La construcción de un hidrogel de colágeno para la entrega de la madre microesferas cargadas con células quitosano
Summary
Un obstáculo importante en las actuales terapias con células madre es determinar el método más eficaz para proporcionar a estas células a los tejidos del huésped. A continuación, describimos un método de entrega basado en quitosano que sea eficiente y simple en el planteamiento, al tiempo que permite derivadas de tejido adiposo de células madre para mantener su multipotencia.
Abstract
Las células madre pluripotentes han demostrado ser extremadamente útil en el campo de la medicina regenerativa 1-3. Sin embargo, con el fin de utilizar eficazmente estas células para la regeneración de tejido, un número de variables deben ser tenidas en cuenta. Estas variables incluyen: el volumen total y el área superficial del sitio de implantación, las propiedades mecánicas de los tejidos y el microambiente del tejido, que incluye la cantidad de vascularización y los componentes de la matriz extracelular. Por lo tanto, los materiales que se utilizan para entregar estas células deben ser biocompatibles con una composición química definida mientras se mantiene una resistencia mecánica que imita el tejido huésped. Estos materiales también debe ser permeable al oxígeno y nutrientes para proporcionar un microambiente favorable para las células para sujetar y proliferar. El quitosano, un polisacárido catiónico con una excelente biocompatibilidad, puede ser fácilmente modificado químicamente y tiene una alta afinidad para unirse con in vivo macromolecules 4-5. El quitosano imita la porción glucosaminoglucano de la matriz extracelular, lo que le permite funcionar como un sustrato para la adhesión celular, la migración y proliferación. En este estudio se utilizan quitosano en forma de microesferas para entregar derivadas de tejido adiposo células madre (ASC) en una base de colágeno tridimensional andamio 6. Un ideal de célula a microesfera relación se determinó con respecto al tiempo de incubación y densidad de las células para alcanzar el número máximo de células que podrían ser cargados. Una vez ASC se siembran en las microesferas de quitosano (MCS), que están incorporados en un armazón de colágeno y pueden mantenerse en cultivo durante períodos prolongados. En resumen, este estudio proporciona un método para entregar, precisamente, las células madre dentro de un andamio de tres dimensiones biomaterial.
Protocol
Discussion
Un obstáculo importante en las células madre basado en la terapia es el desarrollo de métodos eficientes para la entrega de las células de las regiones indicadas para su reparación. Debido a la variabilidad paciente a paciente, el tipo de tejido, el tamaño de la lesión y profundidad; la metodología de las células madre con envío debe determinarse sobre una base de caso por caso. A pesar de incorporar las células madre dentro de una matriz y su entrega a la zona de la herida que parece ser un enfoque más lóg…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
DOZ con el apoyo de una subvención concedida por La Fundación de Ginebra. SN fue apoyado por una beca Postdoctoral Fellowship de la Iniciativa de Ingeniería de Tejidos de 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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