Summary

उपास्थिकोशिका agarose Hydrogels यांत्रिक उत्तेजना

Published: October 27, 2012
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Summary

chondrocytes कार्टिलेजीनस कोशिकी मैट्रिक्स के biosynthesis यांत्रिक उत्तेजनाओं के आवेदन के द्वारा प्रभावित किया जा सकता है. इस विधि 3 डी constructs और उपास्थिकोशिका चयापचय में परिवर्तन प्रेरित के मूल्यांकन में समझाया chondrocytes गतिशील compressive उपभेदों लगाने की तकनीक का वर्णन है.

Abstract

जोड़ उपास्थि एक सीमित की मरम्मत की क्षमता से ग्रस्त है जब यांत्रिक अपमान या पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस के रूप में इस तरह के रोग, अपमानित द्वारा क्षतिग्रस्त. इस कमी में सुधार करने के लिए, कई चिकित्सा हस्तक्षेप विकसित किया गया है. एक ऐसी विधि ऊतक इंजीनियर उपास्थि के साथ क्षतिग्रस्त क्षेत्र को फिर से संगठित करने के लिए है, तथापि, ऊतक इंजीनियर आमतौर पर देशी उपास्थि की जैव रासायनिक गुण और स्थायित्व का अभाव है, लंबे समय तक इसके survivability पूछताछ. यह छोटे फोकल दोष के मरम्मत के लिए उपास्थि ऊतक इंजीनियरिंग के आवेदन की सीमा है, आसपास प्रत्यारोपित सामग्री की रक्षा के ऊतक पर निर्भर है. विकसित ऊतक के गुणों में सुधार, यांत्रिक उत्तेजना कार्टिलेजीनस बाह्य मैट्रिक्स के संश्लेषण के रूप में के रूप में अच्छी तरह से ऊतक इंजीनियर के परिणामी यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए उपयोग एक लोकप्रिय तरीका है. यांत्रिक उत्तेजना ऊतक बलों लागू होता है vivo में उन अनुभवी अनुरूप constructs. यहआधार है कि यांत्रिक पर्यावरण, भाग में, और देशी ऊतक 1,2 के विकास और रखरखाव को नियंत्रित पर आधारित है. उपास्थि ऊतक इंजीनियरिंग में यांत्रिक उत्तेजना का सबसे अधिक लागू फार्म 1 हर्ट्ज 1,3 की आवृत्ति पर लगभग 5-20% की शारीरिक उपभेदों पर गतिशील संपीड़न है. कई अध्ययनों से गतिशील संपीड़न के प्रभाव की जांच की है और यह उपास्थिकोशिका चयापचय और biosynthesis पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, अंततः विकसित ऊतक 4-8 के कार्यात्मक संपत्तियों को प्रभावित दिखाया. इस पत्र में, हम यंत्रवत् गतिशील संपीड़न के तहत उपास्थिकोशिका agarose hydrogel constructs को प्रोत्साहित और biosynthesis में जैव रासायनिक और रेडियो आइसोटोप assays के माध्यम से परिवर्तन का विश्लेषण करने की विधि का वर्णन है. इस पद्धति का भी आसानी से यांत्रिक उत्तेजनाओं का एक परिणाम के रूप में सेलुलर प्रतिक्रिया में किसी भी संभावित प्रेरित परिवर्तन का आकलन संशोधित किया जा सकता है.

Protocol

1. प्राथमिक जोड़ chondrocytes का अलगाव पशु जोड़ों के जोड़दार सतह से 10-15 पूर्ण मोटाई उपास्थि स्लाइस हार्वेस्ट (संयुक्त metacarpal phalangeal skeletally परिपक्व एक स्थानीय abbatoir से प्राप्त गायों के उदाहरण के लिए). प्ल?…

Discussion

सेल वरीय agarose hydrogels नियंत्रित यांत्रिक उत्तेजनाओं को लागू करने के लिए वर्णित विधि उपास्थिकोशिका चयापचय पर गतिशील compressive बलों के प्रभाव में प्रत्यक्ष जांच के लिए अनुमति देता है. अंगूठियां बनाए रखने के सा?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name of the reagent or equipment Company Catalogue number Comments (optional)
Ham’s F-12 Thermo Fisher Scientific SH3001002
Collagenase A Sigma Aldrich Ltd. C0130
Protease Sigma Aldrich Ltd. P5147
Fetal Bovine Serum Sigma Aldrich Ltd. F1051
Ascorbate Sigma Aldrich Ltd. A4034
Antibiotics/antimycotics Sigma Aldrich Ltd. A5955
HEPES Bioshop Canada Ltd. HEP001
Trypan blue Sigma Aldrich Ltd. 93595
Reichert Bright-Line Hemacytometer Hausser Scientific 1490
Quant-iT PicoGreen Invitrogen P7589
Papain from papaya latex Sigma Aldrich Ltd. P3125
Ammonium Acetate Sigma Aldrich Ltd. A1542
Ethyldiaminetetraacetic Acid Sigma Aldrich Ltd. E9884
DL-Dithiothreitol Sigma Aldrich Ltd. 43819
Low Melting Point Agarose, Type VII Sigma Aldrich Ltd. A9045
Mesh Screen (200) Filter Sigma Aldrich Ltd. S4145
Mach-1 Micromechanical Tester Biomomentum Inc. V500cs
Compression Loading Jig Custom-built Similar product could be supplied by Biomomentum Inc.
Falcon 24 Well Culture Plate Thermo Fisher Scientific B353047
β-Liquid Scintillation Counter Beckman Coulter LS6500
[3H] Proline Perkin-Elmer NET323005MC
[35S] Sulfur Perkin-Elmer NEX041005MC

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Cite This Article
Kaupp, J. A., Weber, J. F., Waldman, S. D. Mechanical Stimulation of Chondrocyte-agarose Hydrogels. J. Vis. Exp. (68), e4229, doi:10.3791/4229 (2012).

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