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Articles by George A. Truskey in JoVE

 JoVE Bioengineering

Autologe endotheliale Vorläuferzellen Cell-Sätechnik und Biokompatibilitätstestung Für Herz-Kreislauf-Geräte in Großtiermodell


JoVE 3197 9/09/2011

1Department of Biomedical Engineering, Duke University, 2School of Medicine, Duke University, 3Department of Surgery, Duke University Medical Center, 4School of Medicine, University of Pennsylvania

Ein Verfahren zur Aussaat Titan mit Blut in Kontakt Biomaterialien mit autologen Zellen und Prüfung Biokompatibilität beschrieben. Diese Methode verwendet endothelialen Vorläuferzellen und Titan Rohre, innerhalb von Minuten von chirurgischen Implantation in porcine Hohlvenen ausgesät. Diese Technik ist geeignet für viele andere implantierbare biomedizinische Geräte.

 JoVE Bioengineering

Parallel-Platten-Flow-Kammer und Continuous Flow Circuit endothelialen Vorläuferzellen unter Laminar Flow Schubspannung Bewerten


JoVE 3349 1/17/2012

1Department of Surgery, Duke University Medical Center, 2Department of Biomedical Engineering, Duke University, 3School of Medicine, University of Pennsylvania, 4Department of Medicine, Division of Cardiology, Duke University Medical Center

Wir beschreiben eine Methode, um unter adhärenten Zellen eine laminare Strömung Schubspannung in einem sterilen kontinuierlichen Kreislauf. Die Zellen "Haftung kann Morphologie durch die transparente Kammer untersucht werden, Proben aus der Schaltung für Metabolit-Analyse und-Zellen nach Scher-Belastung für zukünftige Experimente oder Kultur geerntet wurden.

Other articles by George A. Truskey on PubMed

Wirkung Von Schubspannung Auf Die Permeabilität Des Arteriellen Endothels

Faktoren, Welche Die Ungleichmäßige Lokalisierung Von Monozyten in Die Arterienwand

Scheinbaren Elastizitätsmodul Und Die Hysterese-Skelettmuskel-Zellen in Differenzierung

Wirkung Von Streptavidin Affinität Mutanten Auf Die Integrin-unabhängige Haftung Biotinylierten Endothelzellen

Synergistische Wirkung Von Hoch-affine Bindung Und Flut Präkonditionierung Auf Die Endotheliale Zell-Adhäsion

Beziehung Zwischen Wandnahen Verweilzeiten Von Monozyten Und Frühen Läsion Wachstum Beim Kaninchen Aorto-Zöliakie-Kreuzung

High-Affinität Augmentation Von Endothelzellen Attachment: Langfristige Auswirkungen Auf Die Schwerpunkte Kontakt Und Aktin-Filament-Bildung

Stretch-induzierte Stickoxid Moduliert Mechanischen Eigenschaften Von Skelettmuskelzellen

Wirkung Von Streptavidin-Biotin Auf Die Endothelfunktion Und Vasoregulation Leukozytenadhäsion

Wirkung Von Streptavidin RGD-Mutante Auf Die Adhäsion Von Endothelzellen

Ein 3D-numerische Beschreibung Der Wirkung Der Kanalhöhe Auf Die Leukozyten Verformung Und Adhäsion in Parallelplatten-Strömungskammern

Linolsäure Erhöht Monozyten Verformung Und Die Adhäsion an Das Endothel

Synergistische Wirkung Von Scherbeanspruchung Und Streptavidin-Biotin Auf Die Expression Von Endothelialen Vasodilatator Und Zytoskelett-Gene

Echtzeit-Bicompartmental Modell Der Blut - Hirn-Schranke-Drug-Delivery

Diese Studie entwickelt auf die Mahar Doan und Boje Simulationen eine neuartige pharmakokinetische und pharmakodynamische Echtzeit-Bicompartmental-Modell in Simulink zu erstellen. Das Modell erlaubt unterschiedliche Kombinationen der orale und intravenöse Medikament Dosierung unter stetigen und Nonsteady-Staat endogene Hemmung Transportmethoden. Eine gemeinsame pharmakodynamische Modell simuliert eine extrazelluläre Rezeptor Bindung und eine intrazelluläre enzymatischen Prozess als Droge-Effekt-Standorte. Erste Simulationen wurden mit den Mahar Doan und Boje verglichen. Weitere Simulation gezeigt, die Freiheit und erweitert Verständnis der Droge Kinetik und Dynamik der implementierten Echtzeit-Modell zur Verfügung gestellt werden.

Ein System Für Die Direkte Co-Kultur Von Endothelzellen Auf Glatte Muskelzellen

Effekte Von Titan Teilchengröße Osteoblasten Funktionen in Vitro Und in Vivo

Mylar Und Teflon-AF Als Zellkultursubstraten Für Das Studium Endothelzelladhäsions

In-vivo-Leistung Von Dual-Liganden Erweitert Endothelialisiert Expandiertem Polytetrafluorethylen Gefäßprothesen

Haftung Und Funktion Des Menschlichen Endothelzellen Co-cultured Auf Glatten Muskelzellen

Wechselwirkungen zwischen menschlichen Endothelzellen (ECs) und glatten Muskelzellen (SMCs) bewerten wir geprüft für die Entwicklung der Gewebe-Engineering-Schiffe, die Adhäsion und Schlüssel Zelleneigenschaften des menschlichen ECs auf ruhige menschliche Aorten SMCs. ECs beigefügt SMCs setzte langsamer als ECs auf Fibronektin Oberflächen befestigt angebaut und ECs ausgerichtet entlang der Richtung des SMCs. ECs fest verbunden und weniger als 5 % der Zellen durch Schubspannungen, die bis zu 300 dyn cm(-2) entfernt wurden. Im Gegensatz zu Schweinen SMCs und Co-cultures menschliche SMCs oder Co-cultures nicht unter Strom Vertrag und die menschlichen ECs und SMCs in Kokulturen Ausrichtung in die Richtung der Strömung. Ein konfluierende Endothel konnte in Kokulturen über 30 Tage lang aufrechterhalten werden, und einige der ECs umorientiert senkrecht zu den SMCs nach 9 Tagen in statischer Kultur. Oberfläche Gewebe Faktor Niveaus in ECs und SMCs waren weniger in Kokulturen als in Monokultur. Kokulturen induzierte Zunahme Calponin Ausdruck in SMCs. Diese Ergebnisse zeigen, dass menschliche Co-cultures für lange Perioden Kultur aufrechterhalten werden können, wo das Endothel bleibt konfluierende und reagiert auf langfristige Exposition zu fließen, und EG-SMC Interaktionen führen zu einem Anstieg der SMC Differenzierung und eine EG-Oberfläche, die weniger thrombotische ist.

Wirkung Der Zyklischen Strecke Auf Beta1D-Integrin-Expression Und Aktivierung Von FAK Und RhoA

Integrine spielen eine entscheidende Rolle bei der Proliferation, Differenzierung und Überleben in Skelett- und kardialen Myozyten. Die beta(1D)-Isoform von der Beta 1-Integrin wird speziell im gekerbten Skelettmuskel ausgedrückt. Jedoch ist wenig bekannt über die Rolle und die Mechanismen, mit denen die Spleiß-variant-beta(1D)-Integrin Myogenese und Mechanotransduction reguliert. Wir beobachteten, dass zyklische mechanischen Stretch beta(1D)-Integrin Protein-Ebene erhöht und die nachgeschaltete Zytoskelett signalisierende Proteine fokale Adhäsion Kinase (FAK) und RhoA aktiviert. Beseitigung von native beta(1D)-Integrin-Expression von RNA-Interferenz unreifen Entwicklung Myoblasten abgeschafft induziert durch Dehnung Steigerungen der FAK-Phosphorylierung und weitere Downregulated RhoA Aktivität. Sperrung des beta(1D)-Integrin-Ausdruck verhindert Myocellular Verschmelzung mehrkernige Reife Myotubes zu bilden. Wiederherstellung des menschlichen beta(1D)-Integrin-Ausdrucks in beta(1D)-Integrin-defizienten Zellen wiederhergestellt teilweise Myotube Bildung. Beginn der Myofusion erfordert auch die Generierung von Stickstoffmonoxid (NO). Die Freisetzung von NO betrifft Zytoskelett-Proteine durch Vermittlung von RhoA Aktivität und Eiweißabbau. Unsere vorherige Studie gezeigt, dass induziert durch Dehnung Nr. mechanische Eigenschaften der Differenzierung Skelett Myocytes positiv moduliert. Wir fanden ein beträchtlicher Rückgang der Produktion und scheinbare Elastizitätsmodul in beta(1D)-Integrin-defizienten Zellen, darauf hindeutet, Signalisierung von Interaktionen zwischen beta(1D)-Integrin und neuronale keinen-Synthase, Mechanotransduction und Myogenese in Skelett Myocytes zu vermitteln. Diese Ergebnisse legen nahe, dass zusätzlich zur Regulierung der Differenzierung, der beta(1D)-Integrin-Isoform eine wichtige Rolle in der Antwort des skelettartig Myoblasts zyklische Stretch spielt durch Aktivierung der nachgeschalteten Komponenten der FAK und RhoA Aktivität und die Auswirkungen auf keine Freigabe.

Flow Und Hohe Affinität Bindung Beeinflussen Den Elastizitätsmodul Von Zellkern, Zellkörper Und Die Spannung-Fasern Der Endothelzellen

Zelle mechanische Eigenschaften sind wichtig für die Haftung von Endothelzellen zu vaskulären Hämodialysen verfügbar gemacht, um die Strömung zu scheren. Wir die Hypothese, dass die lokalen scheinbare Elastizitätsmodul des Kerns und Zellkörper in größerem Umfang für Zellen-Anhänger über den dual-Liganden (Integrin-Fibronektin/Avidin-Biotin zunehmen würde) und fließen, als für Zellen, die mit entweder Ligand allein behandelt. Hohe Affinität Avidin-Biotin-Anleihen und in-vitro-Fluss Exposition wurden zur Verbesserung der Adhäsion zur Transplantation und damit die mechanischen Eigenschaften von Endothelzellen zu verändern. Einführung der dual Ligand Chemie an der Zelle-Substrat-Schnittstelle erhöht die scheinbare Elastizitätsmodul der Zellen im Vergleich zu Zellen Anhänger mit der Fibronektin-Integrin-Anleihen nur. Zellen kultiviert oberflächlich dual Ligand ausgestellt höher elastischen Moduli der Zellkern und Zellkörper relativ Zellen kultiviert auf Fibronektin allein. Exposition von Zellen fließen erhöht die scheinbare Elastizitätsmodul der Zellkörper, Kern und Spannung Fasern der Zellen Anhänger der Fibronektin-Oberfläche. Eine ähnliche Wirkung wurde für Anhänger der Zellen an die Oberfläche dual Ligand gesehen, obwohl gab es nur geringe Auswirkungen auf den Elastizitätsmodul des Zellkerns. Während die dual Ligand-Oberfläche eine Zunahme der Adhäsion Stärke, fokale Kontaktfläche und e-Modul erzeugt, ist die Änderung der e-Modul nach der Exposition zu fließen greife nur auf eine Zunahme der Spannung-Fasern und keine Zunahme der Kontaktfläche.

Morphologie Und Ultrastruktur Der Differenzierung Dreidimensionale Säugetier-Skelett-Muskel in Einem Kollagengel

Da frühere Studien der dreidimensionalen Skelettmuskulatur Kulturen beschränkt Differenzierung gezeigt haben, war das Ziel dieser Studie, Voraussetzungen zu schaffen, die Reife Sarkomeren in einem Säugetier-abgeleitete Skelettmuskel-Konstrukt erzeugen würde. Wir evaluieren die Differenzierung der Bioartificial Muskeln erzeugt aus C(2)C(12) Myoblasten in einem Kollagengel unter stetigen, passive Spannung bis zu 36 Tage kultiviert. Beflecken für Alpha-Actinin, Myosin und F-Actin angegeben das Vorhandensein von gekerbten Fasern so früh wie 6 Tage Post-differentiation. Elektronenmikroskopie am 16 Tage Post-differentiation offenbart mehrkernige Myotubes mit geordnete, gestreift Myofibers. 33 Tage die Kulturen enthaltenen Kollagenfasern und zeigte die Lokalisierung von Paxillin auf der Faser-Termini, darauf hindeutet, dass wichtig Kreuzungen bilden waren. Die vorliegende Studie zeigt Reife Muskel-Synthese in ein dreidimensionales System mit eine reinen Säugetier-Myoblast-Zelllinie. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass dieses Kultur-Modell zur Bewertung der Auswirkungen der verschiedenen mechanischen und biochemischen Cues auf Muskelaufbau unter normalen und pathologischen Bedingungen verwendet werden kann.

Die Verwendung Von Milden Trypsinieren Bedingungen in Die Loslösung Der Endothelzellen Zur Förderung Der Nachfolgenden Endothelialization Auf Synthetische Oberflächen

Eine notwendige Voraussetzung für die Endothelialization des kleinen Durchmessers Transplantate ist rasche und entschlossene Haftung des Endothelzellen nach Exposition zu fließen. Um Integrine auf der Zelloberfläche beizubehalten, beurteilen wir die Auswirkungen der Trypsin-Konzentration, die Dauer der Inkubation Trypsin und Trypsin Neutralisierung Methoden auf endothelial Zellenadhäsion. Menschliche Nabelschnur Venen Endothelzellen, die auf Glas vorbehandelt mit Fibronektin ausgesät und wurden getrennt mit 0,025 % Trypsin für 5 min hatte in der Nähe von 100 % Zelle Aufbewahrung Scherspannungen so hoch wie 200 dyn/cm2 für 2 min angewendet wurden. Ein gleichwertigen Zelle Aufbewahrung wurde auf Fibronektin beschichtet beobachtet Teflon-AF für Scherspannungen bis zu 60 dyn/cm2 4 h angewendet. Mit 0,025 % Trypsin, erste Zelle verbreiten und Zelle Oberfläche alpha5beta1 stieg der Integrine relativ Zellen mit 0,5 % Trypsin behandelt. Nach 1 h der Anlage gebildet fokale Adhäsionen, wenn niedrige Trypsin Konzentrationen verwendet wurden, aber mit hohen Trypsin Konzentrationen weniger offensichtlich waren. Diese Ergebnisse zeigten, dass niedrige Trypsin Konzentrationen schneller verbreiten, eine höhere Anzahl von intakten Integrine und schnelle fokale Adhäsion Bildung produziert.

Glatte Muskulatur Zelle Steifigkeit Und Extrazelluläre Matrixorganisation Beeinflussen Endothelial Zellen Verbreiten Und Adhäsion Bildung in Coculture

Anstrengungen zur Entwicklung von funktionalen Tissue-engineered Blutgefäße konzentrierten sich auf die Stärke und die mechanischen Eigenschaften von der Gefässwand zu verbessern, während der funktionale Status des Endothels innerhalb dieser Schiffe weniger Aufmerksamkeit erhalten hat. Endothelial Zellen (EG) Funktion wird durch Interaktionen zwischen seinen Basalfläche und der zugrunde liegenden extrazellulären Matrix beeinflusst. In dieser Studie benutzt wir ein Coculture Modell der ein Blutgefäß Gewebe-Engineering EG Anlage, Verbreitung und Adhäsion Bildung an der extrazellulären Matrix auf der Oberfläche der Ruhezustand glatten Muskelzellen (SMCs) auswerten. ECs befestigt und auf SMCs in erster Linie durch die alpha-Beta (5) 1-Integrin-Komplex, zu verbreiten, während ECs alpha(5)beta(1)- oder Alpha (V) verwendet Beta 3-Integrin auf Fibronektin (FN) adsorbiert auf Kunststoff zu verbreiten. ECs in Coculture fehlte fokale Adhäsionen, aber EG Alpha (5) Beta 1-Integrin fibrillar FN auf der SMC-Oberfläche, schnelle fibrillar Adhäsion Gründung gebunden. Laut Western-Blot-Analyse und quantitative Real-Time RT-PCR, unterdrückt Coculture Ausdruck fokale Adhäsion Proteine und mRNA, wohingegen tensin Protein- und mRNA Ausdruck wurden erhoben. Wenn Polyacrylamidgele mit ähnlichen elastischen Moduli als SMCs angefügt, erhöht die fokale Adhäsion Bildung und die Rate der Ausbreitung von Zelle relativ ECs in Coculture. Die elastischen Eigenschaften sind daher nur ein Faktor EG zu verbreiten und fokale Adhäsion-Formation in Coculture. Die Ergebnisse deuten, dass die Weichheit der SMCs und die fibrillar Organisation der FN fokale Adhäsionen zu hemmen und reduzieren Zelle verbreiten während fibrillar Adhäsion Gründung. Diese Änderungen in der Art von Adhäsionen können EG Signalwege in Tissue-engineered Blutgefäße verändern.

Streptavidin-Bindung Und Endothelial Zellenadhäsion Auf Biotinylierten Fibronektin

Eine dual-Liganden (DL)-System, die verbindet hohe Affinität Streptavidin-Biotin-Bindung mit niedriger Affinität Fibronektin-Integrin-Ligand-Bindung wurde entwickelt, um endothelial Zellenadhäsion auf Polymere ergänzen. In dieser Studie wurden die Nützlichkeit des biotinylierten Fibronektin (bFN) als Erweiterung der zuvor entwickelten DL-Ansatz. Ziel war es, das System eher geneigt sein, klinische Studien zu machen, durch den Wegfall der xenogenen Rinderserumalbumin (bBSA). Fibronektin (FN) Biotinylierung wurde mit Sulfo-NHS-LC-Biotin erreicht. Die Affinität von konjugierten Biotin für Wildtyp Streptavidin (WT-SA) und ein mutant Belastung Streptavidin (RGD-SA) wurde mit Surface Plasmon Resonance (SPR) Spektroskopie gemessen. Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA) Absorptionswerten bestätigt den Zugriff auf die Zelle bindende Domäne auf milde biotinylierten bFN im Vergleich zu unveränderten native Protein. SPR Bindung Analyse bestätigte ähnliche Bindungsverhalten zu bFN mit WT-SA und RGD-SA. Kinetische Analyse, jedoch zeigten keine Zunahme Affinität aufgrund erhöhter Biotins pro FN, ein Hinweis auf mangelnde positive Kooperativität im System. Wir den wesentlichen Nutzen des bFN in Affinität Bindung von SPR überprüft und bestätigt das Potenzial für Integrin-FN Zusammenhänge von ELISA. Schließlich diente Vinculin Paraffinschnitten fokale Adhäsion Bildung über bFN im DL-System zu bestimmen. Deutlich grössere fokale Adhäsion Dichte mit bFN in der DL-System als mit FN allein erzielt.

Mäusen Fehlt Homer 1 Zeigen Eine Myopathie Der Skelettmuskulatur Gekennzeichnet Durch Abnorme Transienten Rezeptor Potenzielle Channel-Aktivitäten

Transienten Rezeptor potenzielle (TRP) Kanäle sind unselektiv kation Kanäle, von die einige in der quergestreiften Muskulatur ausgedrückt werden. Da das Gerüst Protein Homer 1 in TRP Kanal Verordnung verwickelt hat, vermutet wir, dass Homer Proteine eine bedeutende Rolle im Skelettmuskel-Funktion spielen. Mäusen fehlt Homer 1 ausgestellt eine Myopathie, gekennzeichnet durch verminderte Muskelfaser Querschnittsfläche und verminderte Skelettmuskulatur Streitkräfteaufwuchs. Homer 1 Ko Myotubes angezeigt erhöhte basale Stromdichte und spontane kation Zustrom. Diese spontane kation Zustrom in Homer 1 Ko Myotubes wurde durch Reexpression von Homer 1b, aber nicht Homer 1a und durch Gen-silencing von TRPC1 blockiert. Darüber hinaus vermindert Homer 1 Ausdruck in Mausmodelle von Duchenne-Muskeldystrophie für 's dieser Verlust von Homer 1 schlägt Gerüstbau TRP-Kanäle kann dazu beitragen, die erhöhte Strecke aktivierte Kanal-Aktivität in Mdx Myofibers beobachtet. Diese Erkenntnisse bieten direkte Beweise, dass Homer 1-Funktionen als eine wichtige Gerüst für TRP-Kanäle und Mechanotransduction in der Skelettmuskulatur reguliert.

Vergleich Der Endothelial Zelle Phänotypische Markierungen Des Späten Auswuchs Endothelialen Vorläuferzellen Von Patienten Mit Koronarer Herzkrankheit Und Gesunden Probanden Isoliert

Der Mangel an Quellen leicht isoliert autologe Endothelzellen (EG) ist eine der großen Herausforderungen mit Vascular Tissue-engineering Interventionen. Dieser Artikel untersucht die Isolation und die Erweiterung des späten Auswuchs endothelialen Vorläuferzellen (EPCs) von 50 mL Proben von peripherem Blut von Patienten mit signifikanten koronaren Herzkrankheit (KHK) und gesunden jungen Erwachsenen Probanden gezeichnet. In Fällen, in denen spät-Auswuchs EPCs erfolgreich isoliert waren, wurden die Zellen in vitro für ihren Ausdruck der EG Marker, Verbreitung Potenzial und Fähigkeit zur endothelialize von synthetischer Materials, neuer Blutgefäße bilden und produzieren Stickstoffmonoxid geprüft. Spät-Auswuchs EPCs von Patienten mit CAD und gesunden Freiwilligen ausgestellt kritische EG-Marker und morphologische Merkmale, die analog zur Kontrolle Einwohner menschliche Aorten ECs waren. Unseres Wissens ist dies die erste Studie, die Eignung von spät-Auswuchs EPCs von Patienten mit CAD für autologe Endothelialization Anwendungen zu prüfen.

