방법 논문

줄기 세포 - 로드된 키토산 Microspheres의 배달을 위해 콜라겐 히드로겔을 구축

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DOI:

10.3791/3624

2012년 6월 1일

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이 논문에서

요약

현재 줄기 세포 치료에서 주요 장애물은 호스트 조직으로 이들 세포를 전달하는 가장 효과적인 방법을 결정합니다. 지방 파생 줄기 세포들이 multipotency을 유지할 수 있도록하면서 여기에서, 우리는 효과적이고 접근 간단 키토산 기반의 전달 방법을 설명합니다.

초록

Multipotent 줄기 세포는 재생 의료 1-3 분야에서 매우 유용한 것으로 표시되었습니다. 그러나, 조직 재생을 위해 효과적으로 이들 세포를 사용하기 위해서는 변수의 수를 고려되어야한다. 이러한 변수는 다음과 같습니다 : 총 볼륨 및 주입 사이트의 표면적, 조직의 기계적 성질과 vascularization의 금액 및 세포외 기질의 구성 요소를 포함하는 조직 microenvironment를. 호스트 조직을 모방한 것이었 기계적 강도를 유지하면서 따라서 이러한 세포를 전달하기 위해 사용되는 자료는 정의된 화학 성분과 biocompatible이어야합니다. 이 자료는 또한 산소와 영양소를 세포 부착 및 분아 따위에 의해 번식하는 데 유리한 microenvironment를 제공하기 위해 대한 투과이어야합니다. 키토산, 우수한 biocompatibility과 양이온 다당류, 쉽게 화학적으로 바뀌었 및 생체내 맥에서 함께 바인딩 높은 친화력을 가지고 있습니다romolecules 4-5. 키토산은 세포 접착, 마이 그 레이션 및 확산을위한 기판으로 작동할 수 있도록, 세포외 기질의 glycosaminoglycan 부분을 모방한 것이었 지요. 본 연구에서는 입체 비계 6 기반의 콜라겐으로 지방 파생 줄기 세포 (ASC)를 제공하는 microspheres의 형태로 키토산을 활용. 이상적인 휴대 microsphere 비율은 배양 시간 및 로드할 수있는 세포의 최대 개수를 달성하기위한 세포 밀도에 대하여 산출된 것입니다. ASC는 키토산 microspheres (CSM)에 놓는되면, 그들은 콜라겐 발판에 포함된 및 확장 기간 동안 문화를 유지하실 수 있습니다. 요약이 연구는 정확하게 입체 biomaterial 발판 내에서 줄기 세포를 제공하는 방법을 제공합니다.

프로토콜

1. 격리 지방 파생 줄기 세포 (ASC)

주의 : 별도로 명시하지 않는 한 모든 절차를 상온에서 수행되었다.

  1. 쥐 perirenal 및 epididymal 지방을 분리하고 이전 6 설명된대로 1퍼센트 태아 소 혈청 (FBS)을 포함하는 무균 행크의 버퍼 소금 용액 (HBSS)으로 씻는다.
  2. 조직을 말하다하고 실온에서 8 분 500g에서 50 ML 튜브 및 원심 분리기로 1퍼센트 FBS가 포함된 HBSS의 25 ML에 1-2그램을 전송.
  3. 자유 부동 지방 조직 계층과 125 ML erlenmeyer 플라스크에 송금을 모아서 37시 45 분 대한 HBSS에서 collagenase 2 형 (200 U / ML)의 25 ML과 치료 ° 궤도 흔드는 (125 RPM)에서 C #.
  4. 조심스럽게 액체 분획을 (오일과 지방 레이어 아래)을 제거하고 100 μm의 및 70 μm의 나일론 메쉬 필터를 통해 순차적으로 필터링합니다. 상온에서 10 분 동안 500g에 여과물을 원심 분리기, supernatan을 기음t 및 25 ML의 HBSS로 두 번 펠릿 씻는다.
  5. MesenPRO RS 형성제 (100 U / 페니실린 G, 1....

