फ्लो और स्ट्रेच के तहत बायोमैटेरियल्स की भड़काऊ और पुनर्योजी क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए एक बहु-क्यू बायोरिएक्टर
Summary
इस प्रोटोकॉल का लक्ष्य एक बायोरिएक्टर का उपयोग करके सामग्री-संचालित ऊतक उत्थान की जांच करने के लिए ट्यूबलर इलेक्ट्रोस्पन मचान में मानव मैक्रोफेज और मायोफिब्रोब्लास्ट की एक गतिशील सह-संस्कृति को निष्पादित करना है, जो कतरनी तनाव और चक्रीय खिंचाव के वियुग्मन को सक्षम बनाता है।
Abstract
शरीर में सीधे पुनर्जनन को प्रेरित करने के लिए पुनर्संरभीय बायोमैटेरियल्स का उपयोग अनुवादात्मक परिप्रेक्ष्य से एक आकर्षक रणनीति है। इस तरह की सामग्री प्रत्यारोपण पर एक भड़काऊ प्रतिक्रिया प्रेरित करती है, जो सामग्री के बाद के अवशोषण और नए ऊतकों के उत्थान का चालक है। इस रणनीति, भी सीटू ऊतक इंजीनियरिंग में के रूप में जाना जाता है, इस तरह के ऊतक इंजीनियर संवहनी कलम के रूप में हृदय प्रतिस्थापन प्राप्त करने के लिए पीछा किया है । भड़काऊ और पुनर्योजी प्रक्रियाओं दोनों पाड़ (यानी, खिंचाव और कतरनी तनाव) पर स्थानीय बायोमैकेनिकल संकेतों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। यहां, हम विस्तार से एक कस्टम-विकसित बायोरिएक्टर के उपयोग का वर्णन करते हैं जो विशिष्ट रूप से एक ट्यूबलर पाड़ पर खिंचाव और कतरनी तनाव के वियुग्मन को सक्षम बनाता है। यह अच्छी तरह से नियंत्रित यांत्रिक भार के प्रभाव में ट्यूबलर मचान की भड़काऊ और पुनर्योजी क्षमता के व्यवस्थित और मानकीकृत मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है, जिसे हम मानव मैक्रोफेज और माइफिलास्ट का उपयोग करके एक गतिशील सह-संस्कृति प्रयोग के आधार पर प्रदर्शित करते हैं। इस दृष्टिकोण में प्रमुख व्यावहारिक कदम- बायोरिएक्टर का निर्माण और स्थापना, मचान और सेल सीडिंग की तैयारी, खिंचाव और कतरनी प्रवाह के आवेदन और रखरखाव, और विश्लेषण के लिए नमूना संचयन- पर विस्तार से चर्चा की गई है।
Introduction
हृदय ऊतक इंजीनियरिंग (टीई) को वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले स्थायी हृदय कृत्रिम अंग (जैसे, संवहनी ग्राफ्ट, हार्ट वाल्व प्रतिस्थापन) के लिए एक वैकल्पिक उपचार विकल्प के रूप में आगे बढ़ाया जा रहा है, जो रोगियों के बड़े साथियों के लिए उप-सुशोथहैं 1,2,3,4। बहुत से मांग वाले अनुप्रयोगों में ऊतक-इंजीनियर वैस्कुलर ग्राफ्ट (तेवग)5,6 और हार्ट वाल्व (तेवी)7,8शामिल हैं। अक्सर, हृदय ते पद्धतियां पुन: प्राप्त जैव सामग्री (या तो प्राकृतिक या सिंथेटिक) का उपयोग करती हैं जो नए ऊतकों के गठन के लिए एक शिक्षाप्रद पाड़ के रूप में काम करती हैं। नए ऊतकों के गठन को या तो पूरी तरह से विट्रो में इंजीनियर किया जा सकता है, प्रत्यारोपण से पहले एक बायोरिएक्टर में कोशिकाओं और खेती के साथ पाड़ बोने से (इन विट्रोते) 9,10,11,या सीधे सीटू में, जिसमें सिंथेटिक पाड़ को शरीर में सीधे नए ऊतकों के गठन को प्रेरित करने के लिए प्रत्यारोपित किया जाता है (सीटू ते में)12,1314 4। दोनों इन विट्रो और सीटू हृदय ते दृष्टिकोणों के लिए, सफल कार्यात्मक उत्थान मुख्य रूप से प्रत्यारोपित निर्माण और उचित बायोमैकेनिकल लोडिंग के लिए मेजबान प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया दोनों पर निर्भर है।
