Summary

تصنيع مواد حقن المشتقة بيولوجيا للهندسة الأنسجة عضلة القلب

Published: December 20, 2010
doi:

Summary

طرق لإعداد جيل من مصفوفة حقن الأنسجة decellularized وحقنه في الفئران عضلة القلب<em> في الجسم الحي</em> موصوفة.

Abstract

هذا البروتوكول يوفر أساليب للإعداد للحقن هلام خارج الخلية (ECM) مصفوفة لعضلة القلب تطبيقات هندسة الأنسجة. باختصار ، هو مجفد decellularized الأنسجة ، والمضروب ، إنزيمي هضمها ، وتقديمهم إلى درجة الحموضة ثم الفسيولوجية. وlyophilization يزيل كل محتوى الماء من الأنسجة ، مما أدى إلى ECM الجافة التي يمكن أن تكون الأرض إلى مسحوق ناعم مع طاحونة صغيرة. بعد الطحن ، يتم هضمها ومسحوق ECM مع البيبسين لتشكيل مصفوفة تعطى عن طريق الحقن. بعد تعديل درجة الحموضة 7.4 ، يمكن حقن مادة سائلة مصفوفة في عضلة القلب. وقد أظهرت نتائج فحوصات توصيف المواد الهلامية المصفوفة السابقة التي تنتج من نسيج عضلة القلب والتامور decellularized الاحتفاظ مكونات ECM الأصلية ، بما في ذلك البروتينات المختلفة ، والببتيدات الجليكوزامينوجليكان. نظرا لاستخدام هذه المواد للهندسة الأنسجة ، في توصيف فيفو يكون مفيدا بشكل خاص ، وهنا ، وهي طريقة لأداء حقنة جماعية في البطين الأيسر (LV) وتقدم مجانا الجدار كوسيلة لتحليل استجابة المضيف للهلام في مصفوفة نموذج حيوان صغير. وتمكنت من الوصول إلى تجويف الصدر من خلال الحجاب الحاجز ويتم حقن قليلا فوق قمة في الجدار الحر LV. يمكن للسقالة مشتقة بيولوجيا يمكن تصور وضع العلامات التي البيوتين قبل الحقن وتلوين ثم أقسام الأنسجة مع الفجل البيروكسيداز – مترافق neutravidin ووضع تصور عن طريق تلوين (DAB) diaminobenzidine. ويمكن أيضا تحليل للمنطقة الحقن يمكن القيام به مع تلوين النسيجية والمناعية. في هذه الطريقة ، وأظهرت دراسة سبق الهلام مصفوفة التامور وعضلة القلب لتشكيل ليفي ، وتعزيز شبكات مسامية تشكيل سفينة داخل منطقة الحقن.

Protocol

1. قبل معالجة الأنسجة التحضير قبل استخدام هذا البروتوكول ، يتعين على المرء أن يكون بالفعل decellularized النسيج في الاختيار. لهذا المثال ، يتم decellularized الخنازير الطازجة وعينات تأمور الإنسان باستخدام مفرط التوتر ويشط?…

