Construindo um hidrogel de colágeno para a entrega de células-tronco carregado microesferas
Summary
Um grande obstáculo em terapias com células-tronco atuais é determinar o método mais eficaz para entregar essas células para tecidos do hospedeiro. Aqui, nós descrevemos um método de entrega de quitosana-base que é eficiente e simples na abordagem, ao mesmo tempo permitindo que as células-tronco adiposas para manter a sua multipotency.
Abstract
As células estaminais multipotenciais têm sido mostrados para ser extremamente útil no campo da medicina regenerativa 1-3. No entanto, a fim de utilizar essas células eficazmente para a regeneração de tecidos, um número de variáveis devem ser tidos em conta. Estas variáveis incluem: o volume total e área de superfície do local de implantação, as propriedades mecânicas do tecido e do microambiente do tecido, que inclui a quantidade de vascularização e os componentes da matriz extracelular. Portanto, os materiais que estão sendo utilizados para entregar estas células deve ser biocompatível com uma composição química definida, mantendo uma força mecânica que imita o tecido hospedeiro. Estes materiais também deve ser permeável ao oxigénio e nutrientes para proporcionar um microambiente favorável para as células para anexar e proliferar. A quitosana, um polissacárido catiónico com excelente biocompatibilidade, pode ser facilmente modificada quimicamente e tem uma elevada afinidade para se ligarem a in vivo macromolecules 4-5. A quitosana imita a porção de glicosaminoglicano da matriz extracelular, permitindo-lhe funcionar como um substrato para a migração de adesão celular, e proliferação. Neste estudo, utilizam quitosano na forma de microesferas para entregar células-tronco adiposas (ASC) em uma base de colagénio tridimensional andaime 6. Uma razão de célula-a-microesfera ideal foi determinada com respeito ao tempo de incubação e densidade celular para atingir o número máximo de células que poderiam ser carregados. Uma vez ASC são semeados no microesferas de quitosano (CSM), eles são incorporados em um andaime de colagénio e pode ser mantido em cultura durante períodos prolongados. Em resumo, este estudo fornece um método para entregar precisamente células-tronco dentro de um andaime tridimensional biomaterial.
Protocol
Discussion
Um grande obstáculo na terapia de células-tronco base é o desenvolvimento de métodos eficientes para a entrega de células para as regiões especificadas para a reparação. Devido ao paciente a variabilidade do paciente, o tipo de tecido, tamanho da lesão e da profundidade, a metodologia de células estaminais entrega deve ser determinada numa base de caso-a-caso. Embora a incorporação de células-tronco dentro de uma matriz e entregá-los para o local da ferida parece ser uma abordagem lógico seguinte para a e…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
DOZ é apoiado por uma subvenção concedida à Fundação de Genebra. SN foi apoiado por uma bolsa pós-doutorado da Iniciativa Engenharia de Tecidos Pittsburgh.
Materials
| Name of the reagent/equipment | Company | Catalogue number | Comments |
| Hanks BalancedSalt Solution (HBSS) | Gibco | 14175 | Consumable |
| Fetal Bovine Serum | Hyclone | SH30071.03 | Consumable |
| Collagenase Type II | Sigma-Aldrich | C6685 | Consumable |
| 70-μm nylon mesh filter | BD Biosciences | 352350 | Consumable |
| 100-μm nylon mesh filter | BD Biosciences | 352360 | Consumable |
| MesenPRO Growth Medium System | Invitrogen | 12746-012 | Consumable |
| L-glutamine | Gibco | 25030 | Consumable |
| T75 Tissue Culture Flask | BD Biosciences | 137787 | Consumable |
| Chitosan | Sigma-Aldrich | 448869 | Consumable |
| Acetic Acid | Sigma-Aldrich | 320099 | Consumable |
| N-Octanol | Acros Organics | 150630025 | Consumable |
| Sorbitan-Mono-oleate | Sigma-Aldrich | S6760 | Consumable |
| Potassium Hydroxide | Sigma-Aldrich | P1767 | Consumable |
| Acetone | Fisher Scientific | L-4859 | Consumable |
| Ethanol | Sigma-Aldrich | 270741 | Consumable |
| Trinitro Benzenesulfonic Acid | Sigma-Aldrich | P2297 | Consumable |
| Hydrochloric Acid | Sigma-Aldrich | 320331 | Consumable |
| Ethyl Ether | Sigma-Aldrich | 472-484 | Consumable |
| 8-μm Tissue Culture Plate Inserts | BD Biosciences | 353097 | Consumable |
| 1.5-ml Microcentrifuge Tubes | Fisher | 05-408-129 | Consumable |
| MTT Reagent | Invitrogen | M6494 | Consumable |
| Dimethyl Sulfoxide | Sigma-Aldrich | D8779 | Consumable |
| Qtracker Cell Labeling Kit (Q tracker 655) | Molecular probes | Q2502PMP | Consumable |
| Type 1 Collagen | Travigen | 3447-020-01 | Consumable |
| Sodium Hydroxide | Sigma-Aldrich | S8045 | Consumable |
| 12-Well Tissue Culture Plates | BD Biosciences | 353043 | Consumable |
| Centrifuge | Eppendorf | 5417R | Equipment |
| Orbital Shaker | New Brunswick Scienctific | C24 | Equipment |
| Humidified Incubator with Air-5% CO2 | Thermo Scientific | Model 370 | Equipment |
| Overhead Stirrer | IKA | Visc6000 | Equipment |
| Magnetic Stirrer | Corning | PC-210 | Equipment |
| Vacuum Desiccator | – | – | Equipment |
| Particle Size Analyzer | Malvern | STP2000 Spraytec | Equipment |
| Water Bath | Fisher Scientific | Isotemp210 | Equipment |
| Spectrophotometer | Beckman | Beckman Coulter DU800UV/Visible Spectrophotometer | Equipment |
| Vortex | Diagger | 3030a | Equipment |
| Microplate Reader | Molecular Devices | SpectraMax M2 | Equipment |
| Light/Fluorescence Microscope | Olympus | IX71 | Equipment |
| Confocal Microscope | Olympus | FV-500 Laser Scanning Confocal Microscope | Equipment |
| Scanning Electron Microscope | Carl Zeiss MicroImaging | Leo 435 VP | Equipment |
| Transmission Electron Microscope | JEOL | JEOL 1230 | Equipment |
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