हृदय ते के लिए जैव यांत्रिक लोडिंग का महत्व अच्छी तरह से स्वीकार किया है15। हृदय प्रत्यारोपण के मामले में, पाड़ को आबाद करने वाली कोशिकाएं चक्रीय खिंचाव और कतरनी तनावों के संपर्क में आती हैं जो हीमोडायनामिक वातावरण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं। कई अध्ययनों ने मैट्रिक्स घटकों के गठन पर (चक्रीय) खिंचाव के उत्तेजक प्रभाव की सूचना दी है, जैसे कोलेजन16,17,18,19,ग्लाइकोसामिनोग्लिकन (जीएजी)20,और इलास्टिन21,22,विभिन्न सेल प्रकारों द्वारा। उदाहरण के लिए, हुआंग एट अल ने दिखा दिया कि बाइक्सियल खिंचाव ने एक संवहनी बायोरिएक्टर23का उपयोग करके कोलेजन और इलास्टिन इन विट्रो तेवग्स में जमाव और इलास्टिन के संगठन को ऊंचा किया। जबकि जोर आम तौर पर प्रमुख भार के रूप में खिंचाव पर निहित है, ये अध्ययन अक्सर प्रवाह-चालित बायोरिएक्टर का उपयोग करते हैं जिसमें नमूना कतरनी प्रवाह के संपर्क में भी आता है। हालांकि अपेक्षाकृत कम ऊतक गठन और 3 डी में सूजन पर कतरनी तनाव के अलग प्रभाव के बारे में जाना जाता है, कुछ डेटा उपलब्ध हैं । उदाहरण के लिए, इन्टर एट अल और ईओएच एट अल ने दिखा दिया कि 3 डी पाड़ माइक्रोस्ट्रक्चर के अलावा कतरनी प्रवाह, इन विट्रो मॉडल सिस्टम24, 25में मानव संवहनी चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं द्वारा परिपक्व इलास्टिनके गठनके लिए महत्वपूर्ण था। कुल मिलाकर, इन निष्कर्षों दोनों चक्रीय खिंचाव और हृदय ते के लिए कतरनी तनाव की प्रासंगिकता वर्णन ।
सफलता या ते प्रत्यारोपण की विफलता के लिए एक और महत्वपूर्ण निर्धारक प्रत्यारोपित भ्रष्टाचार26के लिए मेजबान की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है । यह विशेष रूप से सामग्री के लिए महत्वपूर्ण है-सीटू ते रणनीतियों में संचालित है, जो वास्तव में पाड़ के लिए तीव्र भड़काऊ प्रतिक्रिया पर भरोसा करने के लिए सेलुलर बाढ़ और अंतर्जात ऊतक गठन और27remodeling की बाद की प्रक्रियाओं किकस्टार्ट । मैक्रोफेज कार्यात्मक ऊतक उत्थान का एक महत्वपूर्ण सर्जक है, जिसे कई अध्ययनों द्वारा28,29,30से दिखाया गया है। घाव भरने के अनुरूप, ऊतक का पुनर्जनन मैक्रोफेज और ऊतक उत्पादक कोशिकाओं जैसे फाइब्रोब्लास्ट और माइफिलोब्लास्ट31,32, 33के बीच पैराक्रिन सिग्नलिंग द्वारानियंत्रितहोता है। नए ऊतक जमाव के समन्वय के अलावा, मैक्रोफेज विदेशी पाड़ सामग्री34, 35के सक्रिय अवशोषण में शामिल हैं। इस प्रकार, बायोमैटेरियल के लिए इन विट्रो मैक्रोफेज प्रतिक्रिया को प्रत्यारोपण36, 37, 38की वीवो सफलता के लिए एक भविष्य कहनेवाला पैरामीटर के रूप मेंपहचानागया है।
प्रत्यारोपित पाड़ के प्रति मैक्रोफेज प्रतिक्रिया पाड़ डिजाइन सुविधाओं जैसे सामग्री संरचना और माइक्रोस्ट्रक्चर35,39,40पर निर्भर करती है। पाड़ गुणों के अलावा, एक पाड़ के लिए मैक्रोफेज प्रतिक्रिया और माइफिब्रोब्लास्ट के साथ उनकी क्रॉसटॉक भी हेमोडायनामिक भार से प्रभावित होती है। उदाहरण के लिए, चक्रीय खंड को मैक्रोफेज फेनोटाइप41, 42, 43, 44और साइटोकिन्स43,44,45, 46 में 3 डी इलेक्ट्रोस्पन मचान में एक महत्वपूर्ण मॉड्यूलर दिखाया गया था। मैक्रोफेज और वैस्कुलर चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं की सह-संस्कृति प्रणाली का उपयोग करते हुए, बतिस्तन एट अल ने दिखा दिया कि मैक्रोफेज की उपस्थिति के कारण इलास्टिन और जीएजी का स्तर बढ़ गया और चक्रीय खिंचाव (1.07-1.10) के मध्यम स्तर ने कोलेजन I और इलास्टिन47के जमाव को प्रेरित किया। पिछले कार्यों में, हमने दिखा दिया है कि कतरनी तनाव 3 डी इलेक्ट्रोस्पन मचान48, 49में मोनोसाइट भर्ती के लिए एक महत्वपूर्ण निर्धारक है, और कतरनी तनाव और चक्रीय खिंचाव दोनों मानव मोनोसाइट्स और मेसेन्ची स्ट्रोमल कोशिकाओं के बीच पैराक्राइन सिग्नलिंग को प्रभावित करते हैं50। फही एट अल ने दिखा दिया कि कतरनी प्रवाह ने मानव मोनोसाइट्स51द्वारा समर्थक भड़काऊ साइटोकिन्स के स्राव को बढ़ा दिया।
