Notre groupe a développé un système de culture bioréacteur qui imite les contraintes pulsatiles physiologiques du système cardiovasculaire pour régénérer implantables petit diamètre des greffons vasculaires.
Beaucoup d'efforts ont été consacrés à développer et faire progresser la méthodologie pour régénérer fonctionnelle de petit diamètre artériel contourne. Dans le milieu physiologique, à la fois une stimulation mécanique et chimique sont nécessaires pour maintenir le bon développement et la fonctionnalité de 1,2 vaisseaux artériels.
Systèmes de culture bioréacteur développé par notre groupe sont conçus pour soutenir la régénération navire dans une contrôlée avec précision chimio-mécanique imitant celle de l'environnement des navires indigènes. Notre assemblée bioréacteur et les procédures de maintenance sont assez simples et hautement reproductibles 3,4. Les cellules musculaires lisses (SMC) sont ensemencées sur un acide glycolique tubulaire (PGA) maillage qui est enfilé sur tube en silicone conforme et cultivées dans le bioréacteur avec ou sans stimulation pulsatile pendant 12 semaines. Il ya quatre principaux attributs qui distinguent notre bioréacteur de certains prédécesseurs. 1) Contrairement aux systèmes de culture de l'autre qui simulent seulement la biochimie des vaisseaux sanguins environnants natale, notre bioréacteur crée également un environnement physiologique pulsatile en appliquant cyclique contrainte radiale pour les navires dans la culture. 2) Plusieurs bateaux conçus peuvent être cultivées simultanément sous différentes conditions mécaniques dans un environnement chimique contrôlé. 3) Le bioréacteur permet une couche mono de cellules endothéliales (CE) pour être facilement appliqué sur la face luminale des vaisseaux conçus pour l'implantation des modèles animaux. 4) Notre bioréacteur peut également conçu des récipients de culture avec la taille de diamètre différent variait de 1 à 3 mm, économisant l'effort d'adapter chaque bioréacteur individuelles pour s'adapter à une taille de diamètre spécifique.
Les bateaux conçus en culture dans notre bioréacteur ressemblent vaisseaux sanguins natif histologiquement à un certain degré. Les cellules dans les parois des vaisseaux matures expriment des marqueurs SMC contractiles tels que les muscles lisses de la chaîne de myosine lourde (SMMHC) 3. Une quantité importante de collagène est déposé dans la matrice extracellulaire, qui est responsable de la résistance mécanique finale des vaisseaux conçus 5. L'analyse biochimique indique également que la teneur en collagène des vaisseaux d'ingénierie est comparable à celui des artères natives 6. Surtout, le bioréacteur a constamment régénérée pulsatile navires qui présentent des propriétés mécaniques qui permettent des expériences implantation réussie dans des modèles animaux 3,7. De plus, ce bioréacteur peut encore être modifié pour permettre en temps réel d'évaluation et de suivi du remodelage du collagène au cours du temps, de manière non invasive, en utilisant un microscope optique non-linéaire (NLOM) 8. Pour conclure, ce bioréacteur doit servir une excellente plateforme pour l'étude des mécanismes fondamentaux qui régulent la régénération de la fonctionnelle de petit diamètre des greffons vasculaires.
La qualité des navires d'ingénierie est en grande partie dicté par la qualité des CML utilisés en culture de tissus. Les aspects critiques du phénotype SMC comprennent la morphologie contractiles, le nombre de passages bas, et la capacité de proliférer à l'intérieur du bioréacteur. Nous recommandons que le nombre de passage pas être supérieure à P3 au moment de l'ensemencement des cellules sur l'échafaud polymère. Par ailleurs, il est crucial de vérifier que les sources sont libres SMC m…
The authors have nothing to disclose.
Ce travail est financé par les Instituts nationaux de la santé de subvention R01 EB-008 836 et R01 HL083895 (à la fois à LEN). Nous pourrions remercier Daryl Smith, le souffleur de verre de l'Université, pour rendre les bioréacteurs pour notre recherche.
Name of Reagent/Material | Supplier | Catalogue Number |
---|---|---|
FBS (Fetal Bovine Serum) Heat-Inactivated | HyClone | SH30071 |
DMEM | GIBCO | 11885 |
rhFGF-basic | R&B | 234-FSE |
rrPDGF-BB | R&B | 520-BB |
Penicilin G | Sigma | PENNA |
Copper(II) Sulfate | Sigma | C8027 |
Gylcine | Sigma | C8790 |
L-Alanine | Sigma | A7469-25G |
L-Proline | Sigma | P5607-25G |
Ascorbic Acid | Sigma | A4544-25G |
HEPES | Sigma | H3375-100G |
Silicone Stopper | Cole-Parmer | 06298-24 |
Masterflex tubes L/S | Cole-Parmer | 06508-16, 06508-18 |
Masterflex pump | Cole-Parmer | 7553-80 |
Dacron cuff | Maquet | 174406 |
PGA felt | Concordia | MO000877-01 |
4-0 1.5 metric Surgipro II suture | Syneture | VP-557-X |
6-0 0.7 metric Dexon suture | Syneture | 7538-11 |
0.22μm PTFE filters | Whatman | 6780-2502 |
Three Way Stop-cock | Edwards Lifesciences | 593WSC |
Pressure Transducer | Edwards Lifesciences | PX212 |
IV bags | Baxter | R4R2110 |
Saline dilution set | Arrow | W20030 |
Silicone tubing | Saint-Gobain | F05027 |