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Articles by Chelsea Bahney in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
Creare fratture rigidamente stabilizzati per la Valutazione ossificazione intramembranosa, osteogenesi per distrazione, o guarigione di difetti critici Sized
Department of Orthopaedic Surgery, University of California, San Francisco
Questo articolo descrive un metodo per stabilizzare fratture delle ossa lunghe che si basa sull'applicazione di modificati Ilizarov fissatori esterni
Other articles by Chelsea Bahney on PubMed
Temporale Dell'esposizione a Fattori Di Chondrogenic Modula Chondrogenesis Di Cellule Staminali Mesenchimali in Idrogel
Tissue engineering utilizza ponteggi contenenti cellule chondrogenic per promuovere lo sviluppo della cartilagine a scala clinicamente rilevante, eppure ci resta una conoscenza limitata delle condizioni ottimale per indurre la produzione di differenziazione e matrice. Abbiamo studiato come la densità delle cellule e temporale dell'esposizione a fattori di chondrogenic influenzato chondrogenesis di cellule staminali mesenchimali umane (hMSCs) incapsulati in poly(ethylene glycol) diacrilato idrogel. Abbiamo trovato la massima produzione di proteoglicano e collagene nei costrutti seminati tra 10 e 25 × 10 cellule/mL. Deposizione di matrice è stata significativamente inferiore per ogni cella in costrutti seminato a densità sia superiore o inferiore, che indica che la comunicazione paracrina possono rimanere importante nonostante la perdita di contatto diretto cellula-cellula. Chondrogenesis in vitro delle hMSCs in primo luogo è stato compiuto usando pellet culture e un mezzo definito contenente il fattore di crescita trasformante (TGF)-β1 e desametasone. La differenziazione delle hMSCs in idrogel necessaria anche l'esposizione iniziale di TGF-β1, con nessuna matrice chondrogenic prodotto in sua assenza. Se TGF-β1 è stato inizialmente incluso per almeno 7 giorni, sua rimozione influenzato la produzione di collagene per cella ma anche portare ad un aumento nel numero di cellule, tale che la deposizione di collagene totale era equivalente ai controlli quando TGF-β1 è stato incluso per almeno 3 settimane. Ulteriormente, proteoglycan soddisfare per costrutto era superiore a 6 settimane dopo la rimozione del TGF-β1 in qualsiasi momento. A differenza di TGF-β1, desametasone non era richiesto per chondrogenesis delle hMSCs in idrogel: non non c'era alcuna differenza nella deposizione di matrice tra gli idrogel coltivati con o senza Desametasone. Ulteriormente, senza Desametasone, espressione del gene SOX9 superiore durante i primi chondrogenesis e c'era una riduzione significativa del collagene I deposizione, suggerendo che un fenotipo più cartilagine ialina è raggiunto senza Desametasone. Contenuto di collagene a 6 settimane era inferiore se desametasone è stato escluso dopo i primi 7 giorni, ma era equivalente a controllo se desametasone è stato incluso per 2 settimane o più. Proteoglicano deposizione è stata influenzata dalla esclusione di Desametasone. Questi risultati indicano che modulando l'esposizione di TGF-β1 è utile per la produzione di cellule di sopravvivenza/proliferazione e matrice da hMSCs in idrogel e che non è solo Desametasone superfluo ma anche la sua esclusione può essere vantaggioso per la formazione di cartilagine ialina.
Un Romanzo Bioreattore Per La Stimolazione Dinamica E Meccanica Valutazione Di Costrutti Più Tessutale
Sistematici progressi nel campo dell'ingegneria dei tessuti muscolo-scheletrici richiedono una comunicazione chiara circa gli ambienti meccanici che promuovono la crescita dei tessuti funzionali. Per supportare la rapida scoperta dei protocolli efficaci mechanostimulation, questo studio sviluppato e convalidato un bioreattore di trasduzione e valutazione del mechanoactive (MATE). Il MATE fornisce caricamento meccanico indipendente e coerenza di sei esemplari con hardware minimo. Le sei camere singole accuratamente applicate statica e dinamica carichi (1 e 10 Hz) in compressione freatico da 0,1 a 10 N. Le proprietà del materiale di poly(ethylene glycol) diacrilato idrogel e cartilagine bovina sono state misurate dal bioreattore, e questi valori sono stati entro il 10% dei valori ottenuti da un materiale standard single-camera test di sistema. Il bioreattore è stato in grado di rilevare una riduzione del 12% di 1 giorno (2 kPa) nel modulo di equilibrio dopo la collagenasi è stato aggiunto a collagenasi sei sensibile poli (glicol etilenico) diacrilato idrogel (p = 0,03). Integrando la stimolazione dinamica e valutazione meccanica in un'unica piattaforma di ricerca batch-test, il compagno può mappa efficientemente lo sviluppo biomeccanico di costrutti tessutale durante la coltura a lungo termine.
Un Idrogel Bioresponsive Sintonizzati Per Chondrogenesis Di Cellule Staminali Mesenchimali Umane
Ingegneria tissutale della cartilagine si propone di sostituire il tessuto danneggiato o malato con un funzionale regenerate che ripristina la funzione articolare. Ponteggi sono utilizzati per trasportare le cellule e facilitano lo sviluppo di tessuto, ma essi possono anche interferire con l'assemblaggio strutturale della matrice cartilaginea. Ponteggi biodegradabili sono stati proposti come un mezzo per migliorare la deposizione di matrice e le proprietà biomeccaniche del neocartilage. La sfida è progettazione ponteggi con i tassi di degradazione appropriato, idealmente tali che la degradazione del ponteggio è proporzionale alla deposizione di matrice. In questo studio, abbiamo sviluppato un idrogel bioresponsive con degradazione cellulo-mediata allineato alla differenziazione di cellule staminali mesenchimali umane (hMSCs) chondrogenic. Abbiamo identificato matrix metalloproteinase 7 (MMP7) come un enzima con un pattern di espressione temporale che corrispondeva con lo sviluppo della cartilagine. Incorporando i substrati del peptide MMP7 all'interno di un poly(ethylene glycol) diacrilato backbone, abbiamo costruito gli idrogel MMP7-sensibile con i tassi di degradazione distinti. Quando ponteggi MMP7-sensibili sono stati confrontati con ponteggi imputrescibile in vitro, photoencapsulated hMSCs prodotto neocartilage costrutti con matrici collagenosa più ampie, come dimostrato mediante immunoistochimica e biochimica quantificazione delle molecole della matrice. Inoltre, questi cambiamenti tradotto in un maggiore modulo di compressione dinamico. Questo lavoro presenta una strategia pratica per la progettazione di biomateriali univocamente sintonizzati su singoli processi biologici.
