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Articles by Chelsea Bahney in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
Creación de fracturas rígidamente estabilizados para la evaluación de osificación intramembranosa, la distracción osteogénica, o la curación de los defectos críticos de tamaño
Department of Orthopaedic Surgery, University of California, San Francisco
Este artículo describe un método para estabilizar fracturas de huesos largos que se basa en la aplicación de modificados Ilizarov fijadores externos
Other articles by Chelsea Bahney on PubMed
Exposición Temporal a Factores Condrogénica Modula Condrogénesis Células Madre Mesenquimales Humanas En Hidrogeles
Ingeniería de tejidos utiliza andamios que contiene células condrogénica para promover el desarrollo del cartílago en una escala clínicamente relevante, sin embargo, sigue existiendo una comprensión limitada de las condiciones óptimas para inducir la diferenciación y la matriz de producción. Investigamos cómo la densidad celular y exposición temporal a factores condrogénica afectado condrogénesis de células madre mesenquimales humanas (hMSCs) encapsulado en poly(ethylene glycol) diacrilato hidrogeles. Encontramos la máxima producción de proteoglicanos y colágeno en construcciones sembradas entre 10 y 25 × 10 células/mL. Deposición de la matriz fue significativamente menor por la célula en construcciones que se siembran a densidades ya sea mayores o menores, lo que indica que la Comunicación paracrina puede permanecer importante a pesar de la pérdida de contacto directa célula-célula. Condrogénesis in vitro de hMSCs primero fue logrado mediante pellets culturas y un medio definido que contiene factor de crecimiento transformante (TGF)-β1 y dexametasona. La diferenciación de hMSCs en hidrogeles también necesaria exposición inicial a TGF-β1, con una matriz, no condrogénica producida en su ausencia. Si TGF-β1 se figuró inicialmente durante al menos 7 días, su retiro había impactado la producción de colágeno por celular pero también conducen a un aumento en el número de células, tal que la deposición del colágeno total equivalía a controles cuando TGF-β1 figuró durante al menos 3 semanas. Además, contenido en proteoglicanos por construcción fue mayor a 6 semanas después del retiro del TGF-β1 en cualquier momento. En contraste con TGF-β1, dexametasona no fue requerida para condrogénesis de hMSCs en hidrogeles: no hubo diferencias en la deposición de la matriz entre hidrogeles cultivados con o sin dexametasona. Además, sin dexametasona, expresión del gen SOX9 fue mayor durante los primeros condrogénesis y hubo una reducción significativa en el colágeno I deposición, sugiriendo que un fenotipo más de cartílago hialino se logra sin dexametasona. Contenido de colágeno en 6 semanas fue menor si dexametasona fue excluida después de 7 días, pero fue equivalente a control si dexametasona figuró durante 2 semanas o más. Deposición de proteoglicanos era inafectada por la exclusión de la dexametasona. Estos resultados indican que modulación exposición a TGF-β1 es beneficioso para la producción de la supervivencia/proliferación y matriz de la célula de hMSCs en hidrogeles y que no sólo es prescindible de dexametasona pero también su exclusión puede ser ventajosa para la formación de cartílago hialino.
Un Novela Biorreactor Para La Estimulación Dinámica Y Evaluación Mecánica De Múltiples Construcciones De Ingeniería De Tejidos
Avances sistemáticos en el campo de la ingeniería de tejidos musculoesqueléticos requieren una comunicación clara sobre los entornos mecánicos que promueven el crecimiento de tejido funcional. Para apoyar el rápido descubrimiento de protocolos efectivos de mechanostimulation, este estudio desarrollado y había validado un biorreactor de transducción y evaluación de mechanoactive (MATE). El MATE proporciona carga mecánica independiente y coherente de seis especímenes con hardware mínimo. Las seis cámaras individuales aplicadas con precisión estático y el dinámico cargas (1 a 10 Hz) en compresión compresión no confinada de 0,1 a 10 N. Las propiedades del material de poly(ethylene glycol) diacrilato hidrogeles y cartílago bovino se midieron por el biorreactor, y estos valores fueron dentro del 10% de los valores obtenidos de un material de una cámara estándar sistema de prueba. El biorreactor fue capaz de detectar una reducción de 12% 1 día (2 kPa) en el módulo de equilibrio después de colagenasa fue agregado a seis colagenasa sensible poli (etilen glicol) diacrilato hidrogeles (p = 0,03). Mediante la integración dinámica estimulación y evaluación mecánica en una única plataforma de investigación de pruebas por lotes, el MATE puede asignar eficientemente el desarrollo biomecánico de construcciones tejido-dirigida durante la cultura a largo plazo.
Un Hidrogel Bioresponsive Atentos a Condrogénesis De Células Madre Mesenquimales Humanas
Ingeniería de tejidos del cartílago pretende sustituir tejidos dañados o enfermos con una funcional regenerado que restaura la función de las articulaciones. Andamios se utilizan para entregar las células y facilitar el desarrollo de tejido, pero que también pueden interferir con el montaje estructural de la matriz del cartílago. Andamios biodegradables se han propuesto como un medio para mejorar la deposición de la matriz y las propiedades biomecánicas de la neocartilage. El desafío está diseñando Andamios con tasas de degradación apropiado, idealmente que degradación del andamio es proporcional a la deposición de la matriz. En este estudio, hemos desarrollado un hidrogel bioresponsive con degradación mediada por células alineada a la diferenciación condrogénica de células madre mesenquimales humanas (hMSCs). Identificamos metaloproteinasa de la matriz 7 (MMP7) como una enzima con un patrón de expresión temporal que correspondió con el desarrollo del cartílago. Incrustando sustratos de péptido MMP7 dentro de una columna vertebral diacrilato de poly(ethylene glycol), construimos MMP7 sensible hidrogeles con tasas distintas de la degradación. Cuando se compararon andamios MMP7 sensibles con andamios nondegradable in vitro, photoencapsulated hMSCs había producido neocartilage construcciones con matrices colagenosas más extensas, como demostrado mediante inmunohistoquímica y cuantificación bioquímica de las moléculas de la matriz. Además, estos cambios se traducen en una mayor módulo de resistencia a la compresión dinámica. Este trabajo presenta una estrategia práctica para el diseño de biomateriales atentos únicamente a distintos procesos biológicos.
