本文介绍了一种合成脱细胞软骨细胞外基质(DC-ECM)水凝胶的新方法。DC-ECM水凝胶具有优异的生物相容性,为细胞生长提供了优越的微环境。因此,它们可以成为理想的细胞支架和生物递送系统。
脱细胞软骨细胞外基质(DC-ECM)水凝胶因其生物相容性和模仿天然组织特性的能力而成为组织工程和再生医学的有前途的生物材料。该协议旨在产生与软骨组织的天然ECM非常相似的DC-ECM水凝胶。该方案涉及物理和化学破坏以及酶消化的组合,以去除细胞物质,同时保留ECM的结构和组成。DC-ECM使用化学试剂交联,形成稳定且具有生物活性的水凝胶。DC-ECM水凝胶具有优异的生物活性、空间结构和生物诱导功能,以及低免疫原性。这些特性有利于促进细胞粘附、增殖、分化和迁移,并为细胞生长创造优越的微环境。该协议为组织工程领域的研究人员和临床医生提供了宝贵的资源。仿生水凝胶可以潜在地促进软骨修复和再生的有效组织工程策略的开发。
软骨组织工程是一个快速发展的领域,旨在再生受损或患病的软骨组织1。该领域的一个关键挑战是开发仿生支架,该支架可以支持软骨细胞的生长和分化,软骨细胞是负责产生软骨的细胞2。软骨组织的ECM在调节软骨细胞的行为中起着关键作用。DC-ECM 是组织工程应用的有效支架3.
已经开发了许多技术来从软骨组织生产 DC-ECM,包括化学、酶和物理方法。然而,这些方法通常会导致产生不充分仿生的ECM水凝胶,这限制了它们在组织工程应用中的潜力4,5。因此,需要一种更有效的方法来生产DC-ECM水凝胶。
这项技术的发展很重要,因为它可以通过提供一种新方法来创建可以支持组织再生和修复的仿生支架来推进组织工程领域。此外,该技术可以很容易地适应从其他组织生产ECM水凝胶,从而扩大其潜在应用。
在更广泛的文献中,人们对使用 DC-ECM 作为组织工程应用的支架越来越感兴趣6。大量研究表明,DC-ECM 水凝胶在促进各种组织(包括软骨)的细胞生长和分化方面是有效的 7,8。因此,开发一种用于生产与软骨组织天然ECM非常相似的DC-ECM水凝胶的方案是对该领域的重大贡献。
本文提出的方案通过提供一种生产DC-ECM水凝胶的新方法来解决这一需求,该水凝胶与软骨组织的天然ECM非常相似。该方案涉及使软骨组织脱细胞,分离所得的ECM,并通过将ECM与生物相容性聚合物交联来产生水凝胶。由此产生的水凝胶在支持软骨细胞的生长和分化方面显示出有希望的结果。
该方案为制备脱细胞软骨细胞外基质水凝胶提供了一种系统的方法,其紧密模拟软骨组织的天然ECM。该方案涉及物理、化学和酶促破坏的组合,以去除细胞物质,同时保留 ECM 的结构和组成。该协议的关键步骤包括调整脱细胞时间和方法,并确保完全脱细胞。
与其他现有的组织工程和再生医学方法相比,该协议具有几个优点。DC-ECM水凝胶具有优异的生物活性、空间结构和生物…
The authors have nothing to disclose.
本工作由浙江省医药卫生科技计划(2019KY050)、浙江省中医药科技计划(2019ZA026)、浙江省重点研发计划(批准号:2020C03043)、浙江省中医药科技计划(2021ZQ021)和浙江省自然科学基金(LQ22H060007)资助。
1 M Tris-HCl, pH7.6 | Beyotime | ST776-100 mL | |
1 M Tris-HCl, pH8.0 | Beyotime | ST780-500 mL | |
-80 °C Freezer | Eppendorf | F440340034 | |
Deoxyribonuclease | Aladdin | D128600-80KU | |
DNEasy Blood &Tissue Kit | Qiagen | No. 69506 | |
GAG colorimetric quantitative detection kit | Shanghai Haling | HL19236.2 | |
HCP-2 dryer | Hitachi | N/A | |
Nanodrop8000 | Thermo Fisher | N/A | Spectrophotometer |
PBS (10x) | Gibco | 70011044 | |
Ribonuclease | Aladdin | R341325-100 mg | |
Sigma500 | ZIESS | N/A | Scanning electron microscope |
Spectra S | Thermo Fisher | N/A | Transmission electron microscope |
Stainless steel sieve | SHXB-Z-1 | Shanghai Xinbu | |
Triton X-100 | Beyotime | P0096-500 mL | |
Trypsin | Gibco | 15050065 | |
Ultraviolet lamp | Omnicure 2000 | N/A | |
Vitamin B2 | Gibco | R4500-5G | |
Vortex mixer | Shanghai Qiasen | 78HW-1 |