Translate this page to:
French
In JoVE (2)
- La culture de moteur primaire et neurones sensoriels de médias définis sur les échafaudages électrofilées poly-L-lactide nanofibres
- Fondements Électrofilage: Solution Optimisation et paramètres Appareillage
Other Publications (8)
Automatic Translation
This translation into French was automatically generated.
English Version | Other Languages
Articles by Joseph M. Corey in JoVE
JoVE Neuroscience
La culture de moteur primaire et neurones sensoriels de médias définis sur les échafaudages électrofilées poly-L-lactide nanofibres
1Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, 2State Key Laboratory of Bioelectronics, Southeast University, 3Department of Neurology, University of Michigan, 4Geriatric Research, Education and Clinical Center, Veterans Affairs Ann Arbor Health System
Alignés fibres électrofilées diriger la croissance des neurones in vitro et sont un élément potentiel de régénération nerveuse échafaudages. Nous décrivons une procédure pour la préparation des substrats de fibres électrofilé et la culture sans sérum de rat E15 sensorielles primaires (DRG) et les neurones moteurs. Visualisation des neurones par immunocytochimie est également inclus.
JoVE Bioengineering
Fondements Électrofilage: Solution Optimisation et paramètres Appareillage
1Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, 2State Key Laboratory of Bioelectronics, Southeast University, 3Department of Neurology, University of Michigan, 4Geriatrics Research, Education and Clinical Center, Veterans Affairs Ann Arbor Healthcare Center
Électrofilage techniques peuvent créer une variété d'échafaudages nanofibrous pour l'ingénierie tissulaire ou d'autres applications. Nous décrivons ici une procédure d'optimiser les paramètres de la solution électrofilage et appareils pour obtenir des fibres à la morphologie et l'alignement désiré. Les problèmes courants et les techniques de dépannage sont également présentés.
Other articles by Joseph M. Corey on PubMed
Modélisation Substrat: Une Technologie Naissante Pour L'étude Du Comportement Des Neurones
De la matrice extracellulaire (ECM) des protéines et molécules d'adhésion cellule-cellule (CAM) jouent un rôle important dans le développement neuronal et la différenciation. Dans l'enquête de ces rôles, des substrats à motifs se sont révélés être un outil utile notamment. Des techniques de photolithographie et de micro-impression peut être utilisé pour faire des motifs de ECM, les cames, les acides aminés, et les groupes organofonctionnels pour les neurones en culture et d'autres types cellulaires. Les expériences effectuées à l'aide de ces substrats ont fourni un éclairage unique sur les rôles de la cellule-substratum adhérence, la forme des cellules, et la composition ECM sur les fonctions cellulaires importantes, y compris la survie, la migration, la croissance des neurites, et le développement de la polarité. Les modèles peuvent également être conçu pour localiser les corps cellulaires et de limiter leurs processus à des zones prédéterminées d'un substrat. Enfin, le comportement des neurones sur des substrats à motifs peut se révéler utile dans la conception des échafaudages et des guides nerveuses sur mesure pour la régénération et la réparation du système nerveux.
Troubles Génétiques Produisant La Compression Radiculopathie
Le mal de dos est une plainte fréquente vu dans la pratique neurologique. Dans l'évaluation de la douleur dorsale, les neurologues sont invités à évaluer les patients pour radiculopathie, de déterminer si elles peuvent bénéficier de la chirurgie, et aider la direction de guidage. Bien que la hernie discale est l'étiologie la plus commune de la radiculopathie compressive, il ya beaucoup d'autres causes, y compris les maladies génétiques. Cet article est une discussion sur les troubles génétiques qui causent ou contribuent à radiculopathies. Ces troubles génétiques comprennent la neurofibromatose, la maladie osseuse de Paget, et la spondylarthrite ankylosante. De nombreuses maladies génétiques peuvent également conduire à des déformations de la colonne vertébrale, y compris l'atrophie musculaire spinale, l'ataxie de Friedreich, de Charcot-Marie-Tooth, la dysautonomie familiale, idiopathique de torsion dystonie, syndrome de Marfan, d'Ehlers-Danlos. Toutefois, la mesure de la radiculopathie causée par des déformations du rachis est essentiellement absente de la littérature. Enfin, l'enquête récente sur l'héritabilité de la dégénérescence discale et hernie discale lombaire suggère une forte composante génétique dans l'étiologie de la maladie discale lombaire.
Alignés Nanofibres électrofilées Spécifier Le Sens De La Croissance Des Racines Des Neurites Dorsale Ganglia
Lésion d'un nerf, une cause importante de handicap, peuvent être traitées plus efficacement en utilisant des canaux d'orientation contenant des fibres nerveuses alignées longitudinalement. Alignés, les nanofibres électrofilées diriger la croissance des neurites de cellules souches neurales immortalisées, démontrant le potentiel pour diriger neurites en régénération. Cependant, aucune étude d'orientation des neurites sur ces fibres n'a encore été effectuée avec les neurones primaires. Ici, nous avons examiné neurites de dorsales explants ganglions de la racine sur électrofilées de poly-L-lactate nanofibres d'alignement élevé, intermédiaire, et aléatoire. Sur des fibres alignées, neurites a grandi radialement vers l'extérieur des ganglions et se tourna vers suivre les fibres au contact. L'orientation des neurites a été robuste, avec neurites ne jamais laisser les fibres de croître sur la lamelle environnante. Pour comparer l'alignement des neurites à ce que des substrats de nanofibres, les méthodes de Fourier ont été utilisées pour quantifier l'alignement. L'alignement des neurites, cependant frappante, était inférieure à l'alignement des fibres sur tous, mais les fibres aléatoirement alignés. Neurites sur des substrats fortement alignées étaient de 20 et 16% plus longtemps que neurites sur les fibres aléatoires et intermédiaire, respectivement. Les cellules de Schwann sur les fibres supposé une morphologie très étroite par rapport à celles sur la lamelle environnante. L'orientation des neurites robuste démontré ici, c'est une étape importante vers l'utilisation de nanofibres alignées électrofilées, pour la régénération des nerfs. (C) 2007 Wiley Periodicals, Inc Res J Biomed Mater, 2007.
La Conception De électrofilées PLLA Nanofibres Échafaudages Compatible Avec Culture Exempt De Sérum De Moteur Primaire Et Les Neurones Sensoriels
Alignés électrofilées nanofibres la croissance des neurites direct et peut se révéler efficace pour la réparation dans le système nerveux. L'application des échafaudages de nanofibres de différentes régions du système nerveux, il faudra avant les tests in vitro des modèles d'échafaudage avec des types spécifiques de cellules neuronales et gliales. Ce serait mieux accomplie en utilisant des neurones primaires dans un milieu sans sérum; cependant, une telle croissance sur des substrats de nanofibres n'a pas encore été atteint. Nous rapportons ici le développement de la poly (acide L-lactique) (PLLA) substrats de nanofibres qui soutiennent la croissance sans sérum du moteur primaire et les neurones sensoriels, à des densités faibles de placage. Dans notre étude, nous avons d'abord comparé les matériaux utilisés pour ancrer les fibres de verre à conserver les cellules submergées et de maintenir l'alignement des fibres. Nous avons constaté que le poly (lactique-co-acide glycolique) (PLGA) des fibres de verre ancres à et est moins toxique pour les neurones primaires que bandage et la colle utilisée dans d'autres études. Nous avons ensuite conçu un substrat produit par électrofilage nanofibres PLLA directement sur des lamelles de pré-revêtus de PLGA. Ce substrat d'alignement de fibres conserve, même lorsque le faisceau de fibres se détache de la lamelle et maintient les cellules dans le même plan focal. Pour voir si l'augmentation de la mouillabilité améliore la survie des neurones moteurs, quelques fibres ont été gravée par plasma avant l'ensemencement des cellules. Survie sur les fibres gravées a été réduit à la plus faible densité de placage. Enfin, l'alignement des neurones cultivés sur ce substrat était égale à l'alignement de nanofibres et dépassé l'alignement des neurites à partir d'explants testés dans une étude précédente. Ce substrat devrait faciliter l'étude du comportement de nombreux types de neurones sur les fibres électrofilées dans un milieu sans sérum.
Cellules De Neuroblastome Modélisation De Type N Et S-type Avec Pluronic F108 Et Protéines De La MEC
Influencer la forme des cellules en utilisant des substrats microélectrodes affecte les comportements cellulaires, tels que la prolifération et l'apoptose. Forme de la cellule peut également affecter ces comportements dans le neuroblastome humain (NBL) le cancer, mais à ce jour, aucun dessin ou modèle a effectivement substrat à motifs multiples cliniquement importantes des lignées de NBL. Dans cette étude, nous avons examiné si Pluronic F108 était un revêtement anti-adhésif efficace pour les cellules humaines NBL et si elle serait de localiser trois lignes NBL aux régions adhésives de la culture de tissus en plastique ou je collagène sur les modes de substrat. L'adhérence et la structuration d'une ligne de S-Type, SH-EP, et deux lignes de type N, SH-SY5Y et IMR-32, ont été testés. Dans les essais d'adhérence, F108 dissuadé adhérence NBL tout aussi bien que deux anti-adhésives silanes organofonctionnels et beaucoup mieux que la sérum albumine bovine. Rayures à motifs de F108 restreint tous les trois des lignées de NBL à bandes adhésives de la culture de tissus en plastique. Nous avons ensuite étudié quatre régimes d'application de collagène et F108 à des régions différentes d'un substrat. Le contact avec le collagène oblitère la capacité de F108 à dissuader l'adhérence NBL, limitant la fois des matériaux peut être appliquée à des substrats pour produire un motif de haute fidélité NBL. Cette conception substrat gravé devrait faciliter les enquêtes sur le rôle de la forme des cellules dans le comportement des cellules NBL.
Mener-polymère Nanotubes Améliorer Les Propriétés électriques, Mécaniques, Adhérence De Fixation Neurale, Et La Croissance Des Neurites De électrodes Neurales
Un comparaison in vitro de la conduite de polymère-nanotubes de poly (3,4-éthylènedioxythiophène) (PEDOT) et de poly (pyrrole) (PPy) et à leurs homologues de film est signalé. Impédance, chargé capacité densité (CCD), tendance à la délamination et la croissance des neurites sont comparés. Pour la densité de charge même dépôt, les films et les nanotubes se développer PPy relativement plus rapide à la verticale, tandis que les films de PEDOT et des nanotubes de croître plus latéralement. Pour la densité de charge même dépôt (1,44 cm C (-2)), les nanotubes de PPy et des nanotubes de PEDOT ont une impédance plus faible (19,5 + / - 2,1 kOmega pour les nanotubes de PPy et 2,5 + / - 1,4 pour les nanotubes de PEDOT kOmega à 1 kHz) et supérieur CCD (184 + / - 5,3 cm MC (-2) pour les nanotubes de PPy et 392 + / - 6,2 cm MC (-2) pour les nanotubes de PEDOT) par rapport à leurs homologues cinématographiques. Toutefois, les nanotubes de PEDOT diminuer l'impédance de la neuro-électrodes des sites d'environ deux ordres de grandeur (Iridium nue 468.8 + / - 13,3 kOmega à 1 kHz) et d'accroître la capacité de densité de charge d'environ trois ordres de grandeur (Iridium nue 0,1 + / - 0,5 cm mC (-2)). Pendant les mesures de voltampérométrie cyclique, les deux nanotubes PPy et PEDOT restent adhérent sur la surface du dioxyde de silicium tout en PPy et PEDOT films délamination. Dans les expériences de neurones primaires de la conduite des nanotubes-polymère, de culture des explants ganglionnaires de la racine dorsale reste plus intacte et présentent plus neurites (1400 + / - 95 microm pour les nanotubes de PPy et 2100 + / - 150 microm pour les nanotubes de PEDOT) que leurs homologues cinématographiques. Ces résultats suggèrent que la conduite-polymère des nanotubes peut améliorer la fonction à long terme de microélectrodes de neurones.
Neuritogenèse Accélérée Et La Maturation Des Neurones Moteurs Spinaux Primaires En Réponse à Nanofibres
Neuritogenèse, la formation de la polarité neuronale, et la maturation des axones et des dendrites sont fortement influencés par deux biochimiques et topographique composants extracellulaires. Le but de cette étude était d'élucider les effets de la topographie d'acide polylactique fibres électrofilées sur les soins primaires des neurones moteurs du développement, parce que la régénération des axones du moteur est extrêmement limitée dans le système nerveux central et pourraient potentiellement bénéficier de la mise en œuvre d'un échafaudage de synthèse afin d'encourager la repousse. Dans cette analyse, nous avons constaté que tous deux alignés et orientés de façon aléatoire des fibres submicroniques considérablement accéléré les processus de neuritogenèse et la formation de la polarité des neurones moteurs individuels cultivés par rapport à plat des films polymères et les contrôles de verre, probablement en raison de lamellipodes formation restreinte observée sur les fibres. En revanche, la maturation dendritique et soma épandage ont été inhibées sur des substrats de fibres au bout de 2 jours in vitro. Cette étude est la première à examiner les effets de la topographie des fibres électrofilées sur des neurones moteurs et la formation neuritogenèse polarité. Nanofibres alignées ont été démontré qu'elle affecte la directionnalité et le calendrier des neurones moteurs du développement, en fournissant une preuve supplémentaire de l'utilisation efficace des échafaudages électrofilées dans les applications de régénération de neurones.
Les étapes Du Développement Morphologique Neuronale in Vitro - Un Dosage Automatisé
Après placage in vitro, les neurones passent à travers une série d'étapes morphologiques autant qu'elles adhèrent et mûrir. Ces transitions de scène morphologiques peuvent être surveillés en fonction du temps pour évaluer la santé relative et le développement de cultures de neurones dans des conditions différentes. Bien que le développement morphologique est habituellement tout à fait évident à l'œil expérimenté, il peut souvent être difficile à quantifier d'une manière significative. Morphologie quantification repose généralement sur la mesure d'image manuel et peut donc être fastidieux, chronophage et sujet aux erreurs humaines. Nous rapportons ici le succès du développement d'un processus automatisé à l'aide disponible dans le commerce d'analyse d'image programme MetaMorph (®) pour analyser la morphologie et de quantifier la croissance de neurones moteurs spinaux embryonnaires in vitro. Notre processus s'est appuyé sur l'excroissance des neurites et des modules de notation cellulaires incluses dans MetaMorph (®) et sur l'analyse des données exportées avec un algorithme écrit en MATLAB (®). Nous avons d'abord adopté une série de stades de développement des motoneurones in vitro. Neurones ont été classés dans ces étapes directement à partir de la sortie de la disposition MetaMorph (®) en utilisant l'algorithme écrite dans MATLAB (®). Nous avons validé les résultats de l'analyse automatisée contre une analyse manuelle des mêmes images et n'a trouvé aucune différence statistiquement significative entre les deux méthodes. Lorsqu'il est correctement configuré, l'analyse d'image automatisée avec MetaMorph (®) est une alternative rapide et fiable à la mesure manuelle et a le potentiel pour accélérer le processus de recherche.
