Decellularized 연골 파생 매트릭스 건설 기계 제조
Summary
Decellularized 연골 파생 된 건설 기계 osteochondral 조직을 재생 하 가이드 연골 수리를 발판으로 및 수단으로 사용할 수 있습니다. 이 종이 decellularization 프로세스를 자세히 설명 하 고 생체 외에서 설정에서 이러한 건설 기계를 사용 하 여 제공 합니다.
Abstract
Osteochondral 결함 기능 소리 뼈와 연골 조직을 재생 하기 충분 한 내장 복구 용량을 부족 합니다. 이 정도로 연골 연구 재생 장비의 개발에 집중 했다. 이 문서는 완전히 말 기증자에서 오는 자연 연골 세포 외 매트릭스에서 파생 된 장비의 개발을 설명 합니다. 장비의 잠재 애플리케이션으로 이식 연골 수리, osteochondral 조직 공학, 생체 외에서 모델 연구 조직 형성을을 제공 하 고 발판으로 봉사에 대 한 생산. Decellularizing 조직, 여 기증자 세포 제거 됩니다, 하지만 많은 천연 생리 활성 신호 유지 될 것으로 생각 되. 종합적으로 생산된 비 계에 비해 자연 비 계를 사용 하 여의 주요 장점은 고분자의 아무 더 기능화 드라이브 osteochondral 조직 재생 하는 데 필요한입니다. 연골에서 파생 된 매트릭스 건설 기계는 vivo에서 그리고 생체 외에서 설정에서 뼈와 연골 조직 재생을 위해 사용할 수 있습니다.
Introduction
충격적인 사건으로 인 한 무릎 관절 연골 결함, 불편으로 이어질 수 있습니다 그리고 특히 젊고 활동적인 인구1,2,3의 생활에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 젊은 나이에 연골 손상을 인생4나중에 관절염의 더 급속 한 발병 될 수 있습니다. 현재, 무릎의 일반화 된 관절염에 대 한 유일한 구조 치료는 합동 보충 수술입니다. 연골은 hypocellular, aneural, 및 avascular 조직, 재생 능력은 심각 하 게 제한 됩니다. 따라서, 재생 의학 접근은 원조 하 고 네이티브 조직의 재생 능력을 자극 후 모색. 이 목적을 위해 건설 기계 설계 되며 신체의 기본 셀5중 세포 운반대로 또는 차별화와 조직의 재생을 incites 유도 물자로 사용.
Decellularized 건설 기계 재생 의학6내에서 널리 공부 되었습니다. 그것은 했다 약간의 성공을, 예를 들어 피부7,8, 복 부 구조 및 힘 줄9의 재생성을 방 조에. Decellularized 건설 기계를 사용 하 여의 장점은 그들의 자연적인 근원 및 그들의 능력을 모두 유치 하 고 조직 수리6,10에 필요한 적절 한 혈통으로 세포 분화를 유도 하는 생리 활성 신호 유지. 또한, 세포 외 기질 (ECM)은 자연 소재 decellularization 세포 또는 유전자 콘텐츠를 제거 하 여 잠재적인 면역 반응을 방지 하는 때문에, 생체 적합성 및 biodegradability에 관한 문제는 극복 됩니다.
연골에서 파생 된 매트릭스 (CDM) 건설 기계 mesenchymal stromal 세포11시드 때 체 외 실험에서 잠재적인 큰 chondrogenic을 보여왔다. 또한, 이러한 건설 기계 vivo에서 설정12소성 위치에 endochondral 나오고 통해 양식 뼈 조직에 잠재력을 보여왔다. CDM 건설 기계 가이드의 형성 둘 다 뼈 고 연골 조직, 이러한 건설 기계 연골 수리 이외에 osteochondral 결함 수리에 대 한 잠재적인 취소 될 수 있습니다.
