Este sistema modelo se inicia a partir de un gel de fibrina-miofibroblastos poblado que se puede utilizar para estudiar colágeno endógeno (re) organización en tiempo real de una manera no destructiva. El modelo de sistema es muy sintonizable, ya que se puede utilizar con diferentes fuentes de células, aditivos de medio, y se puede adaptar fácilmente a las necesidades específicas.
Contenido de colágeno y la organización en el desarrollo de tejidos de colágeno pueden ser influenciados por las cepas locales del tejido y tejido de restricción. Ingenieros de tejidos pretenden utilizar estos principios para crear tejidos con colágeno arquitecturas predefinidas. Una comprensión completa de los procesos subyacentes exactas de la remodelación del colágeno para controlar la arquitectura final del tejido, sin embargo, es insuficiente. En particular, se sabe poco acerca de la orientación de la (re) producción de fibras de colágeno en respuesta a cambios en las condiciones de carga mecánica del tejido. Hemos desarrollado un sistema modelo in vitro, que consiste en biaxialmente con limitaciones de miofibroblastos cabezas de serie de fibrina construcciones, para aclarar aún más colágeno (re) orientación en respuesta a i) revertir biaxial a condiciones de carga estática uniaxiales y ii) cíclico carga uniaxial de la biaxialmente limitado construcciones antes y después de un cambio en la dirección de carga, con el uso del dispositivo de carga FX4000T Flexcell. Time-lapse confocal de imágenes se utiliza a visualize orientación colágeno (re) de una manera no destructiva.
Células y colágeno organización en las construcciones se puede visualizar en tiempo real, y un sistema de referencia interna nos permite reubicar las células y las estructuras de colágeno para un análisis cronológico. Varios aspectos del sistema de modelo se pueden ajustar, como fuente de células o el uso de células sanas y enfermas. Los aditivos pueden ser utilizados para aclarar aún más los mecanismos de remodelación del colágeno subyacente, por ejemplo la adición de las MMPs o el bloqueo de las integrinas. Forma y tamaño de la construcción se pueden adaptar fácilmente a las necesidades específicas, lo que resulta en un sistema modelo altamente ajustable para estudiar la organización de células y colágeno (re).
Tejidos cardiovasculares tienen una función de soporte importante. En particular, el contenido y la organización de las fibras de colágeno en la matriz extracelular contribuir a las propiedades de carga y dominar a la fuerza general del tejido 1. En la ingeniería de tejidos se utiliza acondicionado mecánico de la construcción – por lo general consiste en (cíclico) regímenes tensos – para mejorar la organización del tejido y las propiedades mecánicas 2,3. Aún no se ha logrado la comprensión completa de la organización de colágeno inducida por deformación en geometrías complejas de tejidos para crear tejidos con colágeno arquitectura predefinida. Esto se debe principalmente a nuestro conocimiento limitado de la remodelación del colágeno en los tejidos en desarrollo. Los modelos existentes dan principalmente información sobre el resultado neto final de la remodelación del colágeno con el uso de la tensión estática 4-6. Aquí, se proporciona un sistema modelo altamente ajustable que permite el estudio de la organización de colágeno (re) de una manera en tiempo real, en 3D, bajo la influenciade tensión estática o cíclico. Las construcciones son de tejido a base de fibrina, asegurarse de que todas las colágeno en la construcción es endógeno. Células y colágeno organización en las construcciones se visualiza, y un sistema de referencia interna nos permite reubicar las células y las estructuras de colágeno para un análisis cronológico. En este protocolo se describe el uso del sistema de modelo para células Vena safena Humanos (HVSCs), ya que estas células son conocidos por su aumento de la producción de matriz extracelular y la capacidad de remodelar la matriz y el uso establecido en los tejidos cardiovasculares de ingeniería 7, basado en la obra de De Jonge et al. 8
El sistema modelo descrito de construcciones de fibrina por células pobladas tiene un gran potencial para el estudio de células y colágeno (re) organización (de Jonge et al. 15), por ejemplo, para ser utilizado para los propósitos de ingeniería de tejidos. Mediante el uso de fibrina como el portador inicial de la célula, después de la degradación de fibrina, se crea un tejido con las células y la matriz sólo endógena. De esta manera, las células son estimuladas para reaccionar a…
The authors have nothing to disclose.
Este estudio se realizó en el programa de investigación de los materiales biomédicos (BMM) instituto. BMM está cofinanciado por el Ministerio de Asuntos Económicos, Agricultura e Innovación holandés. La contribución financiera de la Hartstichting Nederlandse se agradece.
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 |