Synthèse d’hydrogels de matrice extracellulaire de cartilage décellularisé

Résumé

Cet article présente une nouvelle méthode pour la synthèse d’hydrogels de matrice extracellulaire cartilagineuse décellularisée (DC-ECM). Les hydrogels DC-ECM ont une excellente biocompatibilité et fournissent un microenvironnement supérieur pour la croissance cellulaire. Par conséquent, ils peuvent être des échafaudages cellulaires et des systèmes d’administration biologique idéaux.

Résumé

Les hydrogels de matrice extracellulaire cartilagineuse décellularisée (DC-ECM) sont des biomatériaux prometteurs pour l’ingénierie tissulaire et la médecine régénérative en raison de leur biocompatibilité et de leur capacité à imiter les propriétés naturelles des tissus. Ce protocole vise à produire des hydrogels DC-ECM qui imitent étroitement l’ECM natif du tissu cartilagineux. Le protocole implique une combinaison de perturbation physique et chimique et de digestion enzymatique pour éliminer le matériel cellulaire tout en préservant la structure et la composition de l’ECM. Le DC-ECM est réticulé à l’aide d’un agent chimique pour former un hydrogel stable et biologiquement actif. L’hydrogel DC-ECM a une excellente activité biologique, une structure spatiale et une fonction d’induction biologique, ainsi qu’une faible immunogénicité. Ces caractéristiques sont bénéfiques pour favoriser l’adhésion, la prolifération, la différenciation et la migration cellulaires et pour créer un microenvironnement supérieur à la croissance cellulaire. Ce protocole constitue une ressource précieuse pour les chercheurs et les cliniciens dans le domaine de l’ingénierie tissulaire. Les hydrogels biomimétiques peuvent potentiellement améliorer le développement de stratégies efficaces d’ingénierie tissulaire pour la réparation et la régénération du cartilage.

Introduction

L’ingénierie du tissu cartilagineux est un domaine en plein développement qui cherche à régénérer le tissu cartilagineux endommagé ou malade¹. L’un des principaux défis dans ce domaine est le développement d’échafaudages biomimétiques capables de soutenir la croissance et la différenciation des chondrocytes, les cellules responsables de la production du cartilage². L’ECM du tissu cartilagineux joue un rôle essentiel dans la régulation du comportement des chondrocytes. DC-ECM est un échafaudage efficace pour les applications d’ingénierie tissulaire³.

Un certain nombre de....

Protocole

Cette étude a été approuvée par le comité d’éthique de l’hôpital Tongde de la province du Zhejiang.

1. Préparation de l’hydrogel DC-ECM

NOTE : Dans cette étude, le cartilage a été obtenu à partir des articulations du genou de porcs miniatures Bama âgés de 12 mois, évitant ainsi la collecte de tissu osseux.

1. Prenez le cartilage collecté, bloquez-le et coupez-le en³ morceaux de 1 à 2 mm avec un scalpel.
2. Placez 20 g de cartilage haché dans un tube à centrifuger de 50 mL et ajoutez 20 mL de tampon hypotonique Tris-HCl (10 mM de Tris-HCl, pH 8,0) pour immerger complètemen....

Résultats

Pour préparer un meilleur hydrogel de cartilage DC-ECM, nous avons étudié et passé en revue la littérature précédente et comparé les différents protocoles de décellularisation en termes de taux de décellularisation, d’immunogénicité et de fonctionnalité mécanique⁹.

Sur cette base, nous avons préparé l’hydrogel cartilagineux DC-ECM et exploré l’effet d’une bio-encre d’exosome de cellules souches mésenchymateuses à matrice extractive orientée radialement dans le traitemen.......

Discussion

Ce protocole fournit une approche systématique pour la préparation d’hydrogels de matrice extracellulaire cartilagineuse décellularisée qui imitent étroitement la MEC native du tissu cartilagineux. Le protocole implique une combinaison de perturbations physiques, chimiques et enzymatiques pour éliminer le matériel cellulaire tout en préservant la structure et la composition de l’ECM. Les étapes critiques du protocole comprennent l’ajustement du temps et des méthodes de décellularisation et la garantie d’une décellularisa.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
1 M Tris-HCl, pH7.6	Beyotime	ST776-100 mL
1 M Tris-HCl, pH8.0	Beyotime	ST780-500 mL-80
° ; C Congélateur	Eppendorf	F440340034
Déoxyribonucléase	Aladdin	D128600-80KU
DNEasy Blood & Kit de mouchoirs	Qiagen	n° 69506
GAG Kit de détection quantitative colorimétrique	Shanghai Haling	HL19236.2
HCP-2 sécheur  ;	Hitachi	N/A
Nanodrop8000	Thermo Fisher	N/A	Spectrophotomètre
PBS (10x)	Gibco	70011044
Ribonuclease	Aladdin	R341325-100 mg
Sigma500	ZIESS	N/A	Microscope électronique à balayage
Spectra S	Thermo Fisher	N/A	Microscope électronique à transmission
Tamis en acier inoxydable	SHXB-Z-1	Shanghai Xinbu
Triton X-100	Beyotime	P0096-500 mL
Trypsin  ;	Gibco	15050065
Lampe ultraviolette	Omnicure 2000	N/A
Vitamine B2	Gibco	R4500-5G
Vortex mixeur	Shanghai Qiasen	78HW-1  ;