एक साथ लिया, उपरोक्त साक्ष्य से पता चलता है कि हृदय ते के लिए हीमोडायनामिक भार पर पर्याप्त समझ और नियंत्रण महत्वपूर्ण है, और इसे प्राप्त करने के लिए भड़काऊ प्रतिक्रिया पर विचार करना महत्वपूर्ण है। इन विट्रो52, 53, 54, 55,56,57,58या पूर्ववीवो59, 60, 61हृदय ऊतकों की संस्कृति के लिए पहले कई बायोरिएक्टर का वर्णन किया गया है। हालांकि, इन सभी प्रणालियों को जितना संभव हो शारीरिक हीमोडायनामिक लोडिंग स्थितियों की नकल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। हालांकि यह विट्रो में हृदय ऊतकों को बनाने या पूर्व वीवो संस्कृतियों को बनाए रखने के उद्देश्य से अत्यधिक मूल्यवान है, ऐसी प्रणालियां व्यक्तिगत संकेतों के व्यक्तिगत प्रभावों में व्यवस्थित अध्ययन के लिए अनुमति नहीं देती हैं। इसका कारण यह है कि इन बायोरिएक्टरों में चक्रीय खिंचाव और कतरनी तनाव दोनों का अनुप्रयोग एक ही दबाव वाले प्रवाह से प्रेरित होता है, जो आंतरिक रूप से उन्हें जोड़ता है। जबकि सटीक मल्टी-क्यू मैकेनिकल हेरफेर के लिए अनुमति देने वाले माइक्रोसिस्टम्स को 2डी सब्सट्रेट्स62 या 3डी हाइड्रोगेल सेटअप63,64के लिए वर्णित किया गया है, ऐसे सेटअप इलास्टोमेरिक 3डी बायोमैटेरियल मचानों के समावेश के लिए अनुमति नहीं देते हैं।
यहां, हम एक ट्यूबलर बायोरिएक्टर प्रणाली का अनुप्रयोग प्रस्तुत करते हैं जो विशिष्ट रूप से कतरनी तनाव और चक्रीय खिंचाव के वियुग्मन को सक्षम बनाता है और उनके व्यक्तिगत और संयुक्त प्रभावों की जांच करने में मदद करता है। यह प्रणाली ऊतक इंजीनियर संवहनी ग्राफ्ट (जैसे, सिंथेटिक या प्राकृतिक मूल, विभिन्न सूक्ष्म वास्तुकला, विभिन्न छिद्रों) की एक विस्तृत विविधता के परीक्षण के लिए अनुमति देती है। कतरनी तनाव और खिंचाव के आवेदन को प्रभावी ढंग से अलग करने के लिए, बायोरिएक्टर का उपयोग करने वाली प्रमुख अवधारणाएं (1) कतरनी तनाव के नियंत्रण और खिंचाव के अलग-अलग होते हैं और कम्प्यूटेशनली रूप से संचालित आयामों के साथ ‘इनसाइड-आउट’ तरीके से मचानों की उत्तेजना होती है। प्रवाह को प्रवाह पंप के उपयोग के माध्यम से ट्यूबलर पाड़ की बाहरी सतह पर लागू किया जाता है, जबकि पाड़ का परिवर्ती खिंचाव एक सिलिकॉन ट्यूब का विस्तार करके प्रेरित होता है जिस पर पाड़ को एक अलग तनाव पंप के उपयोग के माध्यम से रखा जाता है। सिलिकॉन ट्यूब और ग्लास ट्यूब के आयाम जिसमें निर्माण होता है, को कम्प्यूटेशनल द्रव गतिशीलता सिमुलेशन का उपयोग करके सावधानीपूर्वक चुना और मान्य किया जाता है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पाड़ पर कतरनी तनाव (प्रवाह के कारण) और परिधि खिंचाव (ट्यूब विस्तार के कारण) एक दूसरे को काफी प्रभावित नहीं करते हैं। इस इनसाइड-आउट डिजाइन में कई व्यावहारिक तर्क हैं। यदि खिंचाव चमकदार द्रव दबाव (शारीरिक लोडिंग के समान) द्वारा लागू किया जाता है, तो स्वाभाविक रूप से नमूना डिजाइन को रिसाव मुक्त होने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, नमूना खिंचाव के लिए आवश्यक दबाव पूरी तरह से नमूना कठोरता द्वारा निर्धारित किया जाएगा, जो नमूनों के बीच और समय के साथ एक नमूने के भीतर भिन्न हो सकता है, जिससे खिंचाव को नियंत्रित करना मुश्किल हो जाता है। यह बायोरिएक्टर एक सिलिकॉन ट्यूब के चारों ओर ऊतक इंजीनियर भ्रष्टाचार माउंट करता है और भ्रष्टाचार की बाहरी दीवार पर दीवार कतरनी तनाव (डब्ल्यूएसएस) आवेदन के लिए अनुमति देता है और अंदर से भ्रष्टाचार पर दबाव बनाता है। इस तरह, समय