Discussion

هذا الأسلوب يسمح لجيل من السقالات ، والمستمدة من الناحية البيولوجية لهندسة الأنسجة حقن عضلة القلب. وقد وضعت في البداية على الرغم من هذه الطرق لصنع واختبار في الجسم الحي من هلام مصفوفة عضلة القلب وقدمت هنا مع هلام تأموري مصفوفة ، ويمكن تكييف هذا البروتوكول للاست?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا البحث في جزء من المعاهد الوطنية للصحة المدير الجديد المبتكر برنامج الجائزة ، وهو جزء من المعاهد الوطنية للصحة خارطة الطريق للبحوث الطبية ، من خلال عدد المنح – 1 – DP2 OD004309 – 01. SBS – N. أود أن أتوجه بالشكر إلى جبهة الخلاص الوطني للبحوث زمالة دراسات عليا.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Reagents:        
Pepsin   Sigma-Aldrich p6887-1G Lyophilized
Biotin   Thermo Scientific 21217  
Neutravidin-HRP   Thomas Scientific 21130  
Equipment:        
Wiley Mini Mill   Thomas Scientific 3383L10  
Labconco Lyophilizer   Labconco, Inc 7670520  
Surgical supplies:        
Betadine   Purdue Products, L.P. 67618-154-16  
Lactated Ringers Solution   MWI 003966  
KY Jelly   MWI 28658  
Lidocaine, 2%   MWI 17767  
Buprenorphine hydrochloride   Reckitt Benckiser Healthcare (UK) Ltd. 12496-0757-1  
Artificial tear ointment   Fisher NC9860843  
Triple antibiotic ointment   Fisher 19082795  
Isoflurane   MWI 60307-120-25  
Otoscope   MWI 008699  
Stop cock   MWI 006245  
3-0 Vicrile suture   MWI J327H  
5-0 Proline suture   MWI s-1173  
Reverse cutting (RC) needle   Ethicon 8684G  
Microhemostats   Fine Science Tools 13013-14  
Rat tooth microforceps   Fine Science Tools 11084-07  
No. 10 scalpel   Fine Science Tools 10110-01  
Blunt scissors   Fine Science Tools 14108-09  
Sharp, curved scissors   Fine Science Tools 14085-08  
Large, serrated forceps   Fine Science Tools 1106-12  
PE160 suction tubing   BD 427430  
Clippers   MWI 21608  
Skin staples/stapler   Ethicon PRR35  
General supplies:        
Stir plates        
0.1 M HCl        
1 M NaOH        
10x PBS        
1x PBS        
70% Ethanol        
0.1 mL syringes        
10 mL syringe        
Q-tips        
Surgical glue        
Surgical drape        
Towel clamps        
Small hand-held vacuum        

Referências

  1. Seif-Naraghi, S. B., Salvatore, M. A., Magoffin-Schup, P. J., Hu, D. P., Christman, K. L. Design and characterization of an injectable pericardial matrix gel: A potentially autologous scaffold for cardiac tissue engineering. Tissue Engineering. , (2009).
  2. Freytes, D. O., Martin, J., Velankar, S. S., Lee, A. S., Badylak, S. F. Preparation and rheological characterization of a gel form of the porcine urinary bladder matrix. Biomaterials. 29, 1630-1630 (2008).
  3. Gilbert, T. W., Sellaro, T. L., Badylak, S. F. Decellularization of tissues and organs. Biomaterials. 27, 3675-3675 (2006).
  4. Liao, J., Joyce, E. M., Sacks, M. S. Effects of decellularization on the mechanical and structural properties of the porcine aortic valve leaflet. Biomaterials. 29, 1065-1065 (2008).
  5. Singelyn, J. M., DeQuach, J. A., Seif-Naraghi, S. B., Littlefield, R. B., Schup-Magoffin, P. J., Christman, K. L. Naturally derived myocardial matrix as an injectable scaffold for cardiac tissue engineering. Biomaterials. 30, 5409-5409 (2009).
  6. Christman, K. L., Vardanian, A. J., Fang, Q., Sievers, R. E., Fok, H. H., Lee, R. J. Injectable fibrin scaffold improves cell transplant survival, reduces infarct expansion, and induces neovasculature formation in ischemic myocardium. J Am Coll Cardiol. 44, 654-654 (2004).
  7. Christman, K. L., Fok, H. H., Sievers, R. E., Fang, Q., Lee, R. J. Fibrin glue alone and skeletal myoblasts in a fibrin scaffold preserve cardiac function after myocardial infarction. Tissue Eng. 10, 403-410 (2004).
  8. Huang, N. F., Sievers, R. E., Park, J. S., Fang, Q., Li, S., Lee, R. J. A rodent model of myocardial infarction for testing the efficacy of cells and polymers for myocardial reconstruction. Nat Protoc. (1), 1596-1609 (2006).
  9. Ott, H. C., Matthiesen, T. S., Goh, S. K., Black, L. D., Kren, S. M., Netoff, T. I. Perfusion-decellularized matrix: using nature’s platform to engineer a bioartificial heart. Nat Med. 14, 213-221 (2008).
  10. Badylak, S. F. The extracellular matrix as a biologic scaffold material. Biomaterials. 28, 3587-3593 (2007).

Play Video

Citar este artigo
Seif-Naraghi, S., Singelyn, J., DeQuach, J., Schup-Magoffin, P., Christman, K. Fabrication of Biologically Derived Injectable Materials for Myocardial Tissue Engineering. J. Vis. Exp. (46), e2109, doi:10.3791/2109 (2010).

View Video