इंजीनियरिंग आतंच आधारित ऊतक myofibroblasts और प्रतिबन्ध के अनुप्रयोग से constructs और सेल और कोलेजन (पुनर्निर्गम) संगठन प्रेरित करने के लिए तनाव
Summary
इस मॉडल प्रणाली एक nondestructive ढंग से अंतर्जात कोलेजन (फिर) संगठन वास्तविक समय अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि एक myofibroblast आबादी आतंच जेल से शुरू होता है. मॉडल प्रणाली यह अलग सेल स्रोतों, मध्यम additives के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है, के रूप में बहुत ट्यून करने योग्य है, और विशिष्ट जरूरतों को आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है.
Abstract
कोलेजन सामग्री और श्लेषजनउत्पादी ऊतकों के विकास में संगठन स्थानीय ऊतक उपभेदों और ऊतकों की कमी से प्रभावित हो सकते हैं. टिश्यू इंजीनियरों पूर्वनिर्धारित कोलेजन आर्किटेक्चर के साथ ऊतकों बनाने के लिए इन सिद्धांतों का उपयोग करना है. अंतिम ऊतक वास्तुकला को नियंत्रित करने के कोलाजेन remodeling के सटीक अंतर्निहित प्रक्रियाओं की एक पूरी समझ है, तथापि, कमी है. विशेष रूप से, छोटे ऊतक यांत्रिक लोड की स्थिति में बदलाव के जवाब में कोलेजन फाइबर की (फिर) अभिविन्यास के बारे में जाना जाता है. हम आगे कोलेजन स्पष्ट करने के लिए, biaxially विवश myofibroblast वरीयता प्राप्त आतंच निर्माणों से मिलकर, इन विट्रो मॉडल प्रणाली में विकसित मैं के जवाब में (फिर) ओरिएंटेशन) अक्षीय स्थिर लोड की स्थिति और द्वितीय के लिए द्विअक्षीय लौटना) biaxially-विवश की चक्रीय अक्षीय लोडिंग Flexcell FX4000T लोडिंग उपकरण के उपयोग के साथ, दिशा लदान में बदलाव के पहले और बाद में निर्माणों. समय चूक confocal इमेजिंग vi करने के लिए प्रयोग किया जाता हैएक nondestructive ढंग से कोलेजन (फिर) ओरिएंटेशन sualize.
निर्माणों में सेल और कोलेजन संगठन वास्तविक समय में देखे जा सकते हैं, और एक आंतरिक संदर्भ प्रणाली हमें समय व्यतीत विश्लेषण के लिए कोशिकाओं और कोलेजन संरचनाओं स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देता है. मॉडल प्रणाली के विभिन्न पहलुओं सेल स्रोत या स्वस्थ और रोगग्रस्त कोशिकाओं के उपयोग की तरह, समायोजित किया जा सकता है. Additives उदाहरण एम एम पी जोड़ने या इंटेग्रिन रोकने के लिए से, आगे तंत्र अंतर्निहित कोलेजन remodeling के स्पष्ट करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. निर्माण की आकृति और आकार को आसानी से सेल और कोलेजन (फिर) संगठन का अध्ययन करने के लिए एक उच्च tunable मॉडल प्रणाली में जिसके परिणामस्वरूप, विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित किया जा सकता है.
Introduction
हृदय के ऊतकों एक प्रमुख लोड असर समारोह है. बाह्य मैट्रिक्स में कोलेजन फाइबर का विशेष सामग्री और संगठन में लोड असर गुणों में योगदान और समग्र ऊतक शक्ति 1 हावी है. ऊतक इंजीनियरिंग में निर्माण के यांत्रिक कंडीशनिंग प्रयोग किया जाता है – आम तौर पर (चक्रीय) दबाव regimens के मिलकर – ऊतक संगठन और यांत्रिक गुणों 2,3 बढ़ाने के लिए. पूर्वनिर्धारित कोलेजन वास्तुकला के साथ ऊतकों बनाने के लिए जटिल ऊतक geometries में तनाव प्रेरित कोलेजन संगठन की पूरी समझ अभी तक हासिल नहीं किया गया है. यह विकासशील ऊतकों में कोलेजन remodeling के अपने सीमित ज्ञान की वजह से है. मौजूदा मॉडल मुख्य रूप से स्थिर तनाव 4-6 के उपयोग के साथ कोलेजन remodeling के अंतिम शुद्ध परिणाम के बारे में जानकारी दे. यहाँ हम प्रभाव में, 3 डी में, एक वास्तविक समय फैशन में कोलेजन (फिर) संगठन के अध्ययन की अनुमति देता है कि एक उच्च tunable मॉडल प्रणाली प्रदानस्थिर या चक्रीय तनाव की. ऊतक निर्माणों के निर्माण में सभी कोलेजन अंतर्जात है यह सुनिश्चित करना कि आतंच आधारित हैं. निर्माणों में सेल और कोलेजन संगठन कल्पना की है, और एक आंतरिक संदर्भ प्रणाली हमें समय व्यतीत विश्लेषण के लिए कोशिकाओं और कोलेजन संरचनाओं स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देता है. इन कोशिकाओं के आधार पर अपने बढ़ाया अतिरिक्त सेलुलर मैट्रिक्स उत्पादन और इंजीनियर हृदय के ऊतकों में 7 मैट्रिक्स और हमारे स्थापित उपयोग फिर से तैयार करने की क्षमता के लिए जाना जाता है के बाद से इस प्रोटोकॉल में हम, मानव रग Saphena कोशिकाओं (HVSCs) के लिए मॉडल प्रणाली के उपयोग का वर्णन करेंगे डी जोंगे एट अल. 8 के काम पर
Protocol
Representative Results
Discussion
सेल आबादी आतंच निर्माणों की वर्णित मॉडल प्रणाली सेल और कोलेजन के अध्ययन के लिए काफी क्षमता है (फिर) संगठन (डी जोंगे एट अल. 15), ऊतक इंजीनियरिंग प्रयोजनों के लिए प्रयोग की जाने वाली उदा. प्रारंभि?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन जैव चिकित्सा सामग्री (BMM) संस्थान के अनुसंधान कार्यक्रम में प्रदर्शन किया गया था. BMM आर्थिक मामलों, कृषि और अभिनव के डच मंत्रालय द्वारा cofunded है. Nederlandse Hartstichting की वित्तीय योगदान कृतज्ञता से स्वीकार किया है.
Materials
| Name | Company | Catalog number | Comments |
| Culture plastic | Greiner | Includes culture flasks and pipettes | |
| Advanced DMEM | Gibco | 12491 | |
| Fetal bovine serum | Greiner | 758075 | |
| Penicillin/streptomycin | Gibco | 10378016 | |
| GlutaMax | Gibco | 35050-079 | |
| Elastomer and curing agent | Dow Corning Corporation | 3097358-1004 | Silastic MDX 4-4210# |
| Velcro | Regular store | You can buy this at a regular store, only use the soft side | |
| Bioflex culture plates | Flexcell Int | BF-3001U | Untreated |
| L-Ascorbic Acid 2-phosphatase | Sigma | A8960 | |
| ε-Amino Caproic Acid | Sigma-Aldrich | D7754 | |
| Bovine thrombin | Sigma | T4648 | |
| Bovine fibrinogen | Sigma | F8630 | |
| 0.45 syringe filter | Whatmann (Schleicher and Scheul) | 10462100 | |
| Polystyrene microspheres | Invitrogen | F-8829 | Blue fluorescent, 10 μm diameter |
| Flexcell FX-4000T | Flexcell Int | Includes rectangular loading posts | |
| Cell Tracker Orange | Invitrogen Molecular Probes | C2927 | |
| CNA35-OG488 | Cordially provided by the Laboratory for Macromolecular and Organic Chemistry, Department of Biomedical Engineering, Eindhoven University of Technology | ||
| Confocal laser scanning microscope | Carl Zeiss | LSM 510 Meta laser scanning microscope and Two-Photon-LSM mode | |
| Amphotericin | Gibco | 15290-018 | Needed for cell isolation |
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