के साथ नमूनों और नमूनों के बीच समान लोडिंग की स्थिति सुनिश्चित की जा सकती है, और इसके अलावा, नमूनों को टपका हुआ होने की अनुमति है, जैसा कि असुरक्षित संवहनी मचान19के लिए आम है। यह इनसाइड-आउट बायोरिएक्टर विशेष रूप से शेरनी और/या खिंचाव के प्रभावों पर व्यवस्थित अध्ययन के लिए है, बजाय विट्रो में देशी जैसे रक्त वाहिका की इंजीनियरिंग, जिसके लिए पारंपरिक संवहनी बायोरिएक्टर सेटअप अधिक उपयुक्त हैं । बायोरिएक्टर डिजाइन चित्रों के लिए चित्र 1ए-बी देखें, और बायोरिएक्टर के मुख्य घटकों के पीछे एक कार्यात्मक विवरण और तर्क के लिए इसकी संबंधित तालिका 1।
बायोरिएक्टर का उपयोग हमारे समूह द्वारा हाल के अध्ययनों की एक श्रृंखला के आधार पर किया जाता है जिसमें हमने सीटू हृदय ऊतक19,43,44में पुनः विद्युत क्रड़ों में सूजन और ऊतक गठन पर कतरनी तनाव और चक्रीय खिंचाव के व्यक्तिगत और संयुक्त प्रभावों की जांच की। इस उद्देश्य के लिए, हमने मानव मैक्रोफेज और माइोफीब्रोब्लास्ट का उपयोग मोनो-या सह-संस्कृति में किया ताकि सीटू पुनर्योजी झरना के विभिन्न चरणों का अनुकरण किया जा सके। हमने दिखा दिया है कि मानव मैक्रोफेज द्वारा साइटोकिन स्राव चक्रीय खिंचाव और कतरनी तनाव दोनों से स्पष्ट रूप से प्रभावित होता है, जो इन मचानों में मानव माइफिलास्ट द्वारा मैट्रिक्स जमाव और संगठन को प्रभावित करता है, दोनों पैराक्रिन सिग्नलिंग और सीधे संपर्क19,43,44के माध्यम से। विशेष रूप से, इन अध्ययनों से पता चला है कि कतरनी तनाव और खिंचाव के संयुक्त आवेदन के मामले में, ऊतक गठन और सूजन पर प्रभाव या तो दो भार में से एक का प्रभुत्व है, या दोनों भार के सहक्रियात्मक प्रभाव हैं । ये निष्कर्ष टीई प्रक्रियाओं पर यांत्रिक वातावरण के योगदान की बेहतर समझ हासिल करने के लिए दोनों भारों को वियुग्मन करने की प्रासंगिकता को दर्शाते हैं। यह समझ प्रासंगिक हीमोडायनामिक लोडिंग व्यवस्थाओं में पाड़ डिजाइन मापदंडों को व्यवस्थित रूप से अनुकूलित करने के लिए लागू की जा सकती है। इसके अलावा, इस तरह के अच्छी तरह से नियंत्रित वातावरण से यंत्रवादी डेटा संख्यात्मक मॉडल है कि सीटू ऊतक remodeling में के पाठ्यक्रम की भविष्यवाणी करने के लिए विकसित किया जा रहा है के लिए इनपुट के रूप में काम कर सकते हैं, के रूप में हाल ही में TEVGs६५ या TEHVs६६के लिए रिपोर्ट, आगे भविष्य कहनेवाला क्षमता में सुधार करने के लिए ।
Protocol
Representative Results
Discussion
यहां वर्णित बायोरिएक्टर ट्यूबलर पुनर्संरभुज मचानों में सूजन और ऊतक उत्थान पर कतरनी तनाव और चक्रीय खिंचाव के व्यक्तिगत और संयुक्त प्रभावों के योगदान के व्यवस्थित मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है। यह ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन को एलएसएच 2Treat कार्यक्रम (436001003) और डच किडनी फाउंडेशन (14a2d507) के हिस्से के रूप में ZonMw द्वारा आर्थिक रूप से समर्थित किया गया है। N.A.K. यूरोपीय अनुसंधान परिषद (८५१९६०) से समर्थन स्वीकार करते हैं । हम कृतज्ञता से गुरुत्वाकर्षण कार्यक्रम “सामग्री संचालित उत्थान” स्वीकार करते हैं, जो नीदरलैंड ऑर्गनाइजेशन फॉर साइंटिफिक रिसर्च (024.003.013) द्वारा वित्त पोषित है।
Materials
| advanced Dulbecco’s modified EagleMedium (aDMEM) | Gibco | 12491-015 | cell culture medium for fibroblasts |
| Aqua Stabil | Julabo | 8940012 | prevent microorganism growth in bioreactor-hydraulic reservoir |
| Bovine fibrinogen | Sigma | F8630 | to prepare fibrinogen gel to seed the cells on the electrospun scaffold |
