Förfarandet visar metodiken för magnetisk resonans elastografi för övervakning av manipulerade resultatet av fett-och osteogena vävnadstekniska konstruktioner genom icke-invasiv lokal bedömning av de mekaniska egenskaper med hjälp av mikroskopiska magnetkamera elastografi (μMRE).
Traditionella mekaniska tester resulterar ofta i förstörelsen av provet, och i fallet av långsiktiga vävnadstekniska uppföra studier är användningen av destruktiva bedömning inte acceptabelt. En föreslagen alternativ är användningen av ett bildgivande förfarande kallas magnetisk resonans elastografi. Elastografi är en icke-förstörande metod för att bestämma konstruerade resultatet genom att mäta lokala mekaniska fastighetsvärden (dvs. komplex skjuvmodul), vilka är viktiga markörer för att identifiera struktur och funktionalitet av en vävnad. Som en icke-invasiv medel för utvärdering, har övervakningen av tekniska konstruktioner med avbildningsmetoder såsom magnetisk resonanstomografi (MRT) ses allt större intresse under det senaste decenniet 1. Till exempel har de magnetiska resonans (MR) tekniker för diffusion och relaxometry kunnat karakterisera de förändringar i kemiska och fysikaliska egenskaper under manipulerade vävnaden utveckling 2. Den metod som föreslås iFöljande protokoll använder mikroskopisk resonans elastografi (μMRE) som en icke invasiv MR baserad teknik för att mäta de mekaniska egenskaperna hos små mjuka vävnader 3. MRE uppnås genom koppling av en sonisk mekaniskt manövreringsorgan med vävnaden av intresse och registrering av den skjuvningsvåg förökning med en MR skanner 4. Nyligen har μMRE använts i tissue engineering förvärva grundläggande tillväxt information som traditionellt mäts med hjälp av destruktiva mekaniska makroskopiska tekniker 5. I det följande förfarandet är elastografi uppnås genom avbildning av konstruerade konstruktioner med en modifierad Hahn spinn-eko-sekvensen kopplad till en mekaniskt manövreringsorgan. Såsom visas i figur 1, synkroniserar den modifierade sekvensen bildförvärv med överföring av externa skjuvningsvågor, därefter är rörelsen sensibiliseras genom användning av oscillerande bipolära par. Efter samling bilder med positiva och negativa rörelser sensibiliseringning, komplex division av de data som producerar en skjuvningsvåg bild. Därefter bilden utvärderas med användning av en inversion algoritm för att generera en skjuvstyvhet karta 6. De resulterande mätningar vid varje voxel har visats korrelera starkt (R 2> 0,9914) med data som insamlas med användning av dynamisk mekanisk analys 7. I denna studie är elastografi integreras i vävnaden utvecklingsprocessen för övervakning av mänskliga mesenkymala stamceller (h MSC) differentiering till adipogena och osteogen konstruktioner som visas i figur 2.
Vid detta förfarande är förfarandet enligt MRE för vävnadsutvecklade konstruktioner demonstrerats från cellberedning till genereringen av en elastogram. Genom att tillämpa en icke-förstörande mekanisk bedömning metod till tissue engineering rörledningen är det nu möjligt att utvärdera förändringar i modifierade konstruktioner under flera stadier av utveckling. Dessutom kompletterar MRE andra MR-metoder för övervakning vävnadsteknisk konstruerar som diffusion, magnetisering överföring, och kemisk ski…
The authors have nothing to disclose.
Denna forskning stöds delvis av NIH RO3-EB007299-02 och NSF EPSCoR First Award.
Material Name | Tipo | 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 |
||
Computer-Windows | Equipment | Processor: Intel Core 2 Duo E8400 Memory: 2G |
||
MATLAB | Software | Mathworks, inc | 2009b |