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Articles by Karen Christman in JoVE
JoVE Bioengineering
심근 조직 공학을위한 생물학 유래 주사용 재료의 제조
University of California, San Diego
decellularized 조직에서 주사용 매트릭스 젤을 준비하고 밀고 myocardium에 주입을위한 방법
Other articles by Karen Christman on PubMed
섬유 소 비 계에서 섬유 소 접착제 혼자과 골격 Myoblasts 심근 경색 후 심장 기능을 유지합니다
심장 조직 공학 센터 epicardial 표면에 세포를 제공 하는 장비의 사용 주위에 있는 현재 노력. 이 연구에서 우리 섬유 소 접착제의 효과 검사 하는 허 혈 성 심근에서 주 사용 비 계 및 벽 지원. 쥐의 왼쪽된 관상 동맥 reperfusion 뒤 17 분 내포 했다. 초음파는 경색 후 8 일을 수행 했다. 1 ~ 2 일 후, 염 분, 섬유 소 인산 염 버퍼에 0.5% 소 혈 청 민 (BSA) 혼자, 혼자, 골격 myoblasts 접착제 또는 섬유 소 접착제 골격 myoblasts 허 혈 성 좌 심 실에 주입 했다. 초음파 다시 주입 후 5 주 수행 했다. 동물 희생 후 했다 고 마음 했다 신선한 냉동 고에 대 한 구역이 조직학 및 기술. 소수 단축 (FS)와 BSA 그룹의 경색 벽 두께 5 주 후 크게 감소 했다 (p = 0.0005와 0.02, 각각). 이와 반대로 섬유 소 접착제 그룹 셀 그룹과 셀 섬유 소 접착제 그룹에 대 한 두 측정 크게 변경 하지 않은 (FS: p = 0.89, 0.18, 0.19, 각각; 벽 두께: p = 0.40, 0.44, 0.43, 각각). 섬유 소 접착제는 쥐에 있는 심근 경색 후 경색 벽 두께 및 심장 기능을 보존 수 있으며 심근 세포가 식 위한 biomaterial scaffold로 유용할 수 있습니다.
기타-섬유 소 비 계 세포 이식 생존 향상 경색 확장 줄어들고 허 혈 성 심근에서 Neovasculature 형성을 유도 한다
이 연구에서 우리 섬유 소 접착제 세포 이식 보존 및 생존을 향상, 경색 확장을 감소 및 neovasculature 형성 유도 여부 결정.
향상 된 Neovasculature는 Biopolymer에 Pleiotrophin 플라스 미드의 납품에 따라 허 혈 성 심근에 형성
관상 동맥 심장 질환은 현재 서양 세계에서 최고의 킬러. 치료 angiogenic 에이전트는 현재이 질병의 치료를 위해 검사 되 고. 우리는 최근 허 혈 성 심근의 치료를 위해 치료 요원으로 효과적인 사용 Pleiotrophin (PTN)의 증명 하고있다. 우리는 또한 biopolymer 섬유 소 접착제의 주입 왼쪽된 심 실 형상을 보존 하 고 심근 경색에 따라 심장 기능의 저하를 방지할 수 나타났습니다. 벌 거 벗은 플라스 미드 주사의 낮은 transfection 효율으로 인해 심근에 유전자 활성 매트릭스로 PTN 플라스 미드를 biopolymer 사용 검사 하 고. 이 연구에서는 섬유 소 접착제에 PTN 플라스 미드의 전달 식 염 수에 벌 거 벗은 플라스 미드의 주입에 비해 neovasculature 형성 증가 보여 줍니다.
Pleiotrophin 기능 Neovasculature in Vivo의 형성을 유도 한다
Pleiotrophin (PTN) 헤 파 린 바인딩 성장/분화와 Midkine (MK), Ptn/Mk 발달 유전자 가족의 유일한 다른 회원 50% 아미노산 시퀀스 id와 눈에 띄는 도메인 homology를 공유 하는 cytokine 유도 이다. Ptn 진은 태아 및 상처 치유에 초기 혈관 개발 사이트에 표현 되 고 많은 인간의 종양에서의 제정 식을 개발 하는 동안 신생과 상처 수리 및 고급 악성 종양 PTN 중요 한 역할을가지고 제안 angiogenic 형와 관련 된. 우리 쥐에서 허 혈 성 심근에 PTN 표현 하는 플라스 미드를 주입 하는 PTN angiogenic 생체 조건 여부를 직접 테스트 하려면. Pleiotrophin 정상 나타나는 새로운 모세 혈관과 arterioles arteriole 표식, 평활 근 세포 알파-말라 쉽게 감지 레벨을 했다 각각의 통계적으로 유의 한 증가 자극. 또한, 새로 형성된 된 혈관은 현존 하는 관상 동맥 혈관 시스템과 상호 연결을 표시 했다. 이러한 연구의 결과 보여 그 PTN는 vivo 모두 새로운 혈관 형성을 시작할 수에 효과적인 angiogenic 상담원이 직접 정상적인 모양과 기능에. 데이터 PTN 다른 세포 유형 내 피 세포에 국한 되지 않음 다른 기능을 자극 하는 능력을 통해 보다 "완벽 한" 새로운 혈액 혈관 형성 신호 것이 좋습니다.
