הנדסת Hydrogel Bilayered לשלוט בידול ASC
Summary
פרוטוקול זה מתמקד ניצול היכולת הטמונה בתאי גזע כדי לקחת את המקל מ מטריקס הסובבת אותם תאי ו להיגרם להתמיין פנוטיפים רבים. זה כתב היד שיטות משתרע תיאור שלנו ואפיון של המודל ניצול הידרוג bilayered, המורכבת PEG-הפיברין וכן קולגן, בו זמנית לשתף להבדיל השומן שמקורם בתאי גזע<sup> 1</sup>.
Abstract
פולימרים טבעיים לאורך השנים זכו חשיבות גדולה יותר בגלל biocompatibility המארח שלהם ואת היכולת לתקשר עם תאים במבחנה in vivo. תחום מחקר זה טומן בחובו הבטחה ברפואה רגנרטיבית הוא השימוש קומבינטורית של biomaterials הרומן ותאי גזע. האסטרטגיה הבסיסית בתחום של הנדסת רקמות הוא השימוש תלת ממדי הפיגום (למשל, decellularized תאי מטריקס, הידרוג, מיקרו / ננו חלקיקים) על בימוי תפקוד התא. טכנולוגיה זו התפתחה מן הגילוי כי תאים צריך המצע שעליו הם יכולים להתאים, מתרבים, ומבטאים פנוטיפ מובחן הסלולר שלהם פונקציה 2-3. לאחרונה, הוכח גם קבע כי התאים לא רק להשתמש אלה מצעים של דבקות, אלא גם לתקשר ולקבל רמזים מן המצע מטריקס (Matrix למשל, תאית, ECM) 4. לכן, התאים ופיגומים יש קשר גומלין זהמשמש לשלוט בפיתוח רקמות, ארגון ותפקוד האולטימטיבי. השומן שמקורם בתאי גזע (ASCs) הם mesenchymal, לא hematopoetic בתאי גזע הנמצאים ברקמות השומן שניתן להציג רב שושלת דיפרנציאציה לשמש מקור וזמין של תאים (כלומר מראש כלי דם endothelia ו pericytes). ההשערה שלנו היא כי השומן שמקורם בתאי גזע יכולה להיות מופנית כלפי פנוטיפים שונים בו זמנית, פשוט על ידי שיתוף culturing אותם מטריצות bilayered 1. המעבדה שלנו מתמקדת בריפוי פצעים עורי. לצורך כך, יצרנו מטריצה מורכב אחד מן biomaterials טבעיים, הפיברין, קולגן, ו chitosan שיכולים לחקות את המאפיינים והפונקציות של הסביבה עורי ספציפי ריפוי הפצע ECM.
Protocol
Discussion
ASCs ידועים, כדי להקל על הבידוד שלהם היכולת להבדיל כלפי סוגי תאים שונים. עם הטכניקות המתוארות בכתב היד הזה, אנו יכולים לנצל את הגמישות של ASCs ידי חשיפת תאים אלה כדי biomatrices מרובים בו זמנית. כמו תאים נודדים הרחק מבסיס CSM שלהם ולהיכנס סביבתו שלהם תאיים, התאים את הרמז מן הפיגום…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
SN נתמך על ידי מענק מלגה דוקטורים מן היוזמה הנדסת רקמות פיטסבורג. Doz נתמך על ידי מענק הוענק מטעם קרן ז'נבה.
Materials
| Name of the reagent/equipment | Company | Catalogue number | Comments |
| Hanks Balanced Salt 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 |
| CaCl2.2H2O | Sigma | C8106 | 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 |
| Fibrinogen | Sigma | F3879 | Consumable |
| Thrombin | Sigma | T6884 | Consumable |
| Benztriazole Derivative of Polyethylene | Sunbio | DE-034GS | Consumable |
| Tris Buffer Tablet (pH 7.6) | Sigma | T5030 | 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 DU 800UV/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 |
Referências
- Natesan, S. A bilayer construct controls adipose-derived stem cell differentiation into endothelial cells and pericytes without growth factor stimulation. Tissue Eng. Part A. 17, 941-953 (2011).
- Nuttelman, C. R., Tripodi, M. C., Anseth, K. S. Synthetic hydrogel niches that promote hMSC viability. Matrix Biol. 24, 208-218 (2005).
- Benoit, D. S. Integrin-linked kinase production prevents anoikis in human mesenchymal stem cells. J Biomed Mater Res A. 81, 259-268 (2007).
- Willerth, S. M., Sakiyama-Elbert, S. E. Combining stem cells and biomaterial scaffolds for constructing tissues and cell delivery. , (2008).
- Natesan, S. Adipose-derived stem cell delivery into collagen gels using chitosan microspheres. Tissue Eng. Part A. 16, 1369-1384 (2010).
- Bubnis, W. A., Ofner, M. C. The determination of epsilon-amino groups in soluble and poorly soluble proteinaceous materials by a spectrophotometric method using trinitrobenzenesulfonic acid. Anal. Biochem. 207, 129-133 (1992).
- Zhang, G. A PEGylated fibrin patch for mesenchymal stem cell delivery. Tissue Eng. 12, 9-19 (2006).
- Bornstein, M. B. Reconstituted rattail collagen used as substrate for tissue cultures on coverslips in Maximow slides and roller tubes. Lab Invest. 7, 134-137 (1958).
- Zhang, G. Vascular differentiation of bone marrow stem cells is directed by a tunable three-dimensional matrix. Acta Biomater. 6, 3395-3403 (2010).
- Rochon, M. H. Normal human epithelial cells regulate the size and morphology of tissue-engineered capillaries. Tissue Eng. Part A. 16, 1457-1468 (2010).
- Liu, H., Collins, S. F., Suggs, L. J. Three-dimensional culture for expansion and differentiation of mouse embryonic stem cells. Biomaterials. 27, 6004-6014 (2006).
