Implantation av Ferumoxides Märkta mänskliga mesenkymala stamceller i brosk fel
Summary
Målet med presentationen är att visa en mycket reproducerbar metod för att skapa matrisen tillhörande implantat stamceller i brosk defekter som kan visualiseras med MR. Stamceller är märkta med FDA-godkända Ferumoxides, blandat med agaros, implanteras i brosk fel och avbildade med en 7T MR skanner.
Abstract
Området tissue engineering integrerar principerna för verkstads-, cell biologi och medicin mot förnyelse av specifika celler och funktionell vävnad. Matrix tillhörande stamceller implantat (Masi) syftar till att regenerera brosk fel på grund av artros eller traumatisk ledskador. Vuxna mesenkymala stamceller (MSC) har förmågan att differentiera i celler av chondrogenic härstamning och har visat lovande resultat för cell-baserad reparera ledbrosket teknik. Autolog MSC kan isoleras från en mängd olika vävnader, kan byggas ut i cellodlingar utan att förlora sin differentiering potential och har visat chondrogenic differentiering in vitro och in vivo 1, 2.
För att ge lokal lagring och livskraften hos transplanterade MSC i brosk fel, är en klätterställning behövs, som också stöder efterföljande differentiering och spridning. Arkitektur ställningen guider vävnadsbildning och tillåter den extracellulära matrisen, som produceras av stamceller, att expandera. Tidigare undersökningar har visat att en 2% agaros klätterställning kan stödja utvecklingen av stabila hyaline brosk och inte inducera immunsvar 3.
Långsiktig lagring av transplanterade stamceller i Masi är avgörande för brosk förnyelse. Märkning av MSC med nanopartiklar av järnoxid möjliggör långsiktiga in vivo-spårning med icke-invasiva MR tekniker 4.
Denna presentation kommer att demonstrera tekniker för märkning MSC med nanopartiklar av järnoxid, generering av cell-agaros konstruerar och implantation av dessa konstruktioner till brosk defekter. Det märkta konstruktioner kan spåras icke-invasivt med MR-Imaging.
Protocol
Discussion
Den beskrivna protokollet ger ett reproducerbart sätt att märka MSC med nanopartiklar av järnoxid och implantat dessa märkta MSC till brosk defekter. Denna teknik möjliggör icke-invasiv skildring av stamcellstransplantation i brosk fel med MR, som möjliggör en tidig upptäckt av MASI misslyckande. En störning eller utflöde av den märkta celler kan diagnostiseras baseras på en försvinnande etiketten från transplantation plats på MR bilder. En tidig diagnos av dessa händelser är önskvärd och skulle hind…
Acknowledgements
Detta arbete stöddes av ett bidrag från National Institute of Arthritis och muskuloskeletala hudsjukdomar, NIH RO1AR054458.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| D-MEM High Glucose | Reagent | Sigma | D5648 | |
| PBS (Ca++, Mg++ free) | GIBCO | 14190-144 | ||
| Trypsin-EDTA 0.05% | Invitrogen | 25399-120 | ||
| FBS | Hyclone | SH30071.03 | ||
| Penicillin/Streptomycin | GIBCO | 15140-122 | ||
| Ferumoxides (Endorem) | Guerbet | |||
| Agarose Typ VII | Sigma | A9045 | Dilute Agarose in PBS to final concentration of 4% |
References
- Mauck, R. L., Yuan, X., Tuan, R. S. Chondrogenic differentiation and functional maturation of bovine mesenchymal stem cells in long-term agarose culture. Osteoarthritis Cartilage. 14, 179-189 (2006).
- Pittenger, M. F. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 284, 143-147 (1999).
- Rahfoth, B. Transplantation of allograft chondrocytes embedded in agarose gel into cartilage defects of rabbits. Osteoarthritis Cartilage. 6, 50-65 (1998).
- Henning, T. D., Boddington, S., Daldrup-Link, H. E. Labeling hESCs and hMSCs with iron oxide nanoparticles for non-invasive in vivo tracking with MR imaging. J Vis Exp. , (2008).