이 문서에서는 설명 합니다 양에서 적응 프로토콜 외. (2010)13 말에서 decellularized CDM 장비의 생산에 대 한 억압 연골. 이 건설 기계 콜라겐 유형 II에 셀, 없는 풍부 하 고 decellularization 후 어떤 있다 (개 그)를 포함 하지 않습니다. 이러한 건설 기계를 사용 하 여 (osteo) chondral 결함 수리에 생체 외에서 그리고 vivo에서 실험을 수행할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
관절 연골의 ECM은 매우 조밀 하 고 아주 다른 효소 치료에 탄력. 이 문서에서 설명 하는 여러 단계 decellularization 프로토콜 같은 저항을 해결 하 고 성공적으로 decellularized 행렬을 생성 합니다. 달성 하기 위하여는, 과정은 몇 일 동안 걸쳐. 다른 유형의 조직18, 많은 decellularization 프로세스를 제안 하 고이 문서 연골의 decellularization에 대 한 적합 한 프로토콜을 설명 합니다. 그러나이…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 건설 기계 생산에 W. 부팅을 인정 하 고 싶습니다. K.E.M. 벤더 대학 의료 센터에서 알렉산더 Suerman Stipendium에 의해 지원 됩니다. R. Levato와 J. Malda 네덜란드 관절염 재단에 의해 지원 됩니다 (부여 계약 공동-14-1-001, LLP-12, 각각).
Materials
| Cadaveric joint | This can be obtained as rest material from the local butcher or veterinary center. | ||
| Sterile phosphate-buffered saline (PBS) | |||
| Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140 | |
| Amphotericin B | Thermo Fischer Scientific | 15290026 | |
| Liquid nitrogen | |||
| Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red | Thermo Fischer Scientific | 25200072 | |
| Tris-HCl pH 7.5 | |||
| Deoxyribonuclease I from bovine pancreas | Sigma-Aldrich | DN25 | |
| Ribonuclease A from bovine pancreas | Sigma-Aldrich | R6513 | |
| Triton X-100 (octoxynol-1) | Sigma-Aldrich | X100 | |
| Papain | Sigma-Aldrich | P3125 | |
| Trisodium citrate dihydrate | Sigma-Aldrich | S4641 | |
| Alginate | Sigma-Aldrich | 180947 | |
| Formalin | |||
| CaCl2 | |||
| Ethanol | |||
| Xylene | |||
| Paraffin | |||
| Ethylene oxide sterilization | Synergy Health, Venlo, the Netherlands | ||
| Multipotent Stromal cells/chondrocytes from equine donors | MSCs and chondrocytes can be isolated from donor joints that are rest material, coming from the local butcher or veterinary center. | ||
| MEM alpha | Thermo Fischer Scientific | 22561 | |
| L-ascorbic acid 2-phosphate | Sigma-Aldrich | A8960 | |
| DMEM | Thermo Fischer Scientific | 41965 | |
| Heat inactivated bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | 10735086001 | |
| Fibroblast growth factor-2 (FGF-2) | R & D Systems | 233-FB | |
| DNA quantification kit (Quant-iT PicoGreen dsDNA Reagent) | Thermo Fischer Scientific | P7581 | |
| 1,9-Dimethyl-Methylene Blue zinc chloride double salt | Sigma-Aldrich | 341088 | |
| Freeze-dryer | SALMENKIPP | ALPHA 1-2 LD plus | |
| Analytical mill | IKA | A 11 basic | |
| mortar/pestle | Haldenwanger 55/0A | ||
| Roller plate | CAT | RM5 | |
| Centrifuge (for 50 mL tubes) | Eppendorf | 5810R | |
| Capsule (cylindric mold) | TAAB | 8 mm flat | |
| Superlight S UV | Lumatec | 2001AV | |
| Incubator | |||
| Microtome | |||
| Sieve (mesh size 0.71 mm) | VWR | 34111229 | |
| Scalpel | |||
| Scalpel holder | |||
| Small laddle |
References
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