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토론

줄기 세포 기반 요법의 주요 장애물은 수리를 위해 지정된 지역에 세포의 전달을위한 효율적인 방법을 개발하고있다. 환자의 다양성에 대한 환자로 인해 조직 유형, 부상 크기와 깊이, 전달하는 줄기 세포의 방법론은 사례별로 결정되어야합니다. 매트릭스 내에서 줄기 세포를 내장하고 상처 사이트에 배달하는 것은 조직 공학을위한 다음 논리적인 접근 방식 것으로 보이지만 몇 가지 기술적인 장애물이 남아있다. 이것은 매트릭스에 연결하고 세포 anoikis 9-10 전에 분아 따위에 의해 중식 첨부하여 적합한 microenvironment을 다시 수있는 주변 biocompatible를 제공하는 임베디드 세포의 기능이 포함됩니다. 이 과정은 세포들이 매트릭스 리모델링 기계, 사전 증식, 이주 및 줄기 세포의 분화의 원하는 셀에 프로세스로 수행하는 일이 소요될 수 있습니다 프로세스를 upregulate해야합니다. 이러한 문제를 회피하려면, 우리는 H번가 전에 손상된 조직을 복구하기위한 적절한 행렬로 그들을 삽입에 대한 키토산 m.......

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공개 사항

어떤 경쟁하는 금융 이익은 존재하지.

유의 사항

여기에 포함된 의견이나 주장은 저자의 개인 의견이며 공식이나 국방 또는 미국 정부 부서의 의견을 반영 해석할 수 없습니다. 저자는 미국 정부의 직원이며,이 작품들은 공무의 일환으로 준비되었다. 모든 작품은 미국 육군 의학 연구 및 Materiel 명령에 의해 지원되었다. 이 연구는 미국 육군 의학 연구 및 Materiel 명령 기관 검토위원회 및 승인 절차에 따라의 검토 및 승인 절차하에 실시되었다.

감사의 글

DOZ는 제네바 재단에서 수여 교부금에 의해 지원됩니다. SN은 피츠버그 조직 공학 이니셔티브에서 박사 과정 이수 화목 그랜트에 의해 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
시약 / 장비의 명칭 회사 카탈로그 번호 댓글
행크스 BalancedSalt 솔루션 (HBSS) Gibco 14,175 소모품
태아 소 혈청 Hyclone SH30071.03 소모품
Collagenase 타입 II 시그마 - 올드 리치 C6685 소모품
70 μm의 나일론 메쉬 필터 BD Biosciences 352,350 소모품
100 μm의 나일론 메쉬 필터 BD Biosciences 352,360 소모품
MesenPRO 성장 매체 시스템 Invitrogen 12746-012 소모품
L-글루타민 Gibco 25,030 소모품
T75 조직 배양 플라스크 BD Biosciences 137,787 소모품
키토산 시그마 - 올드 리치 448,869 소모품
초산 시그마 - 올드 리치 320,099 소모품
N-Octanol Acros의 생명체 150,630,025 소모품
솔비 - 모노-oleate 시그마 - 올드 리치 S6760 소모품
수산화 칼륨 시그마 - 올드 리치 P1767 소모품
아세톤 피셔 과학 L-4859 소모품
에탄올 시그마 - 올드 리치 270,741 소모품
Trinitro Benzenesulfonic 산성 시그마 - 올드 리치 P2297 소모품
염산 시그마 - 올드 리치 320,331 소모품
에틸 에테르 시그마 - 올드 리치 472-484 소모품
8 μm의 조직 문화 플레이트 삽입물 BD Biosciences 353,097 소모품
1.5 ML의 Microcentrifuge 튜브 어부 05-408-129 소모품
MTT 시약 Invitrogen M6494 소모품
디메틸 Sulfoxide 시그마 - 올드 리치 D8779 소모품
Qtracker 셀 라벨 키트 (Q 추적기 655) 분자 프로브 Q2502PMP 소모품
한 콜라겐을 입력 Travigen 3447-020-01 소모품
수산화 나트륨 시그마 - 올드 리치 S8045 소모품
12 음 조직 배양 플레이트 BD Biosciences 353,043 소모품
원심 분리기 Eppendorf 5417R 장비
궤도 흔드는 뉴 브 런 즈윅 Scienctific C24 장비
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참고문헌

  1. Krampera, M. Mesenchymal stem cells for bone, cartilage, tendon and skeletal muscle repair. Bone. 39, 678-683 (2006).
  2. Patrick, C. W. Tissue engineering strategies for adipose tissue repair. Anat. Rec. 263, 361-366 (2001).
  3. Pountos, I., Giannoudis, P. V. ....

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