer. Efter elektrisk stimulation ved hjælp af PPy stillads, kan hNPCs leveres uden fjernelse fra polymer overflade til en model, der i vivo . Udvikling af metoder til yderligere undersøgelse sygdomsmodeller af stamceller programmer tillader os at bedre design translationel applikationer. Den elektriske forkonditionering tilgang, muliggjort af den ledende polymer system, kan anvendes til forskellige celletyper og giver mulighed for bedre forståelse af indvirkningen af elektrisk stimulation på en celle. Mulighed for at optimere celler in vitro- og derefter uden yderligere manipulation (f.eks. passaging eller fjernelse) giver mulighed for afprøvning af disse i vitro manipulationer i i vivo sygdomstilstande såsom slagtilfælde. Det endelige mål er at anvende nye teknikker, som beskrives ledende polymer stillads, at fremme slagtilfælde therapeutics og forbedre forståelsen af slagtilfælde recovery mekanismer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen interessekonflikter at erklære med dette arbejde.
Acknowledgments
Vi takker Dr. Kati Andreasson (Institut for neurologi og neurologiske videnskab, Stanford University) for brug af qRT-PCR-maskine. Arbejdet var støttet af nationale institutter for sundhed tilskud K08NS098876 (til P.M.G.) og Stanford School of Medicine Dean postdoc stipendium (at bo).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| FGF-Basic | Invitrogen | CTP0261 | 20 ng/mL for working media |
| Matrigel | Corning | cb40234a | 1:200 dilution |
| LIF Protein, Recom. Hum. (10 µg/mL) | EMD Millipore | LIF1010 | 10 ng/mL for working media |
| Sylgard 184 silicone 3.9 kg | Fisherbrand | NC0162601 | |
| Hydrochloric acid | Fisherbrand | SA56-4 | |
| Nitric Acid Concentrate (Certified) ACS, Fisher Chemical | Fisherbrand | SA95 | |
| ITO Glass | Delta Technologies | CG-40IN-0115 | |
| Sodium dodecylbenzenesulfonate | Sigma | 289957-1KG | |
| Pyrrole | Sigma | 131709-500ML | Protect pyrrole solution from light and room temperature |
| 8 well glass slide chambers | Thermo Sci Nuc | 125658 | Detach the cell chamber and keep it under sterilized conditions |
| Flat-Surface Bracket, 3"x1" | McMaster-Carr | 1030A4 | |
| TWO PART SILVER PAINT 14G | Electron Microscopy Sciences | 1264214 | Mix two parts (1:1) in plastic plate |
| DPBS, 1x, with Ca and Mg, No Phenol Red | Genesse | 25-508C | |
| AB2 ArunA Neural Cell Culture Media Kit | Aruna Biomedical | ABNS7013.2 | |
| hNP1 Human Neural Progenitor Expansion Kit | Aruna Biomedical | hNP7013.1 | |
| Noncontact Flow-Adjustment Valve, Nickel-Plated Brass, for 3/32" to 5/8" Tube OD | McMaster-Carr | 5330K22 | |
| Multimeter | Keysight | E3641A | |
| Wavefoam generator | Keysight | 33210A-10MHz | |
| Pt meshes | Sigma-Aldrich | 298107-425MG | Reference electrode with dimensions, 1x1 cm |
| LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit, for mammalian cells | Thermo Fisher Scientific | L3224 | |
| BDNF | Thermo Fisher Scientific | Hs02718934_s1 | |
| THBS1 | Thermo Fisher Scientific | Hs00962908_m1 | |
| GAPDH | Thermo Fisher Scientific | Hs02758991_g1 | |
| RNeasy Mini Kit (250) | Qiagen | 74106 | |
| QIAshredder (250) | Qiagen | 79656 | |
| RNase-Free DNase Set (50) | QIAGEN | 79254 | |
| iScript cDNA Synthesis Kit, 100 x 20 µL rxns | BIORAD | 1708891 | |
| TaqMan Gene Expression Master Mix | Thermo Fisher Scientific | 4369510 | |
| 7-8 Week Old, male, RNU Rats | NCI-Frederick | ||
| 4-0 Ethicon Silk Suture | eSutures.com | 683G | |
| Isoflurane | Henry Schein | 29405 | |
| V-1 Tabletop Laboratory Animal Anesthesia System | VetEquip | 901806 | |
| Surgicel Original Absorbable Hemostat | Ethicon | 1952 | |
| Lab Standard Stereotaxic Instrument, Rat | Stoelting | 51600 | |
| Kimberly-Clark Professional Safeskin Purple Nitrile Sterile Exam Gloves | Fisherbrand | 19-063-130 | |
| Sterile Drape | Medline | DYNJSD1092 | |
| Thermo Scientific Shandon Stainless-Steel Scalpel Blade Handle, Holds No. 20-25 Blades | Fisherbrand | 53-34 | |
| Walter Stern Scalpel Blade Series 300 | Fisherbrand | 17-654-456 | |
| QuantStudio 6 Flex Real-Time PCR System | Thermo Fisher Scientific | 4484642 | |
| Frazier Micro Dissecting Hook | Harvard Apparatus | 52-2706 |
References
- Moskowitz, M. A., Lo, E. H., Iadecola, C. The Science of Stroke: Mechanisms in Search of Treatments. Neuron. 67 (2), 181-198 (2010).