Charakterisierung Der Nabelschnur Blut Abgeleitete Späten Auswuchs Endothelialen Vorläuferzellen, Laminare Schubspannung Ausgesetzt

Endothelialen Vorläuferzellen, die isoliert Nabelschnur können Blut (CB-EPCs) stellen vielversprechende Quelle Endothelzellen für vaskuläre Hämodialysen und Blutgefäße Gewebe-Engineering, da sie leicht erreichbar sind, leicht isoliert werden und besitzen eine hohe Verbreitung potenzieller. Das Ziel dieser Studie war es, das funktionale Verhalten der späten Auswuchs CB-EPCs mit humanen Aorten endothelial Zellen (HAECs) zu vergleichen. CB-EPCs und HAECs wurden auf beiden glatten Muskelzellen in einem Coculture-Modell einer Gewebe-Engineering-Blutgefäße kultiviert oder Fibronektin adsorbiert an AF-teflonbeschichtete Objektträgern. Späten Auswuchs CB-EPCs ausgedrückt endothelial Zelle-spezifische Marker und waren negativ für den monozytären Marker Verwendung CD14. CB-EPCs haben höhere Verbreitung als HAECs, aber Sie sind etwas kleiner in der Größe. CB-EPCs blieb Anhänger unter Supraphysiological Scherung betont, orientierte länglich in Fließrichtung und ähnliche Zahlen von alpha(5)beta(1) und alpha(v)beta(3)-Integrine und antithrombotische Genen im Vergleich zu HAECs ausgedrückt. Es gab einige Unterschiede bezüglich der mRNA-Stufen von E-selectin und vaskuläre Zelladhäsionsmolekül 1 CB-EPCs und HAECs; jedoch, Protein-Ebene waren ähnlich auf die zwei Zelltypen und CB-EPCs unterstützte nicht Adhäsion von Monozyten in Ermangelung der Tumor-Nekrose-Faktor-Alpha-Stimulation. Obwohl CB-EPCs deutlich weniger endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase-Protein nach der Exposition zu fließen als HAECs ausgedrückt, waren Stickoxidspiegel induziert durch Strömung nicht signifikant verschieden. Diese Ergebnisse legen nahe, dass späte Auswuchs CB-EPCs sind funktional ähnlich HAECs unter Strömungsverhältnisse und vielversprechende Zelle Quelle für Herz-Kreislauf-Therapien.

Porcine Endothelzellen, Cocultured Mit Glatten Muskelzellen Wurde In-vitro-Proagulans

Endothelial Zellen (EG) Aussaat stellt einen vielversprechenden Ansatz eine Nonthrombogenic Oberfläche auf vaskuläre Prothesen bereitstellen. In dieser Studie haben wir ein Schwein EG/Smooth Muskel Zelle (SMC) Coculture Modell, das zuvor entwickelt wurde, um die Wirksamkeit der EG Aussaat zu untersuchen. Ausdruck der Gewebe-Faktor (TF), eine primäre Initiator in der Gerinnungskaskade und TF-Aktivität wurden als Indikatoren für die Thrombogenität verwendet. Mit Paraffinschnitten, zeigte Primärkulturen von Schweinen EG einen niedrigen Niveau von TF Ausdruck, aber ein sehr heterogenes Verteilungsmuster mit 14 % der ECs TF zum Ausdruck zu bringen. Ruhezustand Primärkulturen von Schweinen SMCs angezeigt, ein hohes Maß an TF Ausdruck und ein einheitliches Muster von Färbung. Wenn wir eine zweistufige Amidolytic-Assay verwendet, war TF-Aktivität der ECs kultiviert alleine sehr gering, während der SMCs hoch war. ECs cocultured mit SMCs anfänglich niedrigen TF Aktivität zeigte, aber TF Aktivität von Kokulturen stieg deutlich 7-8 Tage nach der Ansaat EG. Die erhöhte Aktivität der TF wurde nicht durch die Aktivierung des nuklearen Faktor Kappa-B auf ECs und SMCs, mit steigender Paraffinschnitten für p65 gaben an, dass nukleare Faktor Kappa-B im Zytoplasma in einer inaktiven Form bei ECs und SMCs. Rather, lokalisiert wurde TF Aktivität aufgrund der erhöhten reaktive Sauerstoff-Spezies-Spiegel und die Kontraktion der Coculture zu sein schien, dadurch Beeinträchtigung der Integrität der EG Monolage und Verfügbarmachen TF auf SMCs. Die Inkubation von Kokulturen mit N-Acetyl-Cystein (2 mM), ein Antioxidans, hemmte Kontraktion, vorschlagen Einbeziehung der reaktive Sauerstoffspezies bei der Regulierung der Kontraktion. Die Ergebnisse dieser Studie bieten nützliche Informationen für Verständnis Thrombose in Tissue-engineered vaskuläre Prothesen.

Peptid Grenzflächenspannung Biomaterialien Verbessert Endothelial Zellenadhäsion Und Auf Synthetische Polyglycolic Säure Materialien Zu Verbreiten

Resorbable Gerüste wie Polyglycolic Säure (PGA) sind in einer Reihe von klinischen beschäftigt und Gewebe-engineering-Anwendungen aufgrund ihrer wünschenswert Eigenschaft Umbau Formular native Gewebe im Laufe der Zeit zu erlauben. Native PGA fördert jedoch nicht endothelial Zellenadhäsion. Hier wir beschreiben eine neuartige Behandlung mit Hetero-bifunktionelle Peptid Verknüpfungsprogramme, genannt "Grenzflächenspannung Biomaterialien" (IFBMs), die werden verwendet, um die Oberfläche des PGA zu entsprechenden biologischen Signale ändern. IFBMs Paar ein Peptid Affinität für das Material mit ein biologisch aktives Peptid, das fördert die gewünschte zellulare Antworten. Eine solche PGA-Affinität-Peptid wurde gekoppelt, der Integrin-Bindung-Domäne, Arg-Gly-Asp (RGD), ein chemisch synthetisierte Bimodular 27 Aminosäuren-Peptid zu erstellen, die Interaktionen zwischen PGA und Integrin-Rezeptoren in Endothelzellen vermittelt. Quarz Kristall Mikrowaage mit Dissipation Überwachung (QCMD) wurde verwendet, um zu bestimmen, die Vereinigung-Konstante (K A 1 x Haushaltsjahre ab M(-1)) und Oberfläche Dicke (~3.5 nm). Zelle-Bindungsstudien angedeutet, dass IFBM effizient Adhäsion, Verbreitung und Zytoskelett Organisation der Endothelzellen auf PGA Integrin-abhängigen Weise vermittelt. Wir zeigen, dass das IFBM-Peptid eine 200 % Zunahme der endothelial Zelle binden an PGA sowie 70-120 % Zunahme der Zelle, die Verbreitung von 30 bis 60 Minuten nach der Beschichtung fördert.

Direkt-Kontakt Kokulturen Zwischen Glatten Muskelzellen Und Endothelzellen Hemmt TNF-Alpha-vermittelte Endothelial Zelle Aktivierung

Wir verwendeten eine direkt-Kontakt-endothelial Zelle-Glattmuskel Zelle (EG-SMC) Kokulturen um zu prüfen, ob Ruhezustand SMCs die entzündliche Reaktion der EG auf Tumor-Nekrose-Faktor (TNF regulieren)-Alpha. ECs wurden statische und physiologischen Bedingungen kultiviert. Verglichen mit TNF-Alpha-behandelte ECs in Monokultur, hatte TNF-Alpha-behandelten ECs in Kokulturen weniger NF-KappaB nukleare Translokation; abzüglich der Adhäsion Molekül-1 (ICAM-1) Oberfläche vaskuläre Zelle Adhäsion Molekül-1 (VCAM-1) und E-selectin Proteinexpression; keine Änderung im Ausdruck der TNF-Rezeptor, aber größere Kruppel-ähnlichen Faktor 2 (KLF2) Genexpression. Nach dem Fluss hatte die Vorkonditionierung für 24 h bei 15 dyne/cm(2) und Gefährdung von ECs Flow und TNF-Alpha für 4,5 h, ECs in Kokulturen weniger ICAM-1, VCAM-1 und E-selectin Oberfläche Proteinexpression. Gefährdung durch stark erhöhte KLF2 Gen Ausdruck Niveaus in beiden EG-Kulturen fließen; Infolgedessen hatte ECs in Kokulturen und Monokultur vergleichbarem post-flow KLF2 Genexpression. Die reduzierte Höhe der TNF-Alpha-induzierte Adhäsion Molekül Ausdruck in Kokulturen benötigt die Anwesenheit von Ruhezustand SMCs; Haftung auf decellularized extrazelluläre Matrix (ECM) oder Kokulturen mit Fibroblasten produziert nur eine bescheidene Verringerung EG Adhäsion Molekül Ausdruck. Darüber hinaus Kokulturen Ruhezustand SMCs und ECs auf der gegenüberliegenden Seite der porösen Membran Microm-Stärke nicht den TNF-Alpha-vermittelte ICAM-1-Oberfläche Protein-Ausdruck ändern. Obwohl die ECM von SMCs produziert einige Rolle bei der Verringerung von TNF-Alpha-vermittelte Entzündung spielt, empfehlen diese Ergebnisse der direkte Kontakt zwischen ECs und Ruhezustand SMCs hemmen von TNF-Alpha-vermittelte Aktivierung erforderlich ist.

Wirkung Der MicroRNA-Modulation Auf Bioartificial Muskelfunktion

Zelluläre Therapien sind vor kurzem eingesetzt, die Verwendung von kleinen RNA-Moleküle, insbesondere MicroRNAs (MiRNAs), verschiedene zelluläre Prozesse regulieren, die in den Krankheitzuständen geändert werden kann. In dieser Studie untersuchten wir den Effekt der transienten Muskel-spezifische MiRNA Hemmung auf die Funktion der dreidimensionalen Skelettmuskulatur Kulturen oder Bioartificial Muskeln (BAMs). Skelett Myoblast Differenzierung in-vitro wird verstärkt durch die Hemmung einer Förderung der Verbreitung MiRNA (MiR-133), ausgedrückt in Muskelgewebe. Die funktionale Kraft Messungen als Reaktion auf elektrische Stimulation bei Frequenzen zwischen 0 und 20 Hz zu bewerten, waren Spitzenkräfte ausgestellt von BAMs mit MiR-133-Hemmung (anti-miR-133) im Durchschnitt 20 % höher als die entsprechende negative Kontrolle, obwohl dynamische Reaktionen auf elektrische Stimulation in die MiRNA-transfected BAMs und Negativkontrollen nontransfected Steuerelemente ähnlich waren. Paraffinschnitten für Alpha-Actinin und Myosin zeigte auch deutlichere Rillen und Myofiber Organisation in anti-miR-133 BAMs und Faserdurchmesser wurden über die nontransfected und negative Steuerelemente in dieser BAMs deutlich größer. Verglichen mit der Negativkontrolle, anti-miR-133 BAMs ausgestellt, intensiver nukleare Beflecken für Mef2, eine wichtige myogener Differenzierung-Markierung. Unseres Wissens ist diese Studie die erste nachweisen, dass MiRNA Vermittlung funktionelle Auswirkungen auf Gewebe-Engineering Konstrukten hat.

Menschliche Nabelschnur Blut Gewonnenen Endothelial Zellen Reendothelialize Ader-Prothesen Und Thrombosen Verhindern

Vene Transplantat Reendothelialization zu beschleunigen und Transplantat Venenthrombose reduzieren, indem Sie menschliche Nabelschnur Blut gewonnenen endothelial Zellen (hCB-ECs) Infusion, weil Verlust von Endothel-Restaurierung Transplantat Thrombosen und Neointimal Hyperplasie Vene.

Dynamische Haftung Des EPCs Nabelschnurblutzellen Unter Laminar Schubspannung

Späten Auswuchs endothelial Progenitor Cells (EPCs) stellen vielversprechende Zelle Quelle für schnelle Reendothelialization von beschädigten Gefäßsystem nach Erweiterung ex Vivo und Injektion in den Blutkreislauf. Wir zeichnen sich die dynamische Adhäsion von Nabelschnur-Schnur-Blut-abgeleitete EPCs (CB-EPCs) auf Flächen mit Fibronektin beschichtet. CB-EPC Lösung Dichte beeinflusst die Anzahl der adhärente Zellen und größere Zellen bevorzugt am unteren Zelldichten verklebt. Die Anzahl der adhärente Zellen mit Schubspannung, mit der maximalen Anzahl von adhärente Zellen und die Schubspannung auf maximale Adhäsion, die je nach Flüssigkeit Viskosität variiert. CB-EPCs unterzog begrenzt Walzgut, sich vorübergehend für kurze Entfernungen vor festen Verhaftung Anbindehaltung. Unmittelbar vor der Verhaftung verringert die momentane Geschwindigkeit unabhängig von der Schubspannung. Eine dimensionale Analyse zeigte, dass Haftung eine Funktion der Zellen, das Verhältnis der Zelle Diffusion zu gleiten, Geschwindigkeit und Molekulare Diffusionsvermögen net Force. Adhäsion war nicht durch die Beilegung Rate begrenzt und wurde sehr speziell für α(5)β(1)-Integrin. Totalreflexion Fluoreszenzmikroskopie ergab, dass CB-EPCs mehrere Kontakte von α(5)β(1) mit der Oberfläche die Kontaktfläche wuchs während der ersten 20 min. der Anlage. Diese Ergebnisse zeigen, dass CB-EPC Adhäsion von Blut unter physiologischen Ebenen der Schubspannung auftreten kann.

Endothelial Zellen Vaskulärer Glatter Muskelzellen Kokulturen Zellenprobe Für High-Throughput-Screening-Assays Für Entdeckung Der Anti-Angiogenese-Agenten Und Andere Therapeutische Moleküle

Arzneimittelentwicklung für viele Krankheiten würden stark durch genaue in vitro Modellsysteme geholfen werden, die Schlüsselelemente des in-vivo Physiologie zu replizieren. Die jüngste Entwicklung der Kokulturen Endothelzellen und vaskulären glatten Muskelzellen kann auf high-Throughput-Systeme zur Identifizierung von Verbindungen für Angiogenese, Gefäßreparation und Hypertonie ausgedehnt werden. In diesem Bericht werden die verschiedenen Kokulturen-Systeme überprüft und biologische Interaktionen zwischen Endothelzellen und vaskulären glatten Muskelzellen diskutiert. Wichtige Überlegungen bei der Gestaltung von Hochdurchsatz-Systemen werden vorgestellt und ausgewählte Beispiele werden diskutiert.

Quantitative Mikroskopie Und Nanoskopie Sichel Roter Blutkörperchen Durch Weites Feld Digitale Interferometrie Durchgeführt

Wir haben breite-Feld digitale Interferometrie (WFDI) zu prüfen, der Morphologie und Dynamik der live Rote Blutzellen (RBCs) von Personen, die an Sichelzellenanämie (SCA) leiden, eine genetische Erkrankung, die die Struktur und die mechanischen Eigenschaften von RBCs. WFDI betrifft ist eine kontaktlose, Etikett-freie optische Mikroskopie-Ansatz, der quantitativen dicke Profile von RBCs und Messungen ihrer Membran-Schwankungen auf der Nanometer-Skala reflektieren ihre Steifigkeit hervorbringen kann. Wir finden, dass RBCs von Einzelpersonen mit SCA deutlich steifer als die aus einem gesunden Steuerelement. Darüber hinaus zeigen wir, dass die Technik empfindlich genug ist, um Klassen von RBCs in SCA, einschließlich Sichel tropfenförmigen mit offensichtlich normal Morphologie, im Vergleich zu der steifer halbmondförmige Sichel tropfenförmigen zu unterscheiden. Wir erwarten, dass dieser Ansatz zur Diagnose von SCA und zur Bestimmung der Wirksamkeit von Therapeutika nützlich sind.

Biomechanische Wirkung Fließ- Und Coculture Auf Menschlichen Aorten- Und Schnur Blut Abgeleitete Endothelial Zellen

Menschliche endotheliale Zellen aus Nabelschnurblut (hCB-ECs) stellen vielversprechende Zelle Quelle für Endothelialization aus Gewebezüchtungen Blutgefäße. hCB-ECs kultiviert direkt über menschliche Aorten glatten Muskelzellen (SMCs), welche Modell Native und Blutgefäße Gewebe Züchtung, produzieren ein konfluierende Endothel, die um fließen wie normalen humanen Aorten endothelial Zellen (HAECs) reagiert. Ziel dieser Studie war es, der Elastizitätsmodul des hCB-ECs-cocultured mit SMCs unter statischer quantifizieren und Strömungsverhältnisse mit atomaren Kraftmikroskopie (AFM). Zytoskeletts Strukturen wurden durch AFM Zelle Oberfläche Bildgebung und Immunfluoreszenz von F-Actin beurteilt. Die elastischen Moduli hCB-ECs und HAECs wurden ähnliche und erheblich kleiner als der Wert für SMCs in Monokultur unter statischen Bedingungen (p < 0,05). Coculture wurde hCB-ECs und HAECs deutlich steifer Modulraum 160-180 % größer als die zugehörigen Werte in Monokultur. Während der Modulraum hCB-ECs und HAECs fast in Monokultur und Flow-Zustand verdoppelt, sank die zugehörigen Werte in Coculture nach der Exposition zu fließen. Sowohl die Anzahl als auch im Durchmesser der kortikalen Spannung Faser pro Zellenbreite stieg im Coculture und/oder Fluss Bedingungen, während die dichte Faser subkortikalen Spannung im gesamten Innenraum Zelle um eine kleinere Menge gestiegen. Diese Befunde zeigen, dass Änderungen an biomechanischen Eigenschaften in Coculture bzw. Exposition fließen mit Änderungen in der kortikalen Spannung Faser Dichte korreliert sind. Für ECs flüssig Schubspannung schien größere Wirkung auf den e-Modul als das Vorhandensein von SMCs haben und Änderungen an der e-Modul in Coculture möglicherweise aufgrund EG-SMC-Kommunikation.

Verwendung Von Autologer Blut Abgeleitete Endothelialen Vorläuferzellen Am Point-of-Care Zum Schutz Vor Implantat Thrombose in Einer Großen Tiermodell

Titan (Ti) wird häufig eingesetzt in viele Herz-Kreislauf-Geräte, z.B. als Bestandteil von Nitinol Stents, Intra- und extrakorporale mechanische Kreislauf-Assist Geräte, aber das Risiko der Thromboemboli-Formation zugeordnet ist. Wir schlagen löst dieses Problem durch die Ti-Blut-Kontakt mit Oberflächen mit autologen peripheren Blut abgeleitet späten Auswuchs endothelialen Vorläuferzellen (EPCs) nach nun zuvor gezeigt, dass diese EPCs einhalten und auf Ti unter physiologischen Scherspannungen und funktional wachsen an ihre Umgebung unter Strömungsverhältnisse ex Vivo Anpassung Futter. Autologe fluorescently beschriftete porcine EPCs wurden am Point-of-Care im Operationssaal auf Ti Rohre für 30 min entkernt und in der Pro-thrombotische Umgebung von der Vena Cava inferior von Schweinen implantiert (n = 8). Nach 3 Tagen Ti Rohre wurden explantierten, zerlegt, und die Blut-Kontakt-Oberfläche abgebildet war. Eine verblindeten Analyse werden alle 4 Zelle gesetzten Implantaten von Blutgerinnsel, frei zu sein, während 4 Steuerelemente ohne EPCs entweder ganz verschlossen waren oder teilweise thrombosierten gefunden. Pre-Labeled EPCs breitete sich und waren auf allen 4 Zelle gesetzten Implantaten während keine Endothelzellen auf Steuerelement Implantate beobachtet wurden. Diese Ergebnisse legen nahe, späte Auswuchs autologe EPCs darstellen vielversprechende Quelle Futter Ti Implantate um Thrombose in-vivo zu reduzieren.

Die Biokompatibilität Von Titan-Herz-Kreislauf-Geräten Mit Autologer Blut Abgeleitete Endothelialen Vorläuferzellen Agarnährboden: EPC-besäte Antithrombotischen Ti Implantate

Implantierbare und extrakorporalen Kreislauf-Geräte bestehen häufig aus Titan (Ti) (z.B. Ti-beschichtete Nitinol-Stents und mechanische Kreislauf unterstützen Geräte). Endothelializing die Blut-Kontakt-Ti-Flächen dieser Geräte würden sie mit Antithrombogenic Beschichtung darstellen, die die native Auskleidung der Blutgefäße und das Herz imitiert. Wir evaluieren die Lebensfähigkeit und die Einhaltung der peripheren Blut abgeleitete porcine endothelialen Vorläuferzellen (EPCs), entkernt, in dünnen Schichten von Ti auf Objektträgern unter statischen Bedingungen und nach Exposition mit Flüssigkeit Scherspannungen. EPK befestigt und wuchs bis Mündung auf Ti in serumfreien Medium, ohne Preadsorption von Proteinen. Nach der Anlage zu Ti 15 min, weniger als 5 % der Zellen getrennt bei einer Scherspannung des 100 dyn / cm(2). Konfluierende Monolayers von EPCs auf glatten Oberflächen in Ti (Rq 10 nm), 15 oder 100 dyne/cm(2) für 48 h ausgesetzt, ausgerichtet und länglich in Fließrichtung und produzierte Stickstoffmonoxid auf der Ebene der Schubspannung angewiesen. EPC-beschichtete Ti Flächen hatte Plättchen Adhäsion im Vergleich zu unbeschichteten Ti Flächen drastisch reduziert. Diese Ergebnisse zeigen, dass die peripheren Blut abgeleitete EPCs halten und normal funktionieren auf Ti-Oberflächen. Daher dürfen EPCs Seeding von Herz-Kreislauf-Geräten vor der Einnistung zur Besserung der Thrombozyten Aktivierung und Thrombus-Bildung eingesetzt werden.

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