Dette modellsystem starter fra et myofibroblast-befolket fibrin-gel som kan brukes til å studere endogen kollagen (re) organisasjon sanntid på en ikke-destruktiv måte. Modellsystemet er meget fleksibel, slik at den kan brukes med forskjellige cellekilder, medium tilsetningsstoffer, og kan enkelt tilpasses til spesifikke behov.
Kollagen innhold og organisering i utviklingen collagenous vev kan påvirkes av lokale vev stammer og vev begrensningen. Tissue ingeniører tar sikte på å bruke disse prinsippene til å lage vev med forhåndsdefinerte kollagen arkitekturer. En full forståelse av den nøyaktige underliggende prosesser av kollagen ombygging til å kontrollere den endelige vevsarkitektur, er imidlertid mangelfull. Spesielt er lite kjent om (re) orientering av kollagenfibre i respons til endringer i vev mekaniske belastningsforhold. Vi utviklet en in vitro modell system, bestående av biaksialt med begrenset myofibroblast-seeded fibrin konstruksjoner, for ytterligere å belyse kollagen (re) orientering som svar på i) reverting biaxial til enaksede statiske belastningsforhold og ii) syklisk uniaxial lasting av biaksialt-hemmet konstruksjoner før og etter en endring i lasting retning, med bruk av Flexcell FX4000T lademekanisme. Time-lapse confocal bildebehandling brukes til VIsualize kollagen (re) orientering i en ikke-destruktiv måte.
Celle og kollagen organisasjon i konstruksjoner kan visualiseres i sanntid, og en intern referanse system tillater oss å flytte celler og kollagen strukturer for time-lapse analyse. Forskjellige aspekter av modellen systemet kan justeres, for eksempel celle-kilde eller bruk av friske og syke celler. Additiver kan brukes for ytterligere å belyse mekanismer underliggende kollagen remodellering, ved for eksempel å legge til MMP eller blokkering integriner. Form og størrelse av konstruksjonen lett kan tilpasses til spesifikke behov, noe som resulterer i en meget fleksibel modellsystem for å studere celle og kollagen (re) organisasjon.
Hjerte-vev har en fremtredende bærende funksjon. Spesielt innhold og organisering av kollagenfibre i ekstracellulær matrix bidra til bærende egenskaper og dominere totalt vev styrke en. I tissue engineering mekanisk condition av konstruksjonen er brukt – vanligvis bestående av (syklisk) straining regimer – for å øke vev organisasjon og mekaniske egenskaper 2,3. Full forståelse av stamme-indusert kollagen organisasjon i komplekse vev geometrier å lage vev med forhåndsdefinert kollagen arkitektur er ennå ikke oppnådd. Dette er hovedsakelig på grunn av vår begrensede kunnskap om kollagen ombygging i utviklingsland vev. Eksisterende modeller hovedsakelig gi informasjon om den endelige netto resultat av kollagen ombygging med bruk av statisk belastning 4-6. Her gir vi en svært fleksibel modell system som gjør at studiet av kollagen (re) organisering i en real-time mote, i 3D under påvirkningav statisk eller syklisk belastning. Vevet konstruksjoner er fibrin-basert, noe som sikrer at all kollagen i konstruksjonen er endogen. Celle og kollagen organisasjon i konstruksjoner er visualisert, og en intern referanse system tillater oss å flytte celler og kollagen strukturer for time-lapse analyse. I denne protokollen vil vi beskrive bruken av modellsystemet for Human Vena Saphena Cells (HVSCs), siden disse cellene er kjennetegnet ved forbedret ekstracellulær matriks produksjon og evnen til å fornye matriksen og den etablerte bruk i skreddersydde kardiovaskulære vev 7, basert på arbeidet til de Jonge et al. 8
Den beskrevne modellsystem av celle-befolkede fibrin konstruksjoner har stort potensial for studiet av cellen og kollagen (re) organisasjon (de Jonge et al. 15), for eksempel for å bli brukt til vevsmanipuleringsteknikker formål. Ved å bruke fibrin som den første cellen carrier, etter fibrin degradering, er en vev laget med celler og endogen matrix bare. På denne måte blir celler stimuleres til å reagere til belastning, enten statisk eller syklisk av natur, ved å anvende sammentrekni…
The authors have nothing to disclose.
Denne studien ble utført i programmet av de biomedisinske materialer (BMM) instituttet. BMM er cofunded av det nederlandske departementet for økonomiske anliggender, Landbruk og innovasjon. Det økonomiske bidraget fra Nederlandse Hartstichting er takknemlig erkjent.
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 |