- George, P. M., et al. Electrical Preconditioning of Stem Cells with a Conductive Polymer Scaffold Enhances Stroke Recovery. Biomaterials. 142, 31-40 (2017).
- Steinberg, G. K., et al. Clinical Outcomes of Transplanted Modified Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells in Stroke: A Phase 1/2a Study. Stroke. 47 (7), 1817-1824 (2016).
- George, P. M., Steinberg, G. K. Novel Stroke Therapeutics: Unraveling Stroke Pathophysiology and Its Impact on Clinical Treatments. Neuron. 87 (2), 297-309 (2015).
- Schabitz, W. R., et al. Intravenous Brain-Derived Neurotrophic Factor Enhances Poststroke Sensorimotor Recovery and Stimulates Neurogenesis. Stroke. 38 (7), 2165-2172 (2007).
- Liauw, J., et al. Thrombospondins 1 and 2 Are Necessary For Synaptic Plasticity and Functional Recovery After Stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 28 (10), 1722-1732 (2008).
- Cantu, D. A., Hematti, P., Kao, W. J. Cell Encapsulating Biomaterial Regulates Mesenchymal Stromal/Stem Cell Differentiation and Macrophage Immunophenotype. Stem Cells Translational Medicine. 1 (10), 740-749 (2012).
- Chaudhuri, O., et al. Hydrogels with Tunable Stress Relaxation Regulate Stem Cell Fate and Activity. Nat Mater. 15 (3), 326-334 (2016).
- Ballios, B. G., et al. A Hyaluronan-Based Injectable Hydrogel Improves the Survival and Integration of Stem Cell Progeny following Transplantation. Stem Cell Reports. 4 (6), 1031-1045 (2015).
- Mothe, A. J., Tam, R. Y., Zahir, T., Tator, C. H., Shoichet, M. S. Repair of the Injured Spinal Cord by Transplantation of Neural Stem Cells in a hyaluronan-based hydrogel. Biomaterials. 34 (15), 3775-3783 (2013).
- Saini, M., Singh, Y., Arora, P., Arora, V., Jain, K. Implant Biomaterials: A Comprehensive Review. World J Clin Cases. 3 (1), 52-57 (2015).
- Huang, Y., Li, Y., Chen, J., Zhou, H., Tan, S. Electrical Stimulation Elicits Neural Stem Cells Activation: New Perspectives in CNS Repair. Front Hum Neurosci. 9, (2015).
- Pritchett-Corning, K. R., Mulder, G. B., Luo, Y., White, W. J. Principles of Rodent Surgery for the New Surgeon. J Vis Exp. (47), (2011).
- Abdelwahid, E., et al. Stem Cell Death and Survival in Heart Regeneration and Repair. Apoptosis. 21 (3), 252-268 (2016).
- Wang, X., et al. The Clinical Status of Stem Cell Therapy for Ischemic Cardiomyopathy. Stem Cells Int. 2015, (2015).
- George, P. M., et al. Fabrication and Biocompatibility of Polypyrrole Implants Suitable for Neural Prosthetics. Biomaterials. 26 (17), 3511-3519 (2005).
- Aravamudan, B., Thompson, M., Pabelick, C., Prakash, Y. S. Brain-Derived Neurotrophic Factor Induces Proliferation of Human Airway Smooth Muscle Cells. J Cell Mol Med. 16 (4), 812-823 (2012).
- Lopes, N., et al. Thrombospondin 2 Regulates Cell Proliferation Induced by Rac1 Redox-Dependent Signaling. Mol Cell Biol. 23 (15), 5401-5408 (2003).
- Ploughman, M., et al. Brain-Derived Neurotrophic Factor Contributes to Recovery of Skilled Reaching After Focal Ischemia in Rats. Stroke. 40 (4), 1490-1495 (2009).
- Baker, E. W., et al. Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Neural Stem Cell Therapy Enhances Recovery in an Ischemic Stroke Pig Model. Sci Rep. 7 (1), 10075 (2017).
- Bacigaluppi, M., et al. Neural Stem Cell Transplantation Induces Stroke Recovery by Upregulating Glutamate Transporter GLT-1 in Astrocytes. J Neurosci. 36 (41), 10529-10544 (2016).
