Das Verfahren zeigt die Methodik der Magnet-Resonanz-Elastographie zur Überwachung der gentechnisch Ergebnis der Fett-und osteogene Gewebezüchtungen Konstruktionen, die durch nicht-invasive lokale Beurteilung der mechanischen Eigenschaften mit mikroskopischen Magnetresonanz-Elastographie (μMRE).
Traditionelle mechanische Tests führt häufig zur Beseitigung der Probe, und im Fall der langfristigen Tissue Engineering gewonnenen Konstrukts Studien, ist die Verwendung von zerstörungsfreie Bestimmung nicht akzeptabel. Eine vorgeschlagene Alternative ist die Verwendung von einem bildgebenden Verfahren Magnetresonanz-Elastographie genannt. Elastographie ist ein zerstörungsfreies Verfahren zur Bestimmung der technisch Ergebnis durch Messen lokalen Werte der mechanischen Eigenschaften (dh komplexe Schermodul) als wesentliche Marker zur Identifizierung der Struktur und Funktion eines Gewebes sind. Als nichtinvasives Mittel zur Auswertung, wurde die Überwachung von technischen Konstrukte mit bildgebenden Verfahren wie Magnetresonanztomographie (MRT) zunehmend Interesse in der letzten Dekade 1 zu sehen. Zum Beispiel wurden die magnetischen Resonanz (MR) der Diffusion und Relaxometrie der Lage, die Veränderungen in der chemischen und physikalischen Eigenschaften während gezüchteten Gewebe Entwicklung 2 charakterisieren. Verfahren vorgeschlagendas folgende Protokoll verwendet mikroskopischen Magnetresonanz Elastographie (μMRE) als nichtinvasive MR Technik zur Messung der mechanischen Eigenschaften von kleinen weichen Gewebe 3. MRE wird durch Kopplung eines akustischen mechanischen Antrieb mit dem Gewebe von Interesse und Aufzeichnen der Scherwelle Fortpflanzung mit einem MR-Scanner 4 erreicht. Vor kurzem hat μMRE im Tissue Engineering angewendet worden, um wesentliche Informationen, die traditionell Wachstum gemessen wird mit zerstörerischen mechanischen makroskopischen Techniken 5 zu erwerben. In der folgenden Prozedur wird Elastographie durch den Abbildungsbereich von technischen Konstrukte mit einer modifizierten Hahn-Spin-Echo-Sequenz mit einem mechanischen Aktuator gekoppelt erreicht. Wie in 1 gezeigt ist, synchronisiert die modifizierte Sequenz Bildaufnahme mit der Übertragung von externen Scherwellen, anschließend wird die Bewegung sensibilisiert durch die Verwendung von bipolaren schwingenden Paaren. Nach Sammlung von Bildern mit positiven und negativen Bewegung sensitization, komplexe Aufteilung der Daten erzeugen eine Scherwelle Bild. Dann wird das Bild bewertet unter Verwendung eines Inversionsalgorithmus, um eine Schubsteifigkeit Karte 6 zu erzeugen. Die resultierenden Messungen in jedem Voxel haben gezeigt, dass stark korrelieren (R 2> 0,9914) mit Daten unter Verwendung von dynamisch-mechanischen Analyse 7. In dieser Studie wird die Elastographie in das Gewebe ein Entwicklungsprozess für die Überwachung von humanen mesenchymalen Stammzellen (MSC h) Differenzierung in osteogene adipogene und Konstrukte wie in Abbildung 2 dargestellt integriert.
In diesem Verfahren wird das Verfahren der MRE für Tissue Engineering Konstrukte Zellpräparat zur Erzeugung von Elastogramm gezeigt. Durch Anlegen einer mechanischen zerstörungsfreien Prüfung Verfahren zum Tissue Engineering-Pipeline, ist es nun möglich, Änderungen in Engineered Constructs über mehrere Phasen der Entwicklung zu bewerten. Darüber hinaus ergänzt die MRE andere MR-Methoden für die Überwachung mittels Tissue Engineering Konstrukte wie Diffusion, Magnetisierungstransfer und chemische Verschiebung …
The authors have nothing to disclose.
Diese Arbeit wurde zum Teil durch NIH-RO3 EB007299-02 und NSF EPSCoR First Award unterstützt.
Material Name | Type | Company | Catalogue number | Comments |
MSCGM-Bullet Kit | Reagent | Lonza | PT-3001 | Store at 4°C |
1X DPBS | Reagent | Invitrogen | 21600-010 | |
0.05% Trypsin-EDTA | Reagent | Gibco, Invitrogen | 25300-054 | Store at -20°C |
Dexamethasone | Reagent | Sigma-Aldrich | D2915 | |
3-Isobutyl-1-methylxanthine | Reagent | Sigma-Aldrich | I5879 | Store at -20°C |
Insulin-bovine pancreas | Reagent | Sigma-Aldrich | I6634 | Store at -20°C |
Indomethacin | Reagent | Sigma-Aldrich | I7378 | |
Β-Glycerophosphate | Reagent | Sigma-Aldrich | G9891 | |
L-Ascorbic Acid 2-phosphate | Reagent | Sigma-Aldrich | A8960 | |
Gelfoam | Scaffold | Pharmacia & Upjohn Co. | 09-0315-08 | |
Human mesenchymal stem cells | Cell Line | Lonza | PT-2501 | |
9.4T MR Scanner | Equipment | Agilent | 400MHz WB | |
10mm Litz Coil | Equipment | Doty Scientific | ||
Laser Doppler Vibrometer | Equipment | Polytec | PDV-100 | |
Vibrosoft (20) | Software | Polytec | ||
Function generator | Equipment | Agilent | AFG 3022B | |
Amplifier | Equipment | Piezo inc | EPA-104-115 | |
Piezo Bending motor | Equipment | Piezo inc. | T234-A4Cl-203X | |
Computer-Linux | Equipment | Processor: Intel Core 2 Duo E8400 Memory: 2G |
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Computer-Windows | Equipment | Processor: Intel Core 2 Duo E8400 Memory: 2G |
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MATLAB | Software | Mathworks, inc | 2009b |