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- The Culture of Primary Motor und sensorischen Neuronen in definierten Medien auf Elektrogesponnene Poly-L-Lactid Nanofiber Gerüste
- Elektrospinnen Grundlagen: Optimierung Solution und Geräteparameter
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Articles by Michelle K. Leach in JoVE
JoVE Neuroscience
The Culture of Primary Motor und sensorischen Neuronen in definierten Medien auf Elektrogesponnene Poly-L-Lactid Nanofiber Gerüste
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
Ausgerichtet elektroversponnenen Fasern direkt das Wachstum von Neuronen in vitro und stellen eine potentielle Komponente der Nervenregeneration Gerüsten. Wir beschreiben ein Verfahren zur Herstellung elektrogesponnenen Fasersubstrate und das Serum-freie Kultur von primären Ratten-E15 sensorischen (DRG) und motorischen Neuronen. Visualisierung von Neuronen durch Immunzytochemie ist ebenfalls enthalten.
JoVE Bioengineering
Elektrospinnen Grundlagen: Optimierung Solution und Geräteparameter
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
Elektrospinnen Techniken können eine Vielzahl von nanofibrous Gerüste für Tissue Engineering oder andere Anwendungen. Wir beschreiben hier ein Verfahren, um die Parameter des Elektrospinnen Lösung und Apparate zu optimieren, um Fasern mit den gewünschten Morphologie und Ausrichtung zu erhalten. Häufige Probleme und Techniken zur Fehlerbehebung werden ebenfalls vorgestellt.
Other articles by Michelle K. Leach on PubMed
Ratte Hepatozyten Aggregat Formation Auf Diskrete Ausgerichtet Nanofasern Art-ich Kollagen Beschichtete Poly (L-Milchsäure)
Primäre Hepatozyten kultiviert in drei dimensionale Gewebe-Konstrukten, komponiert von multizellulären Aggregaten pflegen, dass normale Zellfunktion in-vitro-differenzierte kultivierten Monolayers jedoch nicht. Wir berichten hier, eine Technik, um Hepatozyten Aggregat Bildung mit Typ induzieren-ich Kollagen beschichtete Poly (L-Milchsäure) (PLLA) diskrete ausgerichtete Nanofasern (DisAFs) durch begrenzte Zelle-Substrat Adhäsion Stärke und Einschränkung Zelle Migration auf einachsig Bewegung. Kinetik der aggregierten Bildung, Morphologie und biochemischen Aktivitäten der Ratte Hepatozyten Aggregate wurden über einen Zeitraum von 15 Tagen Kultur getestet. Beweise wurde vorausgesetzt, dass körperliche Signale von DisAFs schnell die Bildung von Aggregaten induziert. Nach 3 Tagen in Kultur wurden Aggregate mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 61 +/-18 Microm 88,3 % der freien Hepatozyten auf DisAFs einverleibt. Hepatozyten Aggregate bildete sich am DisAFs angezeigt ausgezeichnete Zelle Aufbewahrung, Zelle Tätigkeit und stabil funktionaler Ausdruck in Bezug auf die Sekretion von Albumin, Harnstoffsynthese und Phase I und II (CYP1A und UGT) metabolische Enzymaktivität gegenüber Monolayer Kultur der Hepatozyten Gewebekultur Kunststoff (TCP) mit Art-ich Kollagen sowie auf Maschen des Typ-I Kollagen-beschichtet PLLA zufällige Nanofasern (MeshRFs). Diese Ergebnisse legen nahe, dass DisAFs eine geeignete Methode groß angelegte hepatische Kulturen mit hoher Aktivität für Gewebe engineering Forschung und potentielle therapeutische Anwendungen wie Bioartificial Leber-Geräte verwalten können.
Beschleunigte Neuritogenesis Und Reifung Der Primären Spinalen Motorneuronen Reaktion Auf Nanofasern
Neuritogenesis, neuronale Polarität Bildung und Reifung von Axonen und Dendriten sind sowohl die biochemische als auch die topographischen extrazellulären Komponenten stark beeinflusst. Ziel dieser Studie war, die Auswirkungen der Polylactid-Säure Electrospun Faser Topographie auf primäre Motoneuron-Entwicklung, zu erhellen, da Regeneration der motorischen Axone extrem in das zentrale Nervensystem begrenzt ist und könnten möglicherweise davon profitieren die Umsetzung der synthetischen leski nachwachsen zu fördern. In dieser Analyse fanden wir, dass beide ausgerichtet und zufällig orientierte Submikron-Fasern deutlich die Prozesse der Neuritogenesis und Polarität Bildung der einzelnen kultivierten Motoneuronen, die im Vergleich zu flachen Polymerfolien und Glas-Steuerelemente, wahrscheinlich aufgrund eingeschränkter Lamellipodium Bildung auf Fasern beobachtet beschleunigt. Im Gegensatz dazu wurden dendritische Reifung und Soma verbreiten auf Faser-Substraten nach 2 Tagen in-vitro-gehemmt. Diese Studie ist die erste Electrospun Faser Topographie Motoneuron Neuritogenesis und Polarität Formation auswirkt. Ausgerichtete Nanofasern wurden gezeigt, um die Direktionalität und Timing von Motoneuron-Entwicklung, eine weitere Beweise für die effektive Nutzung des Electrospun Gerüste in neuronale Regeneration Anwendungen auswirken.
Der Einfluss Der Art-ich Kollagen Beschichtete PLLA Nanofasern Auf Das Wachstum Von Endothelzellen Der Blut-Auswuchs Ausgerichtet
Nanofibrous Gerüste wurden weithin in Tissue engineering zu simulieren die Nanostruktur der natürlichen extrazellulären Matrix (ECM) und fördern Zelle Bioaktivität angewendet. Ziel dieser Studie war zu entwerfen ein biokompatibles Nanofibrous Gerüst für Blut Auswuchs Endothelzellen (BOECs) und die Interaktion zwischen der Topographie des Nanofibrous Gerüst und Zelle Wachstum zu untersuchen. Poly (L-Milchsäure) (PLLA) zufällige und ausgerichtete Nanofasern mit einer einheitlichen Durchmesser-Verbreitung durch Elektrospinnen hergestellt wurden. NH(3) Plasma Ätzen wurde verwendet, um eine hydrophile Oberfläche zu erstellen, auf die Nanofasern Typ zu verbessern-ich Kollagen Adsorption; XPS und Wasser Kontaktwinkel-Analyse wurden die Bedingungen für die NH(3)-Plasma-Radierung optimiert. Handy-Anlage, Verbreitung, Rentabilität, Phänotyp und Morphologie der BOECs kultivierte Art-ich Kollagen beschichtete PLLA Film (Col-Film), zufällige Fasern (Col-RFs) und ausgerichteten Fasern (Col-AFs) wurden über einen Zeitraum von 7 Tagen Kultur entdeckt. Die Ergebnisse zeigten, dass Kollagen-beschichtete PLLA Nanofasern Zelladhäsion und Verbreitung verbessert; Col-AFs induziert das direktionale Wachstum der Zellen entlang der ausgerