Summary

エンジニアリングフィブリンベースの組織の筋線維芽細胞と制約の適用からの構築と細胞とコラーゲン(再)組織を誘導するためにひずみ

Published: October 28, 2013
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Summary

このモデルシステムは、非破壊における内因性コラーゲン(再)組織実時間を研究するために使用することができる筋線維芽細胞にポピュレートフィブリンゲルから始まる。モデル系は、それが別のセルソース、媒体添加剤と共に使用することができるように、非常に可変であり、特定のニーズに容易に適合させることができる。

Abstract

コラーゲン組織の開発におけるコラーゲン含有量と組織を局所組織系統および組織制約によって影響され得る。ティッシュエンジニアは、あらかじめ定義されたコラーゲンアーキテクチャと組織を作成するために、これらの原則を使用することを目指します。しかしながら、最終的な組織構造を制御するためのコラーゲンリモデリングの正確な基礎プロセスの完全な理解が欠けている。具体的には、少しは、組織の機械的荷重条件の変化に応じてコラーゲン線維の(再)配向について知られている。私たちは、さらにコラーゲンを解明するために、二軸に制約の筋線維芽細胞シードフィブリン構造から成る、in vitroモデル開発された私に反応して(再)配向)一軸静的荷重条件及びiiに軸戻す)二軸に制約の巡回一軸負荷はのFlexCell FX4000Tローディング装置の使用と、方向をロードに変更前と後のコンストラクト。タイムラプス共焦点イメージングは​​viに使用されます非破壊的にコラーゲン(再)配向sualize。

コンストラクトの細胞とコラーゲン組織がリアルタイムで可視化することができ、内部リファレンス·システムは、私たちが時間経過解析のための細胞とコラーゲン構造を再配置することができます。モデル·システムの様々な態様は、細胞源又は健康と病気の細胞の使用のように、調整することができる。添加剤はさらに、例えばMMPの追加やインテグリンを遮断することによって、コラーゲンの再構築のメカニズムを解明するために使用することができる。構築物の形状や大きさを容易に細胞およびコラーゲン(再)組織を研究するための高度に調整可能なモデル系で、その結果、特定のニーズに適合させることができる。

Introduction

心血管組織が目立つ耐荷重機能を持っています。細胞外マトリックス中のコラーゲン線維の特定のコンテンツと、組織内の耐荷重特性に寄与し、全体的な組織強度1を支配する。組織工学において、構築物の機械的調整が使用されている-典型的には(環状)緊張レジメンから成る-組織組織と機械的性質2,3を向上させることできる。事前定義されたコラーゲンのアーキテクチャを持つ組織を作成するために複雑な組織ジオメトリのひずみ誘起コラーゲン組織の完全な理解は、まだ達成されていません。これは、開発組織におけるコラーゲンリモデリングの我々の限られた知識によるものである。既存のモデルは、主に静的なひずみ4-6の使用とコラーゲンリモデリングの最終的な正味の結果に関する情報を与える。ここでは、影響を受けて、3Dで、リアルタイムの方法でコラーゲン(再)組織の研究を可能にする高度にチューニングモデルシステムを提供静的または環状株の。組織構造は、構造内のすべてのコラーゲンが内因性であることを保証する、フィブリンベースです。コンストラクトの細胞とコラーゲン組織が可視化され、内部リファレンス·システムは、私たちが時間経過解析のための細胞とコラーゲン構造を再配置することができます。これらの細胞は基づいて強化された細胞外マトリックス産生およびエンジニアリング心血管組織7マトリックス、当社設立の使用を改造する能力で知られていますので、このプロトコルでは、人間の伏在静脈細胞(HVSCs)のためのモデルシステムの使用を説明します8デヨングの作業に

Protocol

1。ヒト伏在静脈細胞の培養 9。シュネルらのプロトコールに従って、二次利用の材料のためのガイドラインに従ったドナーから取得した伏在静脈マグナから細胞を分離し、液体窒素中で、これらを保存する。 6ウェルプレートでの培養に2×2mmの1ドナー切断片から伏在静脈マグナの一部から。ウェルあたり2枚を使用してください。一般に十分な細胞を液体窒素中?…

Representative Results

このモデルシステムは、筋線維芽細胞培養シードフィブリンゲルが可能になります。 図1Aは、静的軸制約の下で最初の培養組織を示しています。組織制約は、( 図1A)、その後、一軸静的な制約を作成するために、2つの制約からフィブリンゲルを切断し、そして組織成形および改造によって解放される。環状株について、組織は同様に静的な二軸制約の下で培養す?…

Discussion

細胞移入フィブリン構築物の記載モデル系は、細胞およびコラーゲンの研究のための大きな可能性を秘めている(再)組織(デ·ヨンゲ 15)、組織工学の目的で使用されるなど 。最初の細胞担体としてフィブリンを用いて、フィブリン分解した後、組織、細胞および内因性マトリックスのみを使用して作成される。この方法では、細胞は、境界剛性12、又は表?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究では、生体材料(BMM)研究所の研究プログラムで実施した。 BMMは、経済情勢、農業イノベーションのオランダの省cofundedされています。 NederlandseのHartstichtingの財政的貢献は感謝して承諾されます。

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

References

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de Jonge, N., Baaijens, F. P. T., Bouten, C. V. C. Engineering Fibrin-based Tissue Constructs from Myofibroblasts and Application of Constraints and Strain to Induce Cell and Collagen Reorganization. J. Vis. Exp. (80), e51009, doi:10.3791/51009 (2013).

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