| Bovine thrombin | Sigma | T4648 | to prepare fibrinogen gel to seed the cells on the electrospun scaffold |
| Centrifuge | Eppendorf | 5804 | to spin down cells and conditioned medium |
| Clamp scissor – "kelly forceps" | Almedic | P-422 | clamp the silicone tubing and apply pre-stretch to the scaffold so the scaffold can be sutured into the engraved groove (autoclave at step 1, step 7) |
| CO2 cell culture incubators | Sanyo | MCO-170AIC-PE | for cell culturing |
| Compressed air reservoir | Festo | CRVZS-5 | smoothing air pressure fluctuations and create time delays for pressure build-up |
| Custom Matlab script to calculate the maximum stretches | Matlab | R2017. The Mathworks, Natick, MA | calculate the minimum and maximum outer diameter of the electrospun scaffold |
| Data acquisition board | National Instruments | BNC-2090 | data processing in between amplifier system and computer |
| Ethanol | VWR | VWRK4096-9005 | to keep sterile working conditions |
| Fetal bovine calf serum (FBS) | Greiner | 758087 | cell culture medium supplement; serum-supplement |
| Flow culture chamber compartments, consisting of a pressure conduit with engraved grooves and small holes to apply pressure on silicone tubing, a screw thread, nose cone, top compartment with flow inlet and bottom compartment flow outlet, adapter bushing | Custom made, Department of Biomedical Engineering, Eindhoven University of Technology | n.a. | flow culture chamber compartments (autoclave at step 1, step 7) |
| Glass Pasteur pipet | Assistant | HE40567002 | apply vacuum on electrospun scaffold (autoclave at step 1) |
| Glass tubes of the flow culture chamber | Custon made, Equipment & Prototype Center, Eindhoven University of Technology | n.a. | part of the flow culture chamber (clean and store in 70% ethanol, at step 1 and 7) |
| GlutaMax | Gibco | 35050061 | cell culture medium amino acid supplement, minimizes ammonia build-up |
| High speed camera | MotionScope | M-5 | to monitor the stretch during culture; time-lapse photographs of the scaffolds are captured at a frequency of 30 Hz for 6 sec (i.e. 3 stretch cycles) |
| High speed camera lens – Micro-NIKKOR 55mm f/2.8 – lens | Nikon | JAA616AB | to monitor the stretch during culture; time-lapse photographs of the scaffolds are captured at a frequency of 30 Hz for 6 sec (i.e. 3 stretch cycles) |
| Hose clip | ibidi GmbH | 10821 | block medium flow (autoclave at step 1, step 7) |
| Hydraulic reservoir with 8 screw threads for 8 flow culture chambers | Custom made, Department of Biomedical Engineering, Eindhoven University of Technology | n.a. | to apply pressure to the silicone mounted constructs (clean outside with a paper tissue with 70% ethanol, rinse reservoir with 70% ethanol followed by demi water, at step 1 and 7) |
| Ibidi pump system (8x) including ibidi pump, PumpControl software, fluidic unit, perfusion set (medium tubing), air pressure tubing, drying bottles with orange silica beads | ibidi GmbH | 10902 | set up used to control the flow in the flow culture chambers. Note 1: the ibidi pumps were modified by the manufacturer to enable 200 mbar capacity. Note 2: can be replaced by pump system of other manufacturer, as long as same flow regimes can be applied. |
| Knives (no.10 sterile blades, individual foil pack) and scalpel handle (stainless steel, individually wrapped) | Swann Morton | 0301; 0933 | to cut the silicone tubing in the correct size for the scaffold and to cut the suture material |
| LabVIEW Software | National Instruments | version 2018 | to control the stretch applied to the scaffolds |
| Laminar flow biosafety cabinet with UV light | Labconco | 302310001 | to ensure sterile working conditions. The UV is used to decontaminate everything that cannot be autoclaved, or touched after autoclaving |
| Large and small petri dishes | Greiner | 664-160 | for sterile working conditions |
| L-ascorbic acid 2-phosphate (vitamin C) | Sigma | A8960 | cell culture medium supplement, important for collagen production |
| LED light cold source KL2500 | Zeiss | Schott AG | to aid in visualization for the time lapse of the scaffolds during monitoring of the stretch |
| Luer (female and male) locks and connectors, white luer caps | ibidi GmbH | various, see (https://ibidi.com/26-flow-accessories) | to close or connect parts of the bioreactor and the ibidi pump (autoclave at step 1, step 7) |
| Measuring amplifier (PICAS) | PEEKEL instruments B.V. | n.a. | to amplify the signal from the pressure sensor and feedback to LabView |
| Medium reservoir (large syringes 60 mL) and reservoir holders | ibidi GmbH | 10974 | medium reservoir (autoclave at step 1, step 7) |
| Medium tubing with 4.25 mm outer diameter and 1 mm inner diameter | Rubber BV | 1805 | to allow for a larger flow rate, the ibidi medium tubing with larger diameter is used. Note: the part of medium tubing guided through the fluidic unit valves are the same as the default ibidi medium tubing |
| Motion Studio Software | Idtvision | 2.15.00 | to make the high speed time lapse images for stretch monitoring |
| Needle (19G) | BD Microlance | 301700 | together with thin flexible tubing used to fill the hydraulic reservoir with ultrapure water without adding air bubbles |
| Needle driver | Adson | 2429218 | to handle the needle of the nylon suture through the silicone tube (autoclave at step 1, step 7) |
| Paper tissues | Kleenex | 38044001 | for cleaning of the equipment with 70% ethanol |
| Parafilm | Sigma | P7793-1EA | quick fix if leakage occurs |
| Penicillin/streptomycin (P/S) | Lonza | DE17-602E | cell culture medium supplement; prevent bacterial contamination |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | Sigma | P4417-100TAB | for storage and washing steps (autoclave at step 1) |
| Plastic containers (60 mL) with red screw caps | Greiner | 206202 | to prepare the fibrinogen solution |
| Pneumatic cylinder | Festo | AEVC-20-10-I-P | to actuate the Teflon bellow (clean with a paper tissue with 70% ethanol at step 1 and 7) |
| Polycaprolactone bisurea (PCL-BU) tubular scaffolds (3 mm inner diameter, 200 µm wall thickness, 20 mm length) | SyMO-Chem, Eindhoven, The Netherlands | n.a. | produced using electrospinning from 15% (w/w) chloroform (Sigma; 372978) polymer solutions. See Van Haaften et al Tissue Engineering Part C (2018) for more details |
| Pressure conduit without holes (for static control) | Custom made, Department of Biomedical Engineering, Eindhoven University of Technology | n.a. | to mount electrospun tubes on silicon tubing (autoclave at step 1, step 7) |
| Pressure sensor and transducer | BD | TC-XX and P 10 EZ | the air pressure going to the pneumatic actuated pump is raised until it reaches the set pressure |
| Proportional air pressure control valve and pressure sensor | Festo | MPPES-3-1/8-2-010, 159596 | provides compressed air to the pneumatic actuated pump |
| Roswell Park Memorial Institute 1640 (RPMI-1640) | Gibco | A1049101 | cell culture medium for monocyte/macrophage |
| Safe lock Eppendorf tubes (1.5 mL) | Eppendorf | 30120086 | multiple applications (autoclave at step 1) |
| Sodium dodecyl sulfate solution 20% | Sigma | 5030 | Used to clean materials, at a concentration of 0.1%. |
| Silicone O-rings | Technirub | 1250S | to prevent leakage (autoclave at step 1, step 7) |
| Silicone tubing (2.8 mm outer diameter, 400 um wall thickness) | Rubber BV | 1805 | to mount the electrospun tubes on the pressure conduits (autoclave at step 1) |
| Sterile tube (15 mL) | Falcon | 352095 | multiple applications |
| Suture, 5-0 prolene with pre-attached taper point needle | Ethicon, Johnson&Johnson | EH7404H | Prolene suture wire 5-0 (75cm length, TF taper point needle, 1/2 circle, 13 mm needle length) |
| Syringe (24 mL) | B. Braun Melsungen AG | 2057932 | to add the ultrapure water or medium to the hydraulic reservoir or flow culture chamber |
| Syringe filter (0.2 µm) | Satorius | 17597-K | to filter the fibrinogen solution |
| T150 cell culture flask with filter cap | Nunc | 178983 | to degas culture medium |
| T75 Cell culture flask with filter cap | Nunc | 156499 | to culture static control samples |
| Teflon bellow | Custom made, Department of Biomedical Engineering, Eindhoven University of Technology | n.a. | to load the hydraulic reservoir (clean outside with a paper tissue with 70% ethanol at step 1 and 7) |
| Tray (stainless steel) | PolarWare | 15-248 | for easy transport of the fluidic culture chambers and the bioreactor from incubator to laminar flow cabinet and back (clean with a paper tissue with 70% ethanol before and after use) |
| Tweezers | Wironit | 4910 | sterile handling of individual parts (autoclave at step 1 and 7) |
| Ultrapure water | Stakpure | Omniapure UV 18200002 | to correct for medium evaporation, mixed with aqua stabil mixed and used as hydraulic fluid. (autoclave ultrapure water at step 1) |
| UV light | Philips | TUV 30W/G30 T8 | for decontamination of grafts and bioreactor parts before seeding |
References
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