단백질 Micropatterns PH 응답성 폴리머와 빛을 사용 하 여
단백질 및 펩 티 드 microarrays는 높은 감도 및 동시 마커 검사에 대 한 가능성 때문에 의료 진단에 대 한 인기 있는 후보. 이러한 배열의 잠재력을 실현 하는 리간드 패턴화 하기 위한 새로운 전략 필요 하다. PH 응답성 폴리머, 깊은 자외선 (DUV) 빛 및 photoacid 발전기 (PAG)를 활용 하 여 단백질을 패턴화 하는 방법을 알려드립니다. 폴 리 (3, 3'-diethoxypropyl 메타 크 릴 산) (PDEPMA) 알데하이드 산 치료 다음과 변환 반응 아 세 탈 사이드 체인을 포함 합니다. PDEPMA Si-SiO(2) 기판 위에 스핀 코팅 했다와 1 M Hcl을 화학적으로 deprotected 또는 photochemically triphenylsulfonium triflate 존재 DUV에 노출에 의해 deprotected. 그린 형광 hydroxylamine와 반응 하 여 Purpald와 알데하이드 그룹 변환 확인 됐다. 단백질 microarrays photochemically 꽃무늬 표면 뒤에 빨간색 형광 streptavidin 알데하이드 반응성 biotin과 잠복기에 의해 증명 되었다. 이 방법론은 펩 티 드 및 단백질 의료 센서를 포함 하 여 다양 한 생물 학적 응용에 대 한 정밀한 패터 닝에 대 한 새로운 기판을 제공 합니다.
서브 마이크론 Streptavidin 패턴 단백질 어셈블리에 대 한입니다
알데하이드 기능 미크론 및 서브 마이크론 스케일 기능 사진 평판 단백질 immobilization와 생물학 관련 규모에 어셈블리에 대 한 플랫폼을 개발 하 여 고분자 필름 조작 했다. PH 반응성 폴리머 폴 리 (3, 3'-diethoxypropyl 메타 크 릴 산) 및 photoacid 발전기 (PAG)이 포함 된 영화 500에서 패턴화 된 365 nm (i-선) 빛에 노출에 의해 40 엄마 nm. PAG 활성화 및 acetals의 가수분해, 알데하이드 그룹을 형성 했다. 영화 biotinylated 알데하이드 반응성 프로브 incubated 했다 후 x-선 광전자 분광학 결과 표면에 부착 되 고 biotin과 일치 했다. 배경 홍수 노출 및 일반적인 단백질 흡착 98% 감소 결과 aminooxy로 끝나는 poly(ethylene glycol)와 인큐베이션 passivated 이후에. 단백질 패턴화 및 어셈블리 streptavidin, biotinylated 탄 저 균 독 소 수용 체-1, 탄 저 균 독 소의 보호 항 원 moiety를 사용 하 여 및 형광 현미경과 원자 힘 현미경 (AFM)에 의해 확인을 시연 했다. AFM 500 nm 단백질 기능 달성 했다 시연 했다. Biotinylated 단백질의 풍요로 움 때문에이 방법론 단백질 immobilization와 생명 공학의 다양 한 응용 프로그램에 대 한 어셈블리에 대 한 플랫폼을 제공합니다.
심근 경색의 치료를 위한 생체입니다
거의 10 년 동안, 연구 자들은 세포 이식 심장 수리에 대 한 가능성 조사. 최근 조직 공학 및 생체 재료의 신흥 분야 잠재적인 치료를 제공 하기 시작 했습니다. 엔지니어링 접근을 복구 하도록 설계 되었습니다 조직의 손실 되거나 성장 요인과 세포 이식 biomaterial 건설 기계 임대를 통해 조직 손상. 현재 심근 경색 (MI)의 치료를 위해 3 biomaterial 접근이 있다. 첫 번째 심장 마비 예방에 고분자 왼쪽된 심 실 지지대 포함 됩니다. 두 번째 vivo에서 이식 후 체 외 조작된 심장 조직을 이용 한다. 최종 접근 수반 주입 셀 또는 원래의 장소에 만들 심근에 비 계 심장 조직 설계. 이 검토에서는 미 치료를 위한 생체의 성장 하는 분야에서 현재 진행.
표면에 단백질의 화학적 제어 활용입니다
표면 단백질의 동원 정지에 대 한 합리적인 디자인은 다양 한 분자 진단에서 분자의 근본적인 연구를 위한 고급 플랫폼에 이르기까지 생물 및 의료 응용 프로그램에 필수적인 세포 생물학 및. 표면에 단백질의 사이트 선택적이 고 반응 제어 immobilization 위한 고급 전기 기반된 접근 방식을 개발 했습니다. 4-Nitrothiophenol 골드 전극 표면에서의 분자 단층의 니트로 그룹에서 선택적 방식에서 전기 줄이면, 표면 단백질 immobilization 취할 potentiometric 검사에 의해 아미노 그룹을 감당할 수는 아민을 사용할 수 있습니다. 이 단백질 immobilization 전략 하나 복잡 한 단백질 구조 생물학 및 의학 기본 및 응용 문제를 해결 하기 위해 표면에 조작 될 수 있습니다.
나노 헤 파 린을 흉내 낸 폴리머에 Immobilization, 성장 인자 패턴
이 연구에서 움직이지 폴리머의 된 그룹과 셀 신호에 중요 한 성장 요인의 헤 파 린 바인딩 도메인 간의 정전기 상호 작용 nanopattern을 악용 했다 단백질. 폴 리 (나트륨 4-styrenesulfonate-co-poly(ethylene glycol) 메타 크 릴 산) (pSS-co-pPEGMA) 가역 추가 조각화 체인 전송 (뗏목) 중 합 체인 전송 에이전트와 2, 2'-azoisobutyronitrile (AIBN) 창시자로 에틸 S-thiobenzoyl-2-thiopropionate를 사용 하 여 합성 되었다. 그 결과 고분자 (1) 1 H NMR, GPC, 특징 이었다 FT-적외선, 그리고 자외선-마주 1.17의 증가할수록 인덱스 (PDI)와 24000의 수 평균 분자 무게 (미네소타) 했다. Dithioester 최종 그룹 1의 thiol, 감소 되었다 고 폴리머는 이후에 금 기판에 움직일 수 있습니다. 기본적인 섬유 아 세포 성장 인자 (bFGF)과 혈관 내 피 성장 인자 (VEGF) 헤 파 린 바인딩 도메인을 통해 폴리머에의 바인딩 다음 표면 플라스몬 공명 (SPR)에 의해 확인 되었다. 상호 작용 생리 소금 농도에서 안정 됐다입니다. 폴리머 1 마이크로-및 nanopatterns 형성 전자 빔 작가 사용 하 여 실리콘 웨이퍼에 유실 되었다. 100 Nm 및 임의 나노 기능 동심원 및 인접 사각형, 삼각형 등의 해상도 달성 했다. 형광 현미경 Bfgf와 VEGF 폴리머 마이크로-및 nanopatterns을 움직일 이후에 확인 했다.
심장 조직 공학에 대 한 주 사용 비 계로 자연스럽 게 파생 된 심근 매트릭스
따라서 조직 공학 전략은 수리를 위해 필요한, 심근 조직의 부족 크게 심근 경색에 따라 자체를 다시 생성 하는 기능. 심장 조직 공학;에 대 한 몇 주 사용 재료를 검사 그러나, 아무도 심근을 모방 하도록 특별히 설계 되었습니다. 이 연구의 목표는 생체 외에서 속성 및 기타-심근 매트릭스 자연 심근 세포 외 환경 모방 하도록 설계 되었습니다의 vivo에서 잠재력을 조사 했다. 돼지 심근 조직 decellularized 되었고 37도 C에서 체 외와 쥐 심근에 주입에 따라 vivo에서 젤 수 심근 매트릭스를 형성 하기 위해 처리 합니다. 결과 심근 행렬 glycosaminoglycan 콘텐츠를 포함 하 여 복잡 한 구성을 유지 하 고 nanofibrous 구조를 self-assemble 수 있었다. 내 피 세포와 평활 근 세포 생체 외 및 생체 조건, 11 일 post-injection에서 arteriole 형성에 상당한 증가와 심근 매트릭스를 향해 마이그레이션할 표시 했다. 매트릭스를 통해 임상적으로 사용 되는 카 테 터, 최소 침 습 치료에 대 한 잠재력을 보여주는 성공적으로 추진 했다. 따라서, 우리 심장 조직 공학에 대 한 주 사용 발판으로 초기 타당성과 자연스럽 게 파생 된 심근 매트릭스의 잠재력을 증명 하고있다.
주 사용 심근 매트릭스로 심근 조직 공학에 대 한 비 계
심근 조직 공학에 활용 하 고 현재 주 사용 재료 공학 응용 프로그램이 다른 조직에서 빌려 왔다 고 심근에 대 한 특별히 설계 되지 않았습니다 있다. 최근 최소 침 습 배달 의무가 있을 뿐 아니라 심장 특정 매트릭스 효과 제공할 것 이라고 하는 심근 세포 외 매트릭스의 주 사용 양식을 사용 하 여 타당성을 테스트 했습니다. 우리는이 자료 self-assembles neovasculature의 침투를 지 원하는 nanofibrous 비 계 형성을 vivo에서 증명 하고있다. 우리 또한 그이 자료 전달 될 수 있습니다 최소한 invasively 카 테 터를 통해 설명 했다.
왼쪽된 심 실 형상 및 만성 허 혈 성 심장 근육 병 증의 설치류 모델에서 왼쪽된 심 실 기능 향상의 복원
심근 재건을 다양 한 접근 방법은 congestive 심장 마비 허 혈 성 심장 근육 병 증에서 발생의 치료를 위해 개발 되었습니다.
전자 빔 복사해올된 기능성 고분자와 나노에 여러 단백질 위치
자연에서 발견 된의 복잡성과 일치 하는 깡통이 단백질 구조 구성 의료 재료의 다음 세대를 위해 필수적 이다. 이 보고서에 정확 하 게 전자 빔 리소 그래피를 사용 하 여 2 차원 단층 또는 3 차원 다층 형식에 깡통이 단백질 nanopatterns 배열에 대 한 다양 한 방법을 설명 합니다. 8 팔 poly(ethylene glycol) s (나무 못) biotin, maleimide, aminooxy, 또는 nitrilotriacetic 산 체인 끝에 수정 되었습니다. 1 H NMR 분광학 분석 반응을 효율적 했다 끝 그룹 변환 했다 91-100% 공개 했다. 고분자 다음 전자 광선을 사용 하 여 기능 그룹의 미크론 크기의 패턴을 형성 하는 Si 표면에 십자가 했다. 히스티딘 태그는 N 단자 알파-oxoamide, 무료 시스테인 biotin 바인딩 사이트와 단백질은 각각 다른 시 약의 추가 없이 수성 솔루션에 기판으로 incubated 다음 했다. 형광 현미경 실험에 의해 단백질 반응 site-specifically 양식 micropatterns에 노출 된 기능 그룹으로 결정 했다. 깡통이 나노 단백질 패턴 다음 조작 했다. 직교 reactivities와 다른 구슬 같은 칩에 꽃무늬 순차적으로 했다. Biomolecules 혼합물에서 두 개의 다른 단백질의 동시 어셈블리 깡통이 2 차원 패턴을 형성. 원자 힘 현미경에는 나노미터 크기의 고분자 패턴 형성 되었다, 그리고 형광 현미경 검사 법 시연 다른 단백질의 측면에 의해 사이드 패턴 획득 했다 시연 했다. 또한, 다층 나무 못 제조 마이크론 및 나노미터 크기의 패턴 서로 한 기능 그룹의 생산. 서로 다른 단백질의 정확한 3 차원 준비 했다 그때 깨 달 았.
디자인 및 주사 Pericardial 매트릭스 젤의 특성: 심장 조직 공학에 대 한 잠재적으로 헌 비 계
발생 거의 없음 복구는 심장에 허 혈 성 손상에 따라 congestive 심장 마비에 이르게 심장 기능의 점진적 변성을 일으키는. 심장 조직 공학 전략 주 사용의 다양 한 디자인에 초점을 맞춘 투어 복잡 한 세포 외 기질 (ECM)을 단일 구성 소재로 구성에서 범위-자료를 파생 합니다. 이 연구에서 일반적으로 사용 되는 biomaterial pericardial ECM 심장 수리를 위해 주사 발판으로 사용 하기 위해 조사 했다. Decellularized 돼지 심장 막의 solubilized 형태로 주입 및 in vivo, 헌 치료를 제공 하 고 결정 이점이 인간의 심 낭으로 조사 라는 젤 유도 수 결정 했다. 특성 매트릭스 젤 현존 단백질과 glycosaminoglycan 콘텐츠 식별 된 네이티브 pericardial ECM의 구성 요소를 유지 했다. 생체 외에서 마이그레이션 분석 결과의 결과 돼지 pericardial 매트릭스 관련 셀 형식에 대 한 강한 chemoattractant 이지만 생체 조건 결과 보여 두 자료 neovascularization, 주사 치료로 타당성을 보여주는 통계적으로 비슷한 양의 발생을 나타냅니다. 잠재적인 줄기 세포 동원 c의 존재에 의해 지원 되었다-키트 + 매트릭스 주입 영역 내에서 셀. 이 작품으로 심 낭 심근 경색 치료에 대 한 헌 비 계에 대 한 소설을 원본으로 식별 됩니다.
심근 경색과 심장 마비의 처리를 위한 주 사용 재료: Decellularized 매트릭스의 약속
심혈 관 질환 새 치료가 치료 심부 post-myocardial 경색의 진행에 필요한 제안 죽음의 주요 원인이 되 고 있습니다. 심장 조직 자체를 다시 생성 하는 제한 된 능력으로 실험적인 biomaterial 요법 회 저 성 cardiomyocytes의 교체 및 손상 된 세포 외 매트릭스의 수리에 집중 했다. Acellular 및 셀룰러 심장 패치 마음의 epicardial 표면에 수술로 적용 하는 동안 주사 자료 손상 된 세포 외 매트릭스를 교체 하거나 또는 셀 배달에 대 한 비 계 역할을 하는 심근에 직접 침 습 배달의 예비 이점을 제공 합니다. 심장 관련 decellularized 행렬 헌 치료 될 가능성이 기본 생 화 학적 및 구조적 매트릭스 성분의 생체 모방 되 고 추가 이점을 제공 합니다. 이 검토는 뿐만 아니라 심장 수리를 위해 주사 자료로 decellularized 매트릭스의 약속을 강조 카 테 터 기반 배달에 대 한 이상적인 비 계의 요구 사항에 초점을 맞출 것 이다.
표면 패턴화를 생성 하기 위한 나노 매트릭스를 정의 합니다
동안 줄기 세포 문화에 주로 미디어 수용 요인의 추가 통해 제어, 줄기 세포 재생 및 분화에 세포 외 매트릭스의 영향 최전선에 최근에 왔다. Vivo에서 셀 준수와 나노에는 신호에 응답, 따라서 세포 외 기질 부품이 규모의 프레 젠 테이 션은 in vivo 환경 흉내 낸 중요 합니다. 단백질 및 펩 티 드 반응성 고분자 및 전자 빔 리소 그래피, 줄기 세포 재생 및 분화에 대 한 매트릭스 효과 공부 하는 데 이용 될 수 있는 매우 유연한 nanopatterning 기술을 개발 했습니다.
세포 배양에 대 한 특정 세포 외 기질 코팅 티슈를 준비 하기 위한 간단 하 고 높은 저조한 방법입니다
단백질 및 다 당 류, 많은 세포 기능을 조절 도움이 매우 복잡 하 고, 조직의 특정 네트워크 네이티브 기질 (ECM)에 의하여 이루어져 있다. ECM의 복잡 한 성격에도 불구 하 고 체 외 세포 기반 연구는 전통적으로 적절 하 게 in vivo 세포 외 환경과 모방 하는 단일 ECM 구성 요소 기판에 셀 행동을 평가 하기.
Decellularized 인간 Lipoaspirate에서 주사 Hydrogel 비 계입니다
소프트 티슈 필러는 급속 하 게 미적 개선 또는 지방 조직 적자의 복구에 대 한 인기를 얻고 있다. 여러 가지 주사 biopolymers이이 목적에 대 한 조사 하지만 종종 신속 하 게 재흡수 또는 제한 된 adipogenesis를 보여 고 네이티브 지방 세포 외 매트릭스 (ECM)를 모방 하지 않습니다. 우리는 효율적으로 인간의 lipoaspirate의 셀룰러 및 지질 내용을 제거 하 여 주사 지방 매트릭스 비 계 생성. Decellularized 물질 펩 티 드 및 glycosaminoglycans 네이티브 지방 ECM에서의 복잡 한 구성 유지. 이 매트릭스는 solubilizing self-assembles 피하 주입 시 열적으로 반응 hydrogel을 생성 하기 위해 추출 된 ECM에 의해 추가로 처리할 수 있습니다. 이 hydrogel 성장을 지원 하 고 환자의 생존 일치 지방 유래 줄기 세포 생체 외에서. 인간 lipoaspirate에서 주사 hydrogel의 개발 소스 재료와 발판의 전달의 두 컬렉션의 관점에서 지방 조직 공학에 대 한 최소 침 습 옵션을 나타냅니다.
Oxime 유대 형성에 의해 단백질 Nanopatterns입니다
단백질에는 나노 패턴화 생물학 및 의학 응용 프로그램에 대 한 중요 하다. 기능 크기는 감소 하는 것이 중요 immobilization 전략 제공 합니다 biomolecules 사이트별 첨부입니다. 이 연구에서는 oxime 화학 나노미터 크기의 기능에는 단백질을 단백 결합을 악용 했다. 폴 리 (Boc aminooxy tetra(ethylene glycol) 메타 크 릴 산) 자유 래 디 칼 중 합에 의해 합성 했다. 고분자는 실리콘 웨이퍼를 사용 하 여 전자 빔 작가에 꽃무늬 했다. Boc 그룹의 Trifluoroacetic acid 제거 원하는 aminooxy 기능을 제공 합니다. 이 방식으로 동심 사각형 및 연속 bowtie 모양의 패턴 150-170 nm 다양 한 기능으로 조작 했다. Α-ketoamide 그룹과 N 말단에서 N (ε) 수정 유비퀴틴-levulinyl lysine 수정 소 혈 청 알 부 민 이후에 폴리머 nanopatterns을 활용 했다. 단백질 immobilization 형광 현미경 검사 법에 의해 확인 되었다. 보호 된 표면에 제어 연구 및 첨부 oxime 유대 형성을 통해 발생 하는 표시 된 단백질 O-methoxyamine와 presaturated를 사용 하 여.
인간 Cardiomyogenesis 및 시스템 생물학 분석 필요
심혈 관 질환은 서구 세계에서 사망의 주요 원인이 남아와 심근 경색이이 질병의 주요 측면 중 하나입니다. 제한 된 자연 자기 심장 근육의 갱신 부상과 심장의 제한 된 공급에 따라 이식 손상 된 심근의 재생을 자극 하는 다른 수단을 조사 하는 연구원을 격려 했다. 여러 혈통으로 줄기 세포의가 소성 부상에 따라 심장 복구 가능성을 제공. 그러나 배아 줄기 세포는 초기 cardiomyocytes로 차별화 하는 데 자신의 능력에 대 한 광범위 하 게 공부 했습니다,, 통로가 부분적으로 정의 하 고 불 충 분 한 효율 그들의 임상 적용 가능성을 제한. 일부 연구에서 성인 중간 엽 줄기 세포, 골 수 및 지방 조직에서 cardiomyogenesis 하지만 그들의 차별화 통로 저조한 상세한 남아 있고 이러한 결과 논란이 남아 있다. 심장 손상 동물 모델에서 줄기 세포를 사용 하 여 유망한 결과도 불구 하 고 cardiomyogenic 통로 아래로 그들의 차별화 뒤에 운전 메커니즘 아직 확인할 수 있다. 현재, 조직 수준에서 cardiomyogenesis에 대 한 정보의 부족이 이다. 줄기 세포 분화 긴밀 하 게 규제 spatiotemporal 패턴에서 운영 하는 여러 신호 매개 변수에서 결과. 시스템 생물학의 관점에서이 현상을 조사 하 고 광범위 한 시험관 테스트 해야 cardiomyogenesis 제어 난해한 메커니즘 공개할 수 있습니다.
Decellularized 심근 매트릭스 발판의 재료 특성의 변조
주 사용 재료 acellular 비 계 또는 셀 배달 차량으로 심근 경색 (MI)에 대 한 최소 침 습 치료에 대 한 가능성을 제공합니다. Decellularized 돼지 심 실 조직에서 파생 된 최근에 개발 된 심근 매트릭스 hydrogel 미시간 여기에 따라 심장 복구에 도움을 가능성이 있다, 우리 심장 hydrogel 강성, 저하 속성, 셀룰러 마이그레이션 및 카 테 터 injectability 체 외에 십자가의 효과 연구에 착수. 저하 및 셀룰러 마이그레이션에 젤을 통해 감속 하는 동안 증가 강성을 교차. 또한, 유실된 자료 임상 관련 카 테 터를 통해 추진 했다. 이러한 결과 심근 매트릭스의 재료 특성, 십자가 통해 조정 될 수 입증 테 injectability에 대 한 적절 한 점도 유지 하면서.
환자-환자 분포도 심장 수리를 위해 헌 Pericardial 매트릭스 건설 기계 임대
말기 심부 post-myocardial 경색에 대 한 대체 요법의 추구 심장 수리의 셀룰러 또는 acellular 건설 기계 임대 사용할 다양 한 현장에서 고 재료의 개발을 주도하 고 있다. 이전에, 인간과 돼지 pericardia decellularize를 주사 형태로 기질 (ECM)를 처리 하는 프로토콜 설립 되었다. 그 결과 젤 네이티브 기질;의 구성 요소를 유지 하려면 발견 셀 침투 vivo에서 촉진 되었다 고 neovascularization 이주에 의해 관찰 되었다. 그러나, 인간의 pericardial 조직의 주 사용 양식을 심근 조직 공학에 대 한 잠재적으로 헌 비 계 수 주장 평가 환자 환자 다양성의 필요 합니다. 이 작품 관련 환자 인구에서 7 개의 인간 pericardia 생리 조건에 데 려 올 때 젤 주사 매트릭스 자료로 처리 됩니다. 결과 자료는 그들의 단백질 조성, glycosaminoglycan 콘텐츠, 생체 외에서 저하, vivo에서 겔 화 및 미세 비교 됩니다. 그것은 샘플의 하위 집합에서 감소 콜라겐 콘텐츠 생체 외에서 겔 화 하지만 낮은 ECM 농도에서 in vivo 겔 화 방지 관찰. 구조는 유사 하 게 섬유 및 다공성 세포 침투 마찬가지로 촉진 될 수 있습니다 암시 하 고 모든 표본에서. 생 화 학적 성분 탠덤 질량 분석 특징으로 비교; 기본 ECM 분 모든 샘플과 다양 한 ECM 단백질의 존재에 걸쳐 보존 되 고 glycoproteins 생 화 확 적인 복잡성 후 처리의 보존을 보여줍니다. 그것을 인간의 pericardial 조직 표본 내에서 변화 해도 그들 주 사용 건설 기계 임대;으로 처리 되 고 결론은 따라서, pericardial 조직 헌, 주 사용 biomaterial scaffold로 유망한 소스를 제공합니다.
바이오 불활성 재료에 의해 증가 경색 벽 두께 음수 왼쪽 심 실 심근 경색 후 리 모델링을 방지 하기 위해 충분 하지 않습니다
여러 가지 주사 물질 유지 또는 심장 기능을 향상으로 방지 하거나 왼쪽된 심 실 (LV) 개장 post-myocardial 경색 (MI)를 느리게 표시 되었습니다. 그러나, 그것은 구조 지원 또는 유익한 효과를 끌 이러한 고분자의 bioactivity로 불분명. 여기에, 우리 벽 두께 영향을 미치는 심장 기능의 게시물 미는 주사 물질 영향 LV 리 모델링 메커니즘을 이해 하기 위해 노력에 바이오 불활성, 비 분해성 합성 폴리머를 사용 하 여 증가 하 여 LV 벽의 방법을 수동 구조 향상을 검사 합니다.
Decellularized 돼지의 뇌 세포 배양 및 건설 기계 임대 엔지니어링 조직에 대 한 매트릭스
기질 (ECM)에서 첨부 파일, 차별화, 확산 등의 휴대 전화 동작에 영향을 미치는 중요 한 역할을 한다. 그러나, 기존의 문화 전략 엔지니어링 조직에 단일 단백질은 자주 활용는 비보에 복잡 한 세포 외 microenvironment 모방 하지 않습니다. 이 연구에서 우리는 뇌 조직 세제를 사용 하 여 decellularize 하는 방법을 보고 합니다. 이 decellularized 뇌 매트릭스 glycosaminoglycans의 풍부 하 고 난, III 콜라겐, 콜라겐 IV, 콜라겐 V, 콜라겐 VI, perlecan, 그리고 laminin 콜라겐을 포함. 추가 액체 형태로 자료 처리, 두뇌 매트릭스 셀 문화 코팅으로 사용할 수 있습니다. 뉴런 뇌 매트릭스에 도금 하는 인간 유도 만능 줄기 세포에서 파생 된 신경 마커 익스프레스 및 신경 형태를 가정 합니다. 또한, 같은 소재로 잠재적으로 사용할 수 있습니다를 발판으로 조직 공학에 대 한 사출 젤을 형성 하기 위해 생체 조건에 따라 다시 조합으로. 따라서, 우리의 일 세포 배양과 조직 엔지니어링 응용 프로그램에 대 한 decellularized 뇌 ECM을 사용 하는 기능을 보여 줍니다.
Nanofibrous의 재료 특성에 맞게 세포 외 기질 Hydrogel 파생
기본 조직에 세포와 기질 (ECM) 간의 상호 작용은 세포 이동, 확산, 차별화, 기계적 안정성에 대 한 필수 및 신호. Decellularized ECMs 처리할 수 있는지 주 사용 제형으로 최소 침 습 배달 되므로 표시 되었습니다. 주입 및 온도 증가 따라 이러한 재료와 나노 구조 섬유의 복잡 한 네트워크를 형성 하는 다공성 젤에 self-assemble. 이 연구는 우리가 검토 하 고 자료를 조정할 목적으로 갖고 ECM hydrogel의 속성 심장 조직 공학에 대 한 조직의 구체적인 주사 발판으로 개발한 돼지 심근 조직에서 파생. ECM hydrogels에 겔 화 매개 변수 영향 이전에 탐험 되지 않은. 우리는 어떻게 나노 구조, 기계적 특성 및 겔 화 속도 론 영향을 pH, 온도, 이온 강도 및 농도 변조 검사. 이러한 재료 특성 각각 스캐닝 전자 현미경 검사 법, rheometry, 및 분 광 광도 법를 사용 하 여 평가 됐다. 심근 매트릭스의 중요 구성 요소인 콜라겐 이기 때문에, 이온 강도 변경 하 여 ECM hydrogel과 콜라겐 젤 사이 많은 상사 성이 nanofibrous 구조와 속성의 변조 관찰 되었다. 그러나 변형 콜라겐 젤에서 다양 한 함께 겔 화 온도 대 한 지적 했다, 시간 및 겔 화 속도. 이러한 불일치는 콜라겐에 비해 다른 ECM 구성 요소 decellularized ECM 기반 hydrogel의 존재로 인해 가능성이 있습니다. 이러한 결과 ECM hydrogels의 재료 특성 미래 생체 외 및 생체 조건 응용 프로그램 맞게 될 입증.
심근 경색 5 년 치료를 위한 생체 업데이트
심근 경색 (MI)의 치료를 위한 생체 재료에 대 한 첫 번째 리뷰는 2006 년에 작성 되었습니다. 지난 5 년 동안에서 미 및 후속 왼쪽 심 실 리 모델링의 biomaterial 치료에 대 한 일반적인 접근 방법을 동일 하 게 유지, 즉, 왼쪽 심 실 지지대, epicardial 패치 및 주사 요법. 그럼에도 불구 하 고, biomaterial 요법 큰 동물 조사 연구 하 고, 최근 임상 시험의 발전을 포함 하 여이 분야에서 중요 한 발전 되었습니다. 이 검토는 지난 5 년 동안 내 집에 대 한 심장 biomaterial 치료 분야에서 진전에 초점을 맞추고.
항균과 세포 접착 Polypeptide 및 폴 리 (에틸렌 글리콜) Hydrogel으로 상처 치유에 대 한 잠재적인 비 계
이상적인 상처의 치유 비 계 세포 접착, 증식 및 분화를 촉진 하기 위하여 우수한 생리 적 환경 뿐만 아니라 2 차 감염을 방지 하기 위해 적절 한 물리적, 기계적 속성을 제공 해야 합니다. 따라서, 우리 고유의 항균 활동 합성 세포 접착 polypeptide hydrogel 개발. 일련의 polypeptides, poly(Lys)(x)(Ala)(y) (x + y = 100), NCA-Lys(Boc) 및 NCA Ala 단위체의 금속 무료 링 오프닝 중 합을 통해 다양 한 hydrophobicity와 (NCA = N carboxylic anhydride) hexamethyldisilazane에 의해 중재 (HMDS) 합성 했다. 이러한 polypeptides 했다 6 팔 폴 리 에틸렌 글리콜 (페그)와 유실-아 미드 succinimidyl glutarate (ASG) (양식 hydrogels 5 분 및 저장 탄성 율의 겔 화 시간을 함께 하는 M(w)=10K) (G') 1400-3000 Pa rheometry 특징으로의. Poly(Lys)(60)(Ala)(40) (5 wt.%)와 6 팔 못 ASG의 교차에 의해 형성 된는 hydrogel (16 wt.%) (젤-3 세)는 세포 접착 력과 우수한 다른 polypeptide hydrogels 세포 확산 활동 전시. 또한, 젤 III JM109 대장균 및 황색 포도 상 구 균 atcc25923에 대하여 상당한 항균 활동을 표시합니다. 따라서, 우리 고유의 항균 활동으로 피부 상처 치유에 대 한 잠재적인 비 계 소설, 셀 접착제 hydrogel을 개발 했습니다.
