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Articles by Jeffrey M. Karp in JoVE

 JoVE Bioengineering

El estudio de las trayectorias celular Rolling en los patrones del receptor asimétrica


JoVE 2640 2/13/2011

1Department of Materials Science and Engineering, MIT - Massachusetts Institute of Technology, 2Department of Mechanical Engineering, MIT - Massachusetts Institute of Technology, 3HST Center for Biomedical Engineering and Harvard Stem Cell Institute, Brigham and Women's Hospital and Harvard Medical School

Se describe un protocolo para observar y analizar las trayectorias de células rodando por patrones asimétricos receptor de sustratos. Los datos resultantes son útiles para la ingeniería de patrones receptor sustratos para etiquetas sin separación celular y el análisis.

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Formación Del Hueso En Dos Dimensiones Poly(DL-lactide-co-glycolide) (PLGA) Películas E Ingeniería Andamios in Vitro De Tejidos PLGA Tridimensional

Algunas estrategias de ingeniería de tejidos en hueso, contacto directo del hueso recién sintetizado con un andamio es importante para la continuidad estructural y estabilidad en la interfaz del andamio/hueso. Así, como el polímero se degrada, la función de apoyo del andamio podría ser adoptada por la estructura del hueso en desarrollo. Este estudio fue diseñado para determinar si poly(DL-lactide-co-glycolide) con una relación de la comonoméricas de 75 admite aposición ósea in vitro. Osteogénicos células derivadas de células de médula ósea de ratas fueron cultivadas durante 2 semanas en películas poliméricas de bidimensionales y tridimensional tejido Ingeniería andamios. Platos de poliestireno poliestireno y cultivo de tejidos grado bacteriológico sirvieron como controles positivos y negativos para la deposición de hueso interfacial, respectivamente. Las superficies de los sustratos preparados fueron caracterizadas por espectroscopia de fotoelectrones rayos x, ángulo de contacto del agua dinámica, microscopía electrónica y microscopía de fuerza atómica. Después de cultivo celular, la matriz elaborada fue examinada usando microscopía electrónica, microscopía electrónica de transmisión y espectroscopia dispersiva de la energía. Los resultados muestran que Poly(DL-lactide-Co-glycolide) apoya el crecimiento de hueso appositional películas bidimensionales y tridimensionales andamios, incluyendo la formación de una matriz de línea de cemento mineralizado. Además, características topográficas superficiales no se requieren para la adherencia de la matriz de la línea de cemento al polímero.

Efecto De Releasate De La Plaqueta De Migración De La Célula De Hueso Y De Contratación in Vitro

El uso de las plaquetas y productos de plaquetas se ha convertido en cada vez más popular clínicamente como medio de acelerar endosseous la cicatrización de heridas. Es probable que factores de crecimiento liberados por las plaquetas activadas en el sitio de lesión desempeñar un papel en la regeneración ósea estimulando la migración y la proliferación de las células óseas. En este estudio, un ensayo in vitro de novela fue desarrollado para estudiar los efectos de la plaqueta releasate (PR) recogido de concentrado de plaquetas activadas en células de médula ósea de rata. Cultivos de células de médula ósea de rata primaria eran overlaid con una matriz de fibrina y se cuantificó el número de células migran dentro de la matriz tridimensional y el frente principal de la migración. La adición de PR en la parte superior de los geles de fibrina en diferentes puntos temporales causaron un aumento de 25% en el frente principal de la migración y un aumento del crecimiento en el número de migración de las células. Plaqueta releasate también fue demostrada para tener un efecto mitogénico sobre las células óseas en estudios de proliferación. Comparación entre la proliferación y la migración de datos indicó que PR estimula la contratación inicial de las células de la médula a la migración. Este ensayo permitió además la determinación de que las células de médula ósea de ratas son capaces de ejercer fuerzas contráctiles en matrices de fibrina y que la contracción de la matriz está directamente relacionada con la actividad migratoria de las células. Los resultados proporcionan un mecanismo potencial para explicar por qué factores biológicamente activos plaquetario acelerar la cicatrización de endosseous herida.

Fabricación De Preciso Cilíndrico Tejido Tridimensional Ingeniería Andamios Para Hueso in Vitro E in Vivo, Aplicaciones De Ingeniería

A veces es necesario formar andamios ingeniería altamente porosas poliméricas tejido en varias formas y tamaños. Lo ideal en estos casos, la morfología tridimensional debe mantenerse en los bordes exteriores del andamio con el fin de proporcionar un mejor funcionamiento. Muchos andamios poliméricos biodegradables son suaves y delicados, sin embargo, y su fuerza física pobre presenta un reto al cortar estos materiales en las formas necesarias. Describimos un dispositivo simple que se puede utilizar rápidamente y con precisión cortar formas cilíndricas de tales materiales delicados andamio poliméricos, que mantienen sus características morfológicas en los márgenes de las formas producidas. Demostramos que el dispositivo puede ser utilizado para crear Andamios con dimensiones reproducibles tener una SD en masa de menos del 6%. La utilidad in vitro de Andamios con el dispositivo fue establecida a través de la demostración de invasión de células de médula ósea en andamios lleno de fibrina que encajan exactamente en los pocillos de las placas de 24 pocillos. También demostramos la utilidad in vivo de andamios cilíndrico en forma precisas observando la invasión ósea rápida en andamios de 2,4 mm de diámetro que se han colocado en el agujero de taladro defectos en el fémur distal de ratas jóvenes. Cuando los andamios están llenas de fibrina antes de la implantación como parte de una estrategia de ingeniería de tejidos de hueso, menos sangre llena el sitio del defecto y la fibrina gradualmente es remodelado y reemplazado por hueso. La capacidad de cortar precisos andamios cilíndricos en el rango de tamaño milimétrico ha permitido la creación de un nuevo modelo animal pequeño que puede resultar útil para la detección de andamios Ingeniería de tejidos para el estudio adicional.

Opiniones Y Tendencias En La Educación De Biomateriales: Informe De Una Sociedad De 2003 Para La Encuesta De Biomateriales

La sociedad de Biomateriales (SFB) pretende servir a sus miembros a través de actuar como foro para el intercambio de información e ideas. Para ayudar en el desarrollo práctico del SFB y más concretamente de biomateriales educación, todo activo, asociado y estudiantes miembros fueron encuestados. En general, la encuesta preguntas sobre demografía demandado, experiencias y actividades con el SFB y opiniones sobre Educación de biomateriales. Las percepciones y necesidades de la educación relacionada con biomateriales y prácticas de formación relacionados con la carrera fueron un enfoque específico de la encuesta. Un total de 140 personas respondieron a la encuesta para una tasa de respuesta del 18%. Los miembros de la industria de fieltro que nuevas contrataciones, en general, deben ser mejor entrenados en el desarrollo de productos, temas regulatorios de nuevos materiales y dispositivos y en las pertinentes pruebas requeridas. Cuando se le preguntó lo que faltaba de su formación profesional, muchos de los encuestados comentaron que faltaba capacitación empresarial en áreas tales como negociaciones, gestión y entender las necesidades fuera de la academia. También, muchos de los encuestados parecían tener problemas para identificar con lo que se suponía conocer y consideró una "falta de conocimientos profesionales set". Este estudio ha planteado muchas ideas y preguntas que requieren más discusión. Los resultados en última instancia deben ser útiles para ayudar al SFB a decidir la mejor centrar los esfuerzos futuros en Educación de biomateriales.

Andamios Lleno De Fibrina Para La Ingeniería Del Tejido óseo: Un Estudio in Vivo

Recientemente, los selladores de fibrina que normalmente contienen supra concentraciones fisiológicas de fibrinógeno y trombina han sido investigadas como matrices para facilitar la entrega de las células dentro de andamios biodegradables para aplicaciones de ingeniería de tejidos. Es bien sabido de experimentos in vitro que la concentración de trombina presente durante la polimerización de la fibrina influye en las propiedades estructurales de fibrina, y éstos pueden afectar la invasión celular. Este estudio se realizó para determinar si las propiedades estructurales de fibrina pueden afectar la cicatrización ósea in vivo. Taladro agujero defectos fueron creados en el fémur distal de 20 ratas. Se utilizaron cuatro grupos experimentales: defectos no tratadas y solos los andamios andamios llenados de fibrina polimerizada con una concentración baja de trombina [fibrina (bajas T)] o una concentración alta de trombina [fibrina (alta T)]. El área del hueso formado en 2, 5 y 11 días después de la implantación fue determinado histomorphometrically. Después de 5 días, llenados de fibrin(high T) de andamios se infiltraron con menos hueso que andamios vacíos (p < 0.05), pero se encontró ninguna diferencia estadística entre los andamios vacíos y los andamios llenados de fibrin(low T). Después de 11 días, ambos llenos de fibrina andamios retrasará su huesuda de la herida curativa (p < 0.004). Reducir el análisis de electroforesis de gel de poliacrilamida sodio dodecil sulfato de las dos formulaciones de fibrina no mostraron diferencias en la formación de reticulación de gamma-gamma. Este trabajo demuestra que los selladores de fibrina en su estado actual no son ideales para realzar la invasión de tejido óseo en andamios, y que las propiedades estructurales de matrices de fibrina pueden ser un parámetro de diseño importante para maximizar la invasión del tejido anfitrión durante la cicatrización de heridas.

Trombina Mediada Por Migración De Células Osteogénicos

Dado que la trombina ubicuo se expresa en los sitios de lesión vascular y eso receptores de células osteogénico expresa de trombina, interrogamos si trombina podría atraer osteogénicos células a una herida huesuda. Usando un rasguño había herida ensayo, trombina había estimulado un aumento significativo en la migración de culturas osteogénicos de células de médula ósea primaria. Este efecto fue dependiente de la actividad proteolítica de la trombina; sin embargo, trombina fue incapaz de estimular la migración de una distinguida línea celular osteogénico derivadas de la médula. Para entender mejor el papel de la trombina en la migración de osteoprogenitor, hemos desarrollado un ensayo de migración de osteoprogenitor que combina un compartimiento de Boyden modificado con un ensayo de nódulo de hueso. Células primarias que migran a través del filtro transwell en presencia de trombina forman nódulos de hueso significativamente más en comparación con la condición sin la trombina. Esto no era debido a los efectos de la proliferación o la diferenciación de la trombina. Por el contrario, trombina fue incapaz de estimular un aumento en el número de nódulos de la distinguida línea celular osteogénico. Así, nuestros resultados sugieren que la trombina exhibe diferencial motogenic efectos osteogénicos células dependiendo de su estado de diferenciación. El ensayo de nódulo de hueso migración celular descrito aquí es el primer ensayo que puede utilizarse específicamente para examinar los efectos de factores sobre la migración de las células osteoprogenitor, especialmente las derivadas de las principales poblaciones.

Sanguinarine Activa Vías Metabólicas De Hidrocarburo Aromático Policíclico Asociado En Queratinocitos Oral Humana Y Tejidos

Uso de sanguinarine en aplicaciones clínicas humanas es actualmente polémico. Mientras que algunos estudios han demostrado propiedades antioxidantes y antiinflamatorias de sanguinarine, otras investigaciones informaron efectos procarcinogénicos de sanguinarine. Como el agente carcinógeno asociada a tabaco, benzo (a) pireno (B(a)P), sanguinarine es un hidrocarburo aromático policíclico (HAP). PAH exposición activa la transcripción de hidrocarburo de aril factor (AhR), dando por resultado la translocación nuclear, atar a la aril hidrocarburos nuclear translocador (ARNT), que aumenta de tal modo la expresión de un grupo de enzimas metabolizadoras de carcinógeno de activación. El objetivo de este estudio fue investigar si sanguinarine activa esta cascada de señalización asociada a PAH en los tejidos y células humanas orales. Nuestros resultados demuestran que sanguinarine: (i) los resultados en la formación del complejo AhR-ARNT, (ii) induce la expresión del gen AhR-asociados, (iii) inhibe la actividad de oxidación microsomal de citocromo P450 1A1 (CYP 1A1) y (iv) pretratamiento estimula CYP 1A1 función. Colectivamente, estos datos proporcionan evidencia que sanguinarine activa asociada a PAH señalización y vías metabólicas. En particular, los estudios anteriores han demostrado que los microsomas hepáticos mamíferos metabolizan sanguinarine a un epóxido mutagénico. Las personas que responden a la exposición de sanguinarine con la inducción de principalmente de fase I en relación con las enzimas de fase II están, por lo tanto, en riesgo de bioactivación de sanguinarine y sus potenciales efectos mutagénicos.

El Cultivo De Células Estaminales Embrionarias Humanas Sin El Paso Cuerpo Embrioide Mejora La Osteogénesis in Vitro

Culturas osteogénica de las células madre embrionarias (CME) son predominantemente derivada de esferoides celulares tridimensionales llamados cuerpos embrioides (EBS). Un método alternativo que se ha intentado y merece atención adicional evita EBs a través de la separación inmediata de las colonias de CES en células individuales. Sin embargo, este método no ha sido bien caracterizado y el efecto de omitir la etapa EB es desconocida. Aquí, nos informan de que el cultivo de células madre embrionarias humanas (hESCs) sin la etapa de EB lleva a un número siete veces mayor de células osteogénicas y formación espontánea de nódulos de hueso después de 10-12 días. En contraste, cuando hESCs se diferenciaron como EBS durante 5 días, seguido de chapado de células individuales, los nódulos de hueso formado después de 4 semanas sólo en presencia de dexametasona. Además, independientemente de la inclusión de EBS, la matriz ósea formada, incluyendo línea de cemento y matriz de colágeno mineralizado, que muestra mineral apatítico (PO4) con proporciones de calcio y fósforo similares a las del hueso hidroxiapatita y humanos. En conjunto, estos resultados demuestran que hESCs cultivo sin un paso EB puede ser utilizada para obtener grandes cantidades de células funcionales osteogénicas para ingeniería de tejido óseo.

Bioconjugates De Nanopartículas-aptámeros Contra El Cáncer

La combinación de la tecnología de entrega y liberación controlada de drogas específicas puede allanar el camino para opciones quimioterápicos más eficaces pero más seguros para la terapia del cáncer. Drogas-encapsulado nanopartículas poliméricas-aptámeros bioconjugates representan una tecnología emergente que puede facilitar la entrega de la quimioterapia para tumores primarios y metastáticos. Aptámeros son moléculas de cortos de ácidos nucleicos con encuadernación propiedades y características bioquímicas que pueden hacerlos adecuado para utilizan como orientación de las moléculas. El objetivo de esta revisión es resumir los componentes claves que se requieren para crear cáncer eficaz contra bioconjugates de nanopartículas-aptámeros. El campo de liberación controlada y la estructura y propiedades de aptámeros, así como los criterios para la construcción efectiva conjuga, serán discutidos.

Releasate De Plaquetas Aumenta La Proliferación Y Migración De Células De Médula ósea Cultivadas Bajo Condiciones Osteogénicos

Plaquetas concentrado y sus productos en la actualidad se utilizan como una herramienta clínica para acelerar la curación endosseous herida. Sin embargo, hay poco entendimiento relativo a las acciones de las plaquetas y plaquetas-lanzado productos en células osteogénicos. Aquí, demostramos que releasate de las plaquetas activadas trombina aumenta la migración y la proliferación de culturas osteogénicos de células de médula ósea. Usando un análisis de la memoria herida, hemos demostrado que estimula la plaqueta releasate (PR) hasta un 2.4 +/-0.5-fold aumento en cierre de la herida en medio libre de suero, en comparación con un control que contiene trombina. En presencia de suero, la adición de PR dio lugar a un 1.45 +/-0.13-fold aumento en cierre de rasguño. Para aislar la migración de la célula de los efectos de la proliferación celular, monocapas de células se preincuban con 5, 10 y 20 microg/ml de la mitomicina C (MMC), que es un potente inhibidor de la proliferación celular. Esto dio lugar a una gran disminución en el frente principal de cierre cero, que indica que PR estimula la célula mitogénesis. Sin embargo, independientemente del tratamiento previo de la MMC, PR había estimulado una respuesta motogenic. Estos resultados proporcionan evidencia de posibles mecanismos mediante el cual las plaquetas podrían influir en la regeneración ósea.

Un Método Photolithographic Para Crear Micropatrones Celular

Aquí describimos un sistema simple y rápido para la creación de sustratos de cultivo celular con motivos. Esta técnica se basa en (1) impresión una máscara en una transparencia estándar, (2) capa de una capa delgada de un photocrosslinkable de quitosano en un portaobjetos, (3) exponer la diapositiva y la máscara a la luz ultravioleta (UV) y (4) Enjuague el polímero todo para exponer los patrones subyacentes de célula-repelente. Photocross-enlazable quitosano no requiere fotoiniciadores, es no tóxico y forma hidrogel biocompatible, flexible a corto (unos minutos) la exposición Ultravioleta. Patrones de varias formas (carriles, cuadrados, triángulos, círculos) fueron creados en dos superficies utilizadas para cultivo celular: poliestireno cristal y cultivo de tejidos. El tamaño del patrón puede variarse con una resolución de mamá con una sola máscara y variando el tiempo de exposición de UV. Cardiacos fibroblastos forman patrones estables hasta 18 días en cultura. Cardiomiocitos, modelados en carriles 68-99 microm amplio, exhibieron la expresión de troponina I, aparato contráctil bien desarrollada y se contrató sincrónicamente en respuesta a la estimulación del campo eléctrico. Los osteoblastos (SAOS-2) localizados en las regiones de vidrio expuesta (cuadrados, triángulos o círculos; 0.063-0.5mm(2)). Proliferaron hasta confluencia en 5 días, expresaron su fosfatasa alcalina y produce una matriz mineralizada.

Tratamiento Dental De Pacientes Con Síndrome De QT Largo

Síndrome de QT largo (SQTL) es asociado con arritmias cardíacas mortales que causan síncope y muerte súbita, con frecuencia se precipitó por el esfuerzo físico o psíquico.

Micromoldeado De Forma Controlada, Cosechables De La Célula Cargados De Hidrogeles

La encapsulación de células de mamíferos dentro de hidrogeles tiene gran utilidad para una variedad de aplicaciones que van desde la ingeniería de tejidos para ensayos basados ​​en células. En este trabajo se presenta una técnica para encapsular células vivas en hidrogeles microescala en tres dimensiones (3D) (microgeles) de formas y tamaños controlados en forma de cosechables unidades sueltas. Las células fueron suspendidas en ácido hialurónico metacrilado (MEHA) o poli (etileno glicol) diacrilato (PEGDA) solución de precursor de hidrogel que contiene fotoiniciador, micromolded utilizando un hidrófilo poli (dimetilsiloxano) (PDMS) sello, y reticulado mediante luz ultravioleta (UV). Mediante el control de las características de la marca de PDMS, el tamaño y forma de los hidrogeles moldeados fueron controlados. Las células dentro de microgeles fueron bien distribuidos y se mantuvieron viables. Estos microgeles específicos la forma-podría ser fácilmente recuperados, culta y, potencialmente, se reunieron para generar estructuras con una distribución controlada espacial de múltiples tipos de células. Un mayor desarrollo de esta técnica puede dar lugar a aplicaciones en 3D co-cultivos para los ensayos de tejido / órgano de regeneración y basados ​​en células en las que es importante para imitar las complejidades arquitectónicas fisiológicos interacciones célula-célula.

Co-cultivo De Células Estaminales Embrionarias Humanas Con Fibroblastos Murinos Embrionarias En Microplacas Con Un Patrón De Sustratos

Madre embrionarias humanas (HES), las células se cultiva generalmente en grupos de células en la parte superior de una capa alimentadora formada por fibroblastos murinos inactivados mitóticamente embrionarias (MEFs) para mantener su estado indiferenciado. Este sistema de co-cultivo, que se utiliza típicamente para expandir la población de células no diferenciadas hES, presenta varios problemas, ya que es difícil controlar el tamaño de celda racimo. Grupos de células grandes tienden a diferenciar en las fronteras, y grupos de diferentes tamaños puede dar lugar a patrones de diferenciación heterogéneos dentro de cuerpos embrionarios. En este trabajo, desarrollamos un nuevo enfoque a la cultura células HES con el tamaño del clúster y el número de control a través de la fusión de microfabricación, y las tecnologías de biomateriales. Micropocillos poliméricos se fabricaron y se utiliza para controlar el tamaño y la uniformidad de racimos de células hES en co-cultivo con MEFs. Los resultados muestran que es posible cultivar células hES homogéneamente manteniendo su estado indiferenciado como se confirma por la expresión de marcadores de células madre proteína de unión octámero 4 (octubre-4) y fosfatasa alcalina (ALP). Además, estos grupos pueden ser recuperados de los pocillos para generar agregados de células casi homogéneas para los experimentos de diferenciación.

Sistemas De Liberación En Urología - Conseguir &quot;más Inteligentes&quot;

Interacción De Biomateriales Y Tecnologías De La Micro-escala Para El Avance De Aplicaciones Biomédicas

Micro-escala de tecnologías ya han cambiado radicalmente nuestra sociedad a través de su uso en la microelectrónica y las telecomunicaciones. Hoy en día estas herramientas de ingeniería también son útiles para muchas aplicaciones biológicas que van desde la administración de fármacos para la secuenciación del ADN, ya que se pueden utilizar para fabricar pequeñas características a un bajo costo y de una manera reproducible. El descubrimiento y desarrollo de nuevos biomateriales de ayuda en el avance de estas tecnologías de micro-escala, que a su vez contribuyen a la ingeniería y la generación de nuevos biomateriales diseñados a medida con las propiedades deseadas. Esta revisión tiene como objetivo presentar una visión general de la fusión de micro-escala de tecnologías y biomateriales en dos dimensiones (2D) de fabricación de los patrones superficie del dispositivo, y aplicaciones de ingeniería de tejidos en tres dimensiones (3D).

Trauma Dental Después De Síncope Cardiaco En Un Paciente Con Síndrome De QT Largo

Trauma dental secundaria a un episodio sincopal ocurre raramente en la población pediátrica. Aunque la mayoría de estos eventos se presenta en pacientes con un historial médico benigno, un subconjunto de estos casos ocurren en pacientes con una predisposición genética a la arritmia cardiaca. Síndrome de QT largo, caracterizado por la repolarización ventricular cardiaca prolongada, representa una condición genética en la que pacientes sostienen eventos de convulsiones, síncope y muerte súbita en respuesta a precipitar el físico, mental, o estrés emocionales. En este informe del caso, lesiones dentales extensas ocurrieron después de un episodio de síncope cardiaco en un paciente con una doble presentación de síndrome de QT largo y secuencia de Pierre Robin. El objetivo de este trabajo fue resaltar el curso potencialmente malo de síndrome de QT largo sintomático y destacar la importancia del reconocimiento de señales de advertencia y la gerencia médica multidisciplinaria de pacientes con esta condición.

Un Hidrogel Microfluidic Célula Cargada

La encapsulación de células de mamífero en el material a granel de canales de microfluidos puede ser beneficioso para aplicaciones que van desde la ingeniería de tejidos a base de células ensayos de diagnóstico. En este trabajo se presenta una técnica para la fabricación de canales de microfluidos de células cargadas de hidrogeles de agarosa. Utilizando técnicas litográficas estándar blandos, agarosa fundida se moldea contra un SU-8 oblea de silicio estampado. Para generar canales de microfluidos sellados y estanco al agua, la superficie del moldeado de agarosa se calentó a 71 grados C durante 3 s y sellado a otra losa de superficie calentada de agarosa. Canales de diferentes dimensiones se genera y se demostró que agarosa, aunque altamente porosa, es un material adecuado para la realización de la microfluídica. Las células integradas dentro de los moldes de microfluidos se distribuyeron bien y los medios de comunicación bombea a través de los canales permitieron que el intercambio de nutrientes y productos de desecho. Aunque la mayoría de las células resultaron ser viable cuando la fabricación del dispositivo inicial, sólo las células cerca de los canales de microfluidos siendo viable después de 3 días, lo que demuestra la importancia de una red de microcanales perfundido para la entrega de nutrientes y oxígeno para mantener la viabilidad celular en hidrogeles de gran tamaño. Un mayor desarrollo de esta técnica puede dar lugar a la generación de la vasculatura biomimético sintético para la ingeniería de tejidos, diagnósticos y aplicaciones de detección de drogas.

Control Del Tamaño, Forma Y Homogeneidad De Los Cuerpos Embrioides Uso De Poli (etilenglicol) Micropocillos

Diferenciación dirigida de madre embrionarias (ES) las células es útil para crear modelos de enfermedades humanas y, potencialmente, podría generar una amplia gama de tipos de células funcionales para aplicaciones terapéuticas. Los métodos para diferenciar células madre embrionarias a menudo implican la formación de agregados de células llamadas cuerpos embrioides (EBS), que se recapitulan las etapas tempranas del desarrollo embrionario. EBS se hacen típicamente de cultivos en suspensión, lo que resulta en estructuras heterogéneas con una amplia gama de tamaños y formas, que pueden influir en la diferenciación. Aquí, se utiliza microfabricated célula-repelente de poli (etileno glicol) (PEG) pozos como plantillas para iniciar la formación de homogénea EBS. Agregados de células ES se formaron con tamaños y formas definidas controlados por la geometría de los micropocillos. EBS generado de esta manera se mantuvo viable y mantienen su forma y tamaño dentro de los pocillos en relación con sus homólogos de suspensión. Intacto EBs pueden ser fácilmente recuperados de los micropocillos con una alta viabilidad (&gt; 95%). Estos resultados sugieren que la técnica de micropocillos podría ser un enfoque útil para estudios in vitro que implican células ES y, más específicamente, para iniciar la diferenciación de EBs de una mayor uniformidad basada en microambientes controlados.

Síntesis Y Caracterización De Fotocurables Elastómeros De Poly(glycerol-co-sebacate)

Elastoméricas redes cada vez más están siendo investigadas para una variedad de aplicaciones biomédicas, incluyendo la administración de fármacos y la ingeniería de tejidos. Sin embargo, en algunos casos, su preparación requiere el uso de condiciones duras (por ejemplo, alta temperatura), que limita su aplicación biomédica. Aquí, demostramos la capacidad de formar redes elastoméricas de acrilato de poly(glycerol-co-sebacate) (PGSA) condiciones suaves conservando una amplia gama de propiedades físicas. Estas redes presentan el módulo de un joven entre 0,05 y 1,38 MPa, una fuerza final de 0.05 a 0.50 Mpa y el alargamiento en la rotura entre 42% y la tensión del 189%, variando el grado de acrylation (DA) de PGSA. La degradación hidrolítica y enzimática in vitro de las redes de polímero dependía de la DA. La copolimerización de diacrilato de poly(ethylene glycol) con PGSA permitido para un control adicional de propiedades mecánicas y proporciones de hinchazón en un ambiente acuoso, así como la degradación enzimática e hidrolítica. Redes Photocured PGSA demostraron in vitro biocompatibilidad según lo juzgado por suficiente adherencia de células primarias humanas y proliferación subsecuente en una monocapa confluente. Estos elastómeros degradable fotocurables podrían tener potencial aplicación para la encapsulación de factores sensibles a la temperatura y las células para ingeniería de tejidos.

Microchips De Polímeros Reabsorbibles Liberando BCNU Inhiben El Crecimiento Del Tumor En El Modelo De Flanco De 9 L De Rata

Administración local sostenida de agentes únicos y entrega vigilada de múltiples agentes quimioterapéuticos son solicitados para el tratamiento de cáncer de cerebro. Un sistema de distribución de droga de polímeros reabsorbibles, una microchip ha sido probado contra el modelo de un tumor. Los embalses de microchip fueron cargados con 1, 3-bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea (BCNU). BCNU era más estable a 37 grados C en el microchip en comparación con una oblea polimérica uniformemente impregnada (droga intacta de 70% frente al 38%, a las 48 h). La vida media del fármaco libre intacto en el microchip fue de 11 días, que es una mejora marcada en comparación con su período normal salina y 10% etanol (minuto 7 y 10, respectivamente) [P. Tepe, S.J. Hassenbusch, R. Benoit, J.H. Anderson, estabilidad BCNU en función de la concentración de etanol y temperatura, J. Neurooncol. 10 (1991) 121-127; P. Kari, W.R. McConnell, J.M. Finkel, D.L. Hill, distribución de material de Bratton-Marshall-positivo en ratones tras las inyecciones intravenosas de nitrosoureas, Cancer Chemother. Pharmacol. 4 (1980) 243-248]. Se utilizó un modelo de rata syngeneic de Fischer 344 9 L gliosarcoma para estudiar la eficacia de tumoricida de entrega BCNU del microchip u oblea de polímero homogéneo. Se encontró una disminución dosis-dependiente en el tamaño del tumor para 0.17, 0.67 y 1.24 mg BCNU-microchips. Tumores tratados con 1.24 mg BCNU-microchips mostraron una reducción significativa del tumor (p = 0,001) en comparación con microchips de control vacío en dos semanas. El tratamiento demostró una eficacia similar a una oblea de polímero con la misma dosis. La matriz de embalse de microchip puede permitir múltiples medicamentos con cinéticas de liberación independiente y formulaciones.

Inmovilización Covalente De P-selectina Mejora De La Célula Del Balanceo

Rodadura de la célula es un importante proceso fisiológico y patológico que se utiliza para reclutar células específicas en el torrente sanguíneo a un tejido diana. Este proceso puede ser explotado para aplicaciones biomédicas para capturar y separar los tipos específicos de células. Una de las proteínas más estudiadas que regulan rodadura celda es P-selectina. Por recubrimiento de superficies con esta proteína, las superficies de rodadura biofuncionales que inducen células se pueden preparar. Aunque la mayoría de los métodos de inmovilización han confiado en la fisisorción, la inmovilización química tiene ventajas obvias, como la estabilidad a más funcional y un mejor control sobre la densidad de ligando y la orientación. Aquí se describen los métodos químicos para inmovilizar covalentemente P-selectina sobre sustratos de vidrio. La química se clasificó sobre la base de los grupos funcionales sobre substratos de cristal modificado: amina, aldehído, y epoxi. Las superficies preparadas se probaron en una cámara de flujo que fluye por microesferas funcionalizada con un hidrato de carbono de la superficie celular (sialil Lewis (x)) que se une a P-selectina. Bonos de adhesión entre la P-selectina y Lewis sialil (x) se disocian fácilmente bajo fuerzas de cizalla, lo que lleva a la laminación de la célula. P-selectina inmovilizado sobre las superficies de vidrio epoxi exhibió mejorado estabilidad a largo plazo de la función y una mejor homogeneidad en comparación a la de las superficies preparadas por otros métodos y controles adsorbidas. Los resultados de microesferas de rodadura se confirmaron in vitro con neutrófilos humanos aislados. Este trabajo es esencial para el desarrollo futuro de dispositivos para aislar los tipos específicos de células sobre la base de rodadura celular, que puede ser útil para los cánceres hematológicos y ciertas células cancerosas metastásicas que respondan a selectinas inmovilizadas.

Desarrollo Y Aplicaciones Terapéuticas De Biomateriales Avanzados

Millones de pacientes en todo el mundo se han beneficiado de la innovación tecnológica de biomateriales. Sin embargo, mientras que la esperanza de vida sigue aumentando, insuficiencia orgánica y lesión traumática siguen llenar hospitales y disminuir la calidad de vida. Avances en la comprensión de la enfermedad y tejido regeneración combinada con mayor accesibilidad de la tecnología moderna han creado nuevas oportunidades para el uso de biomateriales de maneras sin precedentes. Materiales ahora pueden crearse rápidamente y seleccionado para apuntar células específicas, cambian de forma en respuesta a estímulos externos e instruir a la regeneración de los tejidos. Aquí describimos algunas de estas tecnologías con énfasis en los vehículos de entrega de drogas específicas, síntesis de materiales de alto rendimiento, materiales biodegradables de memoria de forma mínimamente invasiva y desarrollo de estrategias para mejorar la regeneración de los tejidos a través de la entrega de materiales instructivos.

Nanocarriers Como Una Plataforma Emergente Para La Terapia Del Cáncer

Nanotecnología tiene el potencial para revolucionar el tratamiento y diagnóstico de cáncer. Avances en la ingeniería de proteínas y la ciencia de los materiales han contribuido a nanoescala novela dirigida a enfoques que pueden traer nuevas esperanzas a los pacientes de cáncer. Varios nanocarriers terapéuticos han sido aprobados para el uso clínico. Sin embargo, hasta la fecha, hay sólo unos nanocarriers clínicamente aprobados que incorporan moléculas selectivamente enlazar y atacar las células cancerosas. Esta revisión examina algunas de las formulaciones aprobadas y analiza los desafíos en la traducción de la investigación básica a la clínica. Nos detalle el arsenal de nanocarriers y disponible para apuntar el tumor selectiva de moléculas así como destacar los retos en el tratamiento del cáncer.

Nuevas Oportunidades: El Uso De Nanotecnologías Para Manipular Y Seguimiento De Las Células Madre

Nanotecnologías están surgiendo plataformas que podrían ser útiles en la medición, comprensión y manipulación de células madre. Los ejemplos incluyen nanopartículas magnéticas y puntos cuánticos para el etiquetado de la célula de vástago y seguimiento en vivo; las nanopartículas, nanotubos de carbono y polyplexes para el transporte intracelular de genes/oligonucleótidos y proteínas/péptidos; y andamios de escala nanométrica diseñado para el trasplante y la diferenciación de células madre. Esta revisión examina el uso de nanotecnologías para el seguimiento de la célula de vástago, diferenciación y trasplante. Discutimos más su utilidad y las posibles preocupaciones sobre su citotoxicidad.

Un Adhesivo De Tejido Inspirado En Gecko Biodegradable Y Biocompatible

Existe una importante necesidad médica para adhesivos de polímero biodegradable resistente que puede adaptarse a o recuperarse de varias deformaciones mecánicas mientras que el restante firmemente conectada al tejido subyacente. Nos acercamos a este problema mediante un poli de polímero (glicerol-co-Sebacato acrilato) y modificando la superficie para imitar la nanotopography de pies de gecko, que permite la adhesión a superficies verticales. Traducción de adhesivos inspirados en gecko existentes para aplicaciones médicas es compleja, como deben ser optimizados varios parámetros, incluyendo: biocompatibilidad, biodegradación, tejido adhesivo fuerte vinculación, así como cumplimiento y adecuación a las superficies de tejido. Idealmente estos adhesivos también tendría la capacidad de entregar medicamentos o factores de crecimiento para promover la curación. Como una primera demostración, hemos creado un adhesivo de tejido gecko-inspirado de un elastómero biocompatible y biodegradable, combinado con una fina capa superficial biocompatible tejida-reactiva. Adherencia del tejido se ha optimizado por diferentes dimensiones de los pilares de la nanoescala, incluyendo el cociente del diámetro de la punta a la echada y el cociente del diámetro de la punta al diámetro de la base. Capa estos pilares nanomolded de elastómeros biodegradables con una fina capa de dextrano oxidado significativamente había aumentado la fuerza de adhesión interfacial en el tejido del intestino porcino in vitro y en la rata abdominal subfascial en entorno vivo. Este adhesivo médico inspirado en gecko tenga aplicaciones potenciales para sellar las heridas y para el reemplazo o aumento de las suturas o grapas.

Control De Nanomecánicos De La Célula Del Balanceo En Dos Dimensiones a Través De Patrón De Superficie De Los Receptores

Se prevé que la etiqueta sin el control del transporte de las células en dos dimensiones a través de las interacciones ligando-receptor que permitirá a los sistemas simples de separación que son fáciles de aplicar todavía retienen la especificidad de las interacciones ligando-receptor. Aquí se demuestra el control del transporte de nanomecánica celular en dos dimensiones a través de uniones adhesivas transitorios ligando-receptor de los patrones de los receptores de la celda de laminación directa a través de un efecto de borde. Células HL-60 que ruedan sobre los patrones de los receptores P-selectina se desvía en ángulo de 5-10 grados con respecto a su dirección de viaje. La ausencia de este efecto en el caso de los modelos de microesferas rígidas de rodadura de células sugiere que este movimiento en dos dimensiones depende de las propiedades nanomecánicos de la celda de rodadura. Este trabajo sugiere la posibilidad de simples sistemas de flujo continuo de microfluidos de separación de células que minimizar etapas de procesamiento y todavía retienen la especificidad de las interacciones ligando-receptor.

Rehabilitación Oral De Un Niño Con Síndrome De Bandas Amnióticas

Síndrome de bandas amnióticas (ABS) comprende una constelación de anomalías congénitas, que ocurre secundaria a la interrupción del normal desarrollo intrauterino. Deformidades del complejo craneofacial y extremidades son comúnmente conocidos resultados. En este caso, extensas caries dentales y dientes supernumerarios fueron identificados en un asiatico de 3 años con síndrome de bandas amnióticas que presentó con labio leporino bilateral y paladar y constricciones distal de la extremidad, amputaciones y sindactilia. Rehabilitación oral para este niño incluyendo procedimientos preventivos y restaurativos fue realizada bajo anestesia general en un quirófano del hospital. Este informe destaca el síndrome de bandas amnióticas como un factor etiológico para clefting facial anormal y bilateral de labio leporino y paladar hendido.

Reutilizables, De Forma Reversible Precintado De Las Membranas De La Célula Parileno Para El Patrón Y La Proteína

La deposición de modelado de células y biomoléculas en la superficie es una herramienta potencialmente útil para el diagnóstico in vitro, la detección de alto rendimiento y la ingeniería tisular. A continuación, describimos una técnica micropatterning económico y posiblemente de amplia aplicación que utiliza sellado reversible de microfabricated C-parileno plantillas en las superficies para que los patrones de la superficie. El uso de estas plantillas es posible generar micropatrones y copatterns de las proteínas y las células, incluidos los NIH-3T3 fibroblastos, hepatocitos y células madre embrionarias. Después de patrón, las plantillas se puede quitar de la superficie, plasma tratado para eliminar las proteínas adsorbidas, y se reutiliza. Una gran variedad de superficies hidrófobas incluyendo PDMS, poliestireno y vidrio acrilado fueron modelados utilizando este enfoque. Además, hemos demostrado la reutilización y la integridad mecánica de la membrana parileno por lo menos 10 procesos de modelado consecutivos. Estas plantillas C parileno-son potencialmente escalable comercial y de fácil acceso para muchas aplicaciones biológicas y biomédicas.

Ingeniería Química De Células Madre Mesenquimales Para Inducir Una Respuesta Celular Del Balanceo

Conjuga covalentemente sialil Lewis X (SLEX) en la célula madre mesenquimal (MSC) superficie a través de un puente biotina-estreptavidina imparte leucocitos como características de rodadura sin alterar el fenotipo de las células y el potencial de diferenciación multilinaje. Se demuestra que la conjugación de SLEX en la superficie de MSC es estable, versátil, e induce una respuesta firme de rodadura en la P-selectina sustratos recubiertos. Estos resultados indican el potencial de aumentar la eficiencia de la focalización de cualquier tipo de célula en el tejido específico.

Índice De La Suspicacia

Células Madre Mesenquimales Autoguiado Hacia El Blanco: El Diablo Está En Los Detalles

El estudio de la MSC trata es clínicamente relevante para la terapia celular mínimamente invasiva promover la regeneración del tejido dañado, para tratar la inflamación y promover la angiogénesis. Sin embargo, estos estudios son complicados por los diversos métodos utilizados para la cultura, caracterizar y entregar MSCs y por la variedad de métodos utilizados para evaluar los eventos autoguiados hacia el blanco. Esta revisión proporciona un análisis crítico de los métodos utilizados para rastrear autoguiado hacia el blanco de MSCs exógeno infundidos y discute estrategias para aumentar su tráfico a tejidos particulares.

Tumor Targeting: Nanoantenas Calientan Para Arriba

Supresión Quimioterapéutico Coadyuvante De Estreptococos Mutans En El Marco De Las Graves Caries De La Primera Infancia: Un Estudio Exploratorio

Este estudio de investigación evaluó el efecto de supresión de 10 por ciento de povidona yodada (PI), junto con la eliminación de las lesiones cariosas activas en mutans salivales de estreptococos (MS) en las poblaciones de niños con severos de caries de la primera infancia (S-ECC).

Quistes De Erupción Oral En Un Niño Con Hepatoblastoma

Quistes de erupción oral desarrollan cuando extravasated restos epiteliales, fluidos de embriogénesis del diente, y sangre borra el espacio submucoso encapsula una erupción primaria o diente permanente. En niños inmunocompetentes, estas lesiones se tratan conservadoramente con atenta vigilancia para ruptura espontánea, curación mucosa y diente oportuna aparición. Describimos el curso clínico de 2 quistes de erupción oral en un niño con hepatoblastoma de etapa III tratado con quimioterapia antes de trasplante de hígado. Este artículo proporciona recomendaciones para el cuidado cuando la supresión quirúrgica profiláctica de quistes de erupción oral está indicada en pacientes de oncología pediátrica.

Controlar El Destino De La Célula in Vivo

Cirugía Dental Bajo Anestesia General Para Preescolares Pacientes Con Hendiduras Orofaciales

Los niños con hendiduras orofaciales son propensos a desarrollar caries de la primera infancia (ECC). Gestión de ECC a menudo requiere el uso de anestesia general, sin embargo, la poca información que se publica sobre este enfoque de tratamiento en pacientes fisurados. El propósito de este artículo era describir la base hospital de 12 pacientes con hendiduras orofaciales (edad media = 44 meses; rango = meses de 22-62) y ECC tratados en clínicas dentales totales 15 bajo anestesia general. El tiempo quirúrgico promedio fue de 85 minutos (rango = 35-134 minutos). ECC severa fue diagnosticado en todos los casos, con 83% de los pacientes que tienen 10 o más caries de los dientes. Extracciones y coronas metálicas preformadas se realizan el 30 por ciento y 15 por ciento de todos los dientes primarios, respectivamente. Esta serie del caso encuentra la presentación clínica de la ECC en pacientes con hendiduras orofaciales comparables a la populotion noncleft. Tratamiento de ECC es factible mediante cirugía dental bajo anestesia general con perioperotive adecuada planificación.

Prodrogas Autoensambladas: Una Plataforma De Liberación De Fármacos Enzimáticamente Disparada

Catálisis de la enzima como una herramienta para desmontar supramoleculares hidrogeles para controlar la liberación de fármacos encapsulados proporciona una oportunidad para diseñar una amplia gama de enzimas específicas hydrogelators de bajo peso molecular. En este trabajo de prueba de concepto, divulgamos la síntesis de prodrogas anfifílicas de bajo peso molecular como hydrogelators de un paracetamol bien conocido de la droga (que pertenece a una clase de medicamentos llamados analgésicos (medicamentos para el dolor) y antipiréticos (fiebre)). Hemos demostrado la capacidad de prodrogas ensamblarán a hidrogeles de forma que posteriormente podrían encapsular un segundo fármaco como curcumina, que es una droga hidrofóbica quimiopreventivo y antiinflamatoria conocida. Sobre la degradación de la enzima activada, el hidrogel había lanzado uno o varios medicamentos en condiciones fisiológicamente simuladas in vitro. Dado que los productos de degradación consisten en la droga y un ácido graso, este enfoque tiene la ventaja sobre prodrogas con polímeros que generan fragmentos de polímero con longitudes de cadena heterogénea sobre degradación que puede presentar perfiles de toxicidad complejo. Además, liberación del fármaco se produjo sin lanzamiento de explosión. Espectrofotométrico experimentos habían apoyado la liberación del fármaco, y la tasa fue controlada por la modulación de temperatura y la enzima de la concentración. Las células madre mesenquimales tratadas con prodrogas conserva sus propiedades de células madre, incluida la capacidad de diferenciación multilineal y mantiene su capacidad adhesiva y proliferación con alta viabilidad. Los biomateriales presentes podrían tener amplias aplicaciones como droga-vectores y matrices invasor de la célula.

Ciencia Química Y Material En La Superficie Celular

Las superficies de la célula son terreno fértil para químicos y materiales científicos manipular o aumentar los fenotipos y funciones de la célula. Esto no sólo ayuda a responder preguntas de biología básica pero también tiene aplicaciones diagnósticas y terapéuticas. En esta revisión, se resumen los avances más recientes en la ingeniería de la superficie de la célula. In particular, nos centramos en las aplicaciones potenciales de las células superficiales de la ingeniería para 1) dirigida a las células a sitios deseables en terapia celular, Asamblea 2) programación de células para ingeniería de tejidos, 3) Bioimagen y detección y en última instancia 4) manipular biología celular.

La Hiperbilirrubinemia No Conjugada Y Caries De La Primera Infancia En Un Grupo Diverso De Recién Nacidos

Evaluamos si el desarrollo de caries de la primera infancia se asocia con la severidad de la hiperbilirrubinemia no conjugada durante las 2 primeras semanas después del nacimiento. Realizamos un estudio retrospectivo de casos y controles de los niños de menos de 6 años de edad visto para examen dental completo por los dentistas pediátricos años después en un hospital se alojan en la unidad neonatal de cuidados intensivos. Criterios de exclusión fueron trastornos genéticos, paladar hendido, hiperbilirrubinemia directa y falta información sobre ictericia. Niños con caries de la primera infancia fueron comparados con aquellos sin caries dental para un grupo de variables clínicas perinatales y neonatales. Setenta y seis niños con criterios de estudio. De 76 niños, 42 niños tenían caries de la primera infancia, mientras que 34 niños tenían saludable dentición primaria. Entre las variables clínicas, única raza y pico de la concentración de bilirrubina sérica total difiere significativamente entre los dos grupos en análisis bivariado. En la regresión logística, la concentración de bilirrubina sérica total de pico se asoció significativamente con caries de la primera infancia (ajustado odds-ratio 1.17, intervalo de confianza del 95% 1.04 a 1,32). Hiperbilirrubinemia neonatal no conjugada puede asociarse con caries temprana en los niños.

Terapia De Células Madre Mesenquimales: Dos Pasos Adelante, Un Paso Atrás

Terapia de células madre mesenquimales (MSC) va a establecer un nuevo paradigma clínico; sin embargo, ensayos recientes han producido resultados mixtos. Aunque originalmente se consideraron MSC para tratar defectos del tejido conectivo, estudios preclínicos revelaron propiedades inmunomoduladoras potente que incitaron el uso del MSC para tratar numerosas condiciones inflamatorias. Por desgracia, aunque ensayos clínicos cumplieron los criterios de valoración de seguridad, eficacia no ha sido demostrada. Creemos que el reto de demostrar eficacia puede atribuirse en parte a una comprensión incompleta de la suerte de MSC después de la infusión. Aquí, podemos destacar el estado clínico de la terapia MSC y discutir la importancia de técnicas de seguimiento de células, que han avanzado nuestra comprensión del destino y la función de MSC sistémicamente infundido y podría mejorar la aplicación clínica.

Engineered Células Madre Mesenquimáticas Con Auto-ensambladas Vesículas De La Célula Orientación Sistémica

La terapia celular tiene el potencial para impactar en la calidad de vida de los pacientes que sufren. La infusión sistémica es un método conveniente de administración de las células, sin embargo, la eficiencia de injerto presenta un gran desafío. Se ha demostrado que la modificación de la superficie celular con ligandos de adhesión es un método viable para mejorar celda recalada, sin embargo, los métodos actuales, incluyendo la modificación genética sufren problemas potenciales de seguridad, son prácticamente compleja y son incapaces de acomodar una amplia variedad de ligandos mensajeras o no son enmendable a múltiples tipos de células. Se presenta aquí un método fácil y genérico para diseñar transitoriamente la superficie de la célula utilizando vesículas lipídicas para presentar ligandos biomoleculares que promueven la laminación celular, uno de los primeros pasos en el proceso de recalada. En concreto, hemos demostrado que los lípidos vesículas se fusionan rápidamente con la membrana celular para introducir restos de biotina en la superficie celular que posteriormente se puede conjugar con estreptavidina y, potencialmente, cualquier ligando homing biotina. Dado que la laminación en la célula es un requisito previo a la adhesión de la empresa para la celda de homing sistémico, se analizó el potencial de inmovilizar sialil Lewis X (SLEX) sobre las células madre mesenquimales (MSC) para inducir a la célula que rueda sobre una superficie de P-selectina, bajo flujo dinámico condiciones. MSC modificado con exhibición SLEX significativamente mejoradas interacciones de laminación con una velocidad de 8 micras / s, en comparación con 61 micras / s para MSC sin modificar en un esfuerzo cortante de 0,5 dyn / cm (2). La modificación de la superficie celular no tiene impacto en el fenotipo de los CSM incluyendo su viabilidad y multi-linaje potencial de diferenciación. Estos resultados muestran que la modificación transitoria de las superficies celulares con vesículas lipídicas se pueden utilizar para inmovilizar eficazmente ligandos de adherencia y, potencialmente, las células diana de administración sistémica al sitio de la inflamación.

Inmovilización De óxido De Hierro Nanopartículas Magnéticas Para El Realce De Imágenes De Resonancia Magnética Buque Pared--un Ex Vivo Estudio De Viabilidad

Emergentes datos apoyan el papel de pared negativo remodelación en el fracaso de las intervenciones vasculares como injertos venosos, sin embargo, los clínicos e investigadores actualmente carecen de la capacidad de investigar temporal/eficientemente la anatomía de la pared vascular adventicial topografía superficial/total en vivo. Hemos establecido una estrategia de inmovilización nanopartículas magnéticas comercialmente disponibles de óxido de hierro (Fe-NPs) sobre la superficie de conductos de vena humana para facilitar la demarcación de la pared vascular total de alto rendimiento con resonancia magnética (RM). Unión de Fe-NPs activados a grupos amino en la superficie de las venas inducida por una fina capa de contraste negativo que distingue la adventicia de entorno salino señal en todas las imágenes de Señor, permitiendo la delineación de la anatomía de la pared total; Esto no era posible en las venas de la imagen simultáneamente control sin etiqueta. En las condiciones de este ex vivo experimento, estable covalente del Fe-NPs puede ser alcanzada (dependiente de la dosis) en superficie de vena humana para la detección del Señor, sugiriendo una estrategia potencial para aumentar la capacidad de resonancia magnética para investigar la adaptación total del muro y remodelación en el fracaso del injerto de vena.

Un Modelo Semianalytical Para Estudiar El Efecto De La Tensión En La Cortical Del Balanceo De La Célula

Celular rodar sobre el endotelio vascular juega un papel importante en el tráfico de los leucocitos, las células madre y células cancerosas. Se describe un modelo de semianalytical de la laminación en la célula que se centra en la microvellosidades como la unidad de interacción célula-sustrato y se integra la mecánica microvellosidades, la agrupación de receptores, que dependen de la fuerza cinética del receptor-ligando, y la tensión cortical que permite la incorporación de la deformación del cuerpo celular. El uso de parámetros obtenidos a partir de experimentos independientes, el modelo mostró un excelente acuerdo con los estudios experimentales de los neutrófilos de rodadura en la P-selectina y predijo que los diferentes regímenes de rodadura de células, incluyendo la difusión de las células sobre el sustrato en alta cizalladura. La tensión cortical afectada el área de contacto de la superficie celular e influyó en la velocidad de balanceo, y modulación de la dependencia de la velocidad de rotación en la rigidez microvellosidades. Por otra parte, en el esfuerzo de corte misma, microvellosidades de las células con mayor tensión cortical, llevaba una carga mayor en comparación con aquellos con menor tensión cortical. También se utilizó el modelo para obtener una dependencia de la ampliación del radio de contacto y la velocidad de células rodando en diferentes condiciones de esfuerzo cortante, tensión cortical, y la densidad de ligando. Este modelo de comprensión teórica de los avances de rodadura de células mediante la incorporación de la tensión cortical y extensión de microvellosidades en un marco versátil, semianalytical.

Aparición De Diente Retrasada

Programación Celular Y Extracelular Del Destino De La Célula a Través De La Ingeniería Intracrine, Paracrina Y Endocrina-como Mecanismos

Destino de una célula es fuertemente controlada por su microambiente. Factores claves que contribuyen a este microambiente incluyen contactos físicos con la matriz extracelular y los vecinos de las células, además de factores solubles producción localmente o distal. Alteraciones a estas señales pueden conducir procesos homeostáticos, tales como tejido regeneración/la cicatrización de heridas, o pueden conducir a la disfunción del tejido patológico. Modelos in vitro de células y tejidos microambientes son deseables para la mejor comprensión de la biología y en última instancia para la mejora del tratamiento. Sin embargo, mecanismos para ejercer control específico sobre microambientes celulares sigue siendo un desafío significativo. Modificación genética se ha utilizado, pero se limita a los productos que pueden ser fabricados por las células y cinéticas de liberación de la terapéutica no se puede controlar fácilmente. Adjunto describimos un enfoque no genético a las células de Ingeniero con un depósito intracelular de agente/s que puede usarse para alterar el destino de la célula vía intracrine, paracrina y endocrina-como mecanismos de alteración del fenotipo. Específicamente, mostramos que humano células madre mesenquimales (MSCs) pueden diseñarse con partículas de ácido lactide-co-glicólico (PLGA) Poli que contiene dexametasona, que actúa sobre los receptores citoplasmáticos. Las propiedades de liberación controlada de estas partículas permitidas sostenida entrega intracelular y extracelular de agente para promover la diferenciación de células portadoras de partículas, así como células vecinas y distante que no contengan partículas.

Un Adhesivo "Self-Pinning" Basado En Las Arrugas De Superficies Sensibles

Arrugas superficiales son interesantes, ya que se forman espontáneamente en patrones bien definidos. El mecanismo de formación es muy estudiado y se asocia con el desarrollo de un esfuerzo de compresión crítica que induce la inestabilidad elástica. En este trabajo demostramos las arrugas superficiales que cambian dinámicamente en respuesta a un estímulo pueden mejorar la adhesión interfacial con una superficie de hidrogel a través de la evolución dinámica de la morfología de la arruga. Observamos que este control se relaciona con el local de la fijación de la vía de separación de crack facilitada por las arrugas superficiales, brackets, que depende del tiempo de contacto con el hidrogel.

Entrega De La Droga On-demand De Nanofibras Autoensambladas Geles: Un Nuevo Enfoque Para El Tratamiento De La Enfermedad Proteolítica

Administración local de medicamentos ofrece el potencial para la concentración de la droga local alta y reducir al mínimo la toxicidad sistémica, que a menudo se observa con dosis orales. Sin embargo, los depósitos locales normalmente se administran con menos frecuencia e incluyen un estallido inicial seguido de un lanzamiento continuo. Para maximizar la eficiencia de la terapia, es fundamental para asegurar que esa droga se libera sólo cuando sea necesario. Uno de los sellos distintivos de la artritis reumatoide, por ejemplo, es su actividad de la enfermedad variable que consiste en las exacerbaciones de la inflamación marcada por períodos de remisión. Esto presenta retos significativos para emparejar localizada de fármacos con actividad de la enfermedad. Un sistema óptimo no tóxico y sólo liberan fármacos durante el período de exacerbación, self-titrating en respuesta al nivel de inflamación. Se presenta el desarrollo de un hidrogel de nanofibras autoensambladas inyectable, de reconocido generalmente como material de la caja, que es capaz de encapsulación y liberación de agentes en respuesta a las enzimas específicas que son significativamente alza en un estado enfermo y esterasas metaloproteinasas de la matriz (MMP-2 y MMP-9). Mostramos que estas nanofibras autoensambladas geles pueden soportar las fuerzas que pueden vivirse en entornos dinámicos como juntas, pueden permanecer estable seguía la inyección intrarticular saludable de ratones y pueden desmontar in vitro para liberar a agentes encapsulados en respuesta al líquido sinovial de pacientes artríticos de la cizalla. Este nuevo enfoque representa una estrategia terapéutica de próxima generación para el tratamiento localizado de enfermedades proteolíticas.

Ingeniería De Superficies De La Célula De Células Madre Mesenquimales

Mediante el aprovechamiento de la capacidad para promover la regeneración, terapias con células madre ofrece una enorme esperanza para la solución de algunas de las enfermedades más trágicos, enfermedades y defectos de los tejidos en todo el mundo. Sin embargo, un obstáculo importante para la aplicación efectiva de las terapias celulares es la incapacidad para dirigirse a una gran cantidad de células viables con una alta eficiencia en los tejidos de interés. La infusión sistémica se desea, ya que minimiza la agresividad de la terapia celular, y maximiza los aspectos prácticos de la administración de dosis repetidas. Sin embargo, los tipos de células como las células madre mesenquimales exhiben una capacidad de recalada pobre o pierden su capacidad de expansión de la cultura de origen después (es decir, FASEB J 21:3197-3207, 2007; Circulación 108:863-868, 2003; Carrera: A Journal of Cerebral Circulación 32:1005-1011; Sangre 104:3581-3587, 2004). Para hacer frente a este desafío, hemos desarrollado una tecnología simple plataforma para unir químicamente las moléculas de adhesión celular a la superficie celular para mejorar la eficiencia de homing a tejidos específicos. Este enfoque químico implica un proceso gradual incluyendo (1) tratamiento de las células con sulfonado biotinil-N-hidroxi-succinimida para introducir grupos de biotina en la superficie celular, (2) adición de estreptavidina que se une a la biotina en la superficie celular y presenta desocupado sitios de unión, y (3) de fijación de ligandos de biotina que promueven interacciones adhesivas con el endotelio vascular. Específicamente, en nuestro sistema modelo, un ligando de células biotinilado laminados, sialil Lewisx (SLEX), que se encuentra en la superficie de los leucocitos (es decir, el sitio activo del ligando glicoproteína P-selectina (PSGL-1)), se conjuga en la superficie del MSC . El MSC SLEX ingeniería muestran una respuesta de rodadura sobre un sustrato recubierto de P-selectina en condiciones de estrés de cizalla. Esto indica que este enfoque puede ser utilizada para combatir potencialmente P-selectina del endotelio expresar en la médula más o en sitios de inflamación. Es importante destacar que, la modificación de la superficie no tiene repercusiones negativas sobre el fenotipo nativo de MSC &quot;, incluyendo su capacidad de diferenciación multilinaje, la viabilidad, proliferación, y la cinética de adhesión. Anticipamos que el enfoque actual para modificar covalentemente la superficie celular e inmovilizar ligandos necesarios no se limita a MSC o el ligando SLEX. Por lo tanto, esta tecnología debería tener amplias implicaciones en las terapias celulares que utilizan la administración sistémica y requieren la orientación de las células de tejidos específicos. El método también puede ser útil para promover específicas interacciones célula-célula. En este protocolo, se describe la conjugación de SLEX en la superficie de MSC y los métodos para estudiar los comportamientos de células rodar SLEX modificado MSC sobre un sustrato recubierto de P-selectina mediante un ensayo in vitro de la cámara de flujo. También proporcionamos una breve descripción de los ensayos de caracterización de células que pueden ser utilizados para examinar el impacto del régimen de modificación química.

Nanopartículas Reducen La Alergia Al Níquel Mediante La Captura De Los Iones Del Metal

Aproximadamente el 10% de la población en los Estados Unidos sufren de alergia al níquel, y muchos son incapaces de llevar joyas o monedas y otros objetos que contienen níquel. Muchos agentes han sido desarrollados para reducir la penetración de níquel a través de la piel, pero algunas formulaciones son seguros y efectivos. Aquí, demostramos que aplicar una capa delgada de emoliente de la glicerina que contienen nanopartículas de cualquier carbonato de calcio o fosfato de calcio en una pieza aislada de piel de cerdo (in vitro) y en la piel de ratones (in vivo) previene la penetración de iones de níquel en la piel. Las nanopartículas capturan iones de níquel por intercambio catiónico y permanecen en la superficie de la piel, permitiendo que puedan eliminarse por simple lavado con agua. Aproximadamente 11-fold nanopartículas menos en masa se requieren para alcanzar la misma eficacia como el ácido de tetraacético de etilendiamina agente quelante. Mediante nanopartículas con diámetros inferiores a 500 nm en cremas tópicas puede ser una manera eficaz para limitar la exposición a los iones del metal que puede causar irritación de la piel.

Imitación De La Cascada Inflamatoria De La Célula De Adhesión Por El ácido Nucleico Aptamer Programadas Interacciones Célula-célula

La naturaleza ha desarrollado mecanismos efectivos de adhesión celular para entregar las células inflamatorias en el tejido inflamado, sin embargo, muchos expandidas por cultivo en células terapéuticas son incapaces de atacar los tejidos enfermos después de la infusión sistémica, lo que representa un gran reto en la terapia celular. Nuestro objetivo fue desarrollar métodos sencillos para programar interacciones célula-célula que de otro modo no existen células hacia la focalización y la comprensión de la compleja biología de las interacciones célula-célula. Se empleó un enfoque de la química para diseñar P o L-selectina aptámeros de unión de ácidos nucleicos en células madre mesenquimales (MSC) para que puedan participar inflamación de las células endoteliales y leucocitos, respectivamente. Se demuestra por primera vez que las células de ingeniería con un ligando adherencia artificial solo puede recapitular 3 interacciones celulares críticos en la cascada de adhesión celular inflamatorio bajo condiciones de flujo dinámico. Aptamer ingeniería MSC adherido a las superficies respectivas de selectina en condiciones estáticas más de 10 veces más eficiente que los controles incluidos revueltos-MSC ADN modificado. Significativamente, ingeniería MSC pueden ser directamente capturado de la corriente de flujo por las superficies de selectina o células que expresan selectina-bajo condiciones de flujo (≤ 2dyn/cm ²). El enfoque de la química simple y la versatilidad de aptámeros permitir el concepto de ingeniería interacciones célula-célula a ser genéricamente aplicable para atacar a las células a los tejidos enfermos y elucidar la biología de las interacciones célula-célula.

Detección Medio Cardiaca: Explotación De Señales Para La Regeneración

Recientes estudios preclínicos y clínicos indican que ciertas células exógenas y biomateriales pueden preservar el tejido cardiaco infarto de miocardio. Con respecto a las células madre, un creciente cuerpo de datos sugiere que los resultados positivos a corto plazo se atribuyen principalmente a paracrina mecanismos de señalización. La liberación de estos factores es debido a la capacidad de la célula detectar a cardiaco ambientalmente derivado señales, aunque los circuitos de retroalimentación exacta son todavía poco conocidos. Sin embargo, dada la limitada engraftment y supervivencia de las células trasplantadas en el ambiente isquémica, los beneficios clínicos a largo plazo de estas terapias han no ha comprendido aún. Para superar esto, la entrega vigilada a largo plazo de factores bioactivos con biomateriales es un enfoque prometedor. Un desafío importante ha sido la capacidad para desarrollar gradientes oportunos y espacialmente controlados de diferentes señales, fundamentales para el desarrollo y la regeneración de los tejidos. Además, dada la complejidad del proceso de remodelación tras infarto de miocardio, múltiples factores pueden requeridos etapas de distinta de la enfermedad para maximizar los resultados terapéuticos. Por lo tanto, nuevos materiales inteligentes que pueden detectar el entorno y generar señales a través de mecanismos de demanda será de gran importancia en la traducción de estas prometedoras terapias avanzadas. Este artículo repasa cómo el entorno cardiaco puede mediar los perfiles de liberación de bioactivos señales de las células y biomateriales y cómo repercute la entrega vigilada en regeneración del corazón.

De La Superficie Celular Sensores En Tiempo Real Para Entornos De Sondeo De Celulares

La capacidad de explorar la señalización celular y la célula a célula de la comunicación es esencial para la comprensión de la biología celular y el desarrollo de terapias eficaces. Sin embargo, todavía no es posible controlar la interacción de las células con sus entornos en tiempo real. Aquí, mostramos que un sensor fluorescente unido a una membrana celular puede detectar moléculas de señalización en el entorno celular. El sensor es un aptámero (una longitud corta de ADN de cadena simple) que se une al factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) y contiene un par de colorantes fluorescentes. Cuando se une a PDGF, la conformación aptámero cambios y los colorantes se acercan entre sí, produciendo una señal. El sensor, que se une covalentemente a las membranas de las células madre mesenquimales, cuantitativamente puede detectar con PDGF alta resolución espacial y temporal que se añade en medio de cultivo celular o secretado por las células vecinas. Las células madre de ingeniería conservan su capacidad de encontrar su camino a la médula ósea y puede ser monitoreado en vivo en el nivel de células individuales mediante microscopía intravital.

Inmovilizado MRI Con Contraste: Realce Con Gadolinio a Largo Plazo Señor Del Contraste De La Pared Del Vaso Del Injerto De La Vena

Se ha desarrollado un agente de contraste Señor implantable que puede ser inmovilizado covalentemente en tejido durante la cirugía. La razón es que un aumento duradero en contraste tejido usando a un agente de contraste implantable puede mejorar la diferenciación de tejido postquirúrgica usando MRI. Para MRI de vasos pequeños (por ejemplo, el injerto de la vena), el beneficio directo de tal permanente "etiquetado" de la pared del vaso por modificación de sus propiedades de relajación es lograr imágenes más eficiente. Esta eficiencia puede realizarse como sea mayor contraste hacia más exacta delimitación de fronteras de tejido de pared y lesión de buque, o, más rápido de imágenes sin penalizar el contraste-to-noise ratio, o una combinación de éstos. Demostramos, por primera vez, estable a largo plazo mejora de MRI con tal un mecanismo de contraste exógeno basado en inmovilizar un dihidrogenofosfato de gadolinium(3+) ácido dietilentriaminopentaacético modificado complejo en una vena humana mediante un enlace covalente amida. Mejora de la señal por el agente de contraste covalente inmovilizados se demuestra muestras suprimido la vena humana reflejadas en 3 T, y su estabilidad a largo plazo es demostrado durante un período de incubación de cuatro meses.

Los Métodos Para La Formación De Cuerpos Embrionarios: El Enfoque De Micropocillos

Embyroid cuerpo (EB) la formación es un paso clave en la celda muchas células madre embrionarias (ESC) protocolos de diferenciación. El EB imita la estructura del embrión en desarrollo, proporcionando así un medio de obtener cualquier linaje celular. Tradicionalmente, los dos métodos de formación de EB son la suspensión y la gota colgante. El método de la suspensión permite a los CES a la libre agregado en EBS en un plato no adherente. El método de la gota colgante suspende CES sobre la tapa de un plato y forma EBs a través de la agregación en la parte inferior de las gotas. Recientemente, los métodos alternativos de formación de EB se han desarrollado que permiten un control muy preciso de tamaño EB y forma, dando como resultado reproducible producido homogénea EBS. Este control es potencialmente útil para la diferenciación dirigida, ya que estudios recientes han demostrado que el tamaño de la EB puede ser un factor determinante útil de los tipos de células diferenciadas resultantes. Un enfoque particular para generar homogénea EBS utiliza las estructuras de micropocillos no adhesivas. La metodología asociada a esta técnica, junto con los enfoques tradicionales de la suspensión y la gota colgante, es el foco de este capítulo.

Al Examinar El Desplazamiento Lateral De Las Células HL60 Rodando Por Asimétricos P-selectina Patrones

El desplazamiento lateral de las células ortogonales a una corriente del flujo moviendo el receptor de patrones asimétricos presenta una nueva oportunidad para la separación libre de marca y el análisis de las células. Comprensión de la naturaleza de las trayectorias de células de laminación sobre sustratos tales es necesario para la ingeniería de los sustratos y el diseño de dispositivos para la separación de células y análisis. Este sentido, investigar la naturaleza estadística de rodadura celular y el efecto de la geometría de patrón y esfuerzo de corte de flujo en la celda de rodar con las trayectorias de dimensiones micrométricas, los modelos de receptores biomoleculares, con bordes bien definidos. Leucémica mieloide HL60 células que expresan el ligando PSGL-1 se permitió a fluir a través de un campo de líneas estampadas fabricadas mediante impresión microcontacto y funcionalizado con el receptor de P-selectina, aprovechando tanto la adhesión específica de este par ligando-receptor y la asimetría del receptor patrón ángulo de inclinación con respecto a la dirección de flujo de fluido de corte (α = 5, 10, 15, y ° 20). Los efectos de la magnitud del esfuerzo cortante del fluido (τ = 0,5, 1, 1,5, y 2,0 dinas / cm (2)), α, y P-selectina concentración de incubación fueron cuantificados en función de la velocidad de laminación y la longitud de seguimiento borde. Las células de Rolling seguimiento a lo largo de los bordes inclinados de las líneas modeladas antes de extraer y volver en otra línea. La separación de las células después de la laminación de seguimiento a lo largo de la orilla era compatible con un proceso de Poisson de la historia independientes de las interacciones. Aumentar el ángulo de inclinación borde disminuyó la longitud del borde de seguimiento en una forma exponencial, contrariamente a la magnitud esfuerzo cortante y P-selectina concentración de incubación, que no tienen un efecto significativo. Sobre la base de estos datos experimentales, se construyó un modelo empírico que predice la ocurrencia del desplazamiento lateral máxima en un ángulo del borde de 7,5 °. También utilizamos estos resultados para la construcción de una simulación de Monte Carlo para la predicción de las trayectorias de rodadura de las células HL60 en la P-selectina con un patrón de sustratos con un ángulo de inclinación del borde especificado. La predicción de desplazamiento lateral en el intervalo de 200 micras dentro de una longitud de 1 cm de separación apoya la viabilidad de etiqueta libre de separación de células a través del receptor de patrones asimétricos en dispositivos de microfluidos.

Ciencia De Los Materiales: Solución a Un Problema Pegajoso En Seco

Celular Diseñado Homing

Uno de los mayores retos en la terapia celular es mínimamente invasiva entregar una gran cantidad de células viables a un tejido de intereses con la eficiencia de injerto de alta. Bajo e ineficiente homing de entrega sistémica de células madre mesenquimales (MSC), por ejemplo, se piensa que es una de las principales limitaciones de los actuales MSC basados ​​en los enfoques terapéuticos, causada principalmente por la expresión inadecuada de los receptores de adhesión celular de la superficie. Utilizando un enfoque de plataforma que conserva el fenotipo MSC y no requiere la manipulación genética, se modificó la superficie de las MSCs con un polímero a escala nanométrica construcción que contiene sialil Lewis (x) (LES (x)) que se encuentra en la superficie de los leucocitos y media móvil celular en el tejido inflamado. El LES (x) de ingeniería MSC mostraron una respuesta contundente de rodadura en el endotelio inflamado en vivo y alojan en el tejido inflamado con una mayor eficiencia en comparación con las MSC de origen. El enfoque modular descrito en este documento ofrece un método simple para apuntar potencialmente cualquier tipo de células a los tejidos específicos a través de la circulación.

Bioingeniería Nanotecnología: Hacia La Clínica

Basados En Nanopartículas De Monitoreo De La Terapia Celular

Terapia celular exógena pretende reemplazar o reparar las células enfermas o disfuncionales y promete revolucionar la medicina mediante la restauración de la función de órganos y tejidos. Para desarrollar la terapia celular eficaz, deben evaluarse la ubicación, la distribución y la persistencia a largo plazo de las células trasplantadas. Nanopartículas (NP) basado en tecnologías de imagen tienen el potencial para realizar un seguimiento de las células trasplantadas no invasiva. Aquí resumimos los avances más recientes en células basadas en NP seguimiento con énfasis en (1) los criterios de diseño para seguimiento de NPs, (2) protocolos para el etiquetado de la célula, (3) una comparación de modalidades de imágenes disponibles y sus correspondientes agentes de contraste, (4) un Resumen de los estudios preclínicos en células basadas en NP seguimiento y finalmente (5) perspectivas y orientaciones futuras de la célula.

Clasificación De Células Por Balanceo De La Célula Determinista

Esta comunicación presenta el concepto de &quot;móvil celular determinista&quot;, que aprovecha transitorios de la superficie celular que median las interacciones moleculares de células rodar para clasificar las células con alta pureza y eficiencia en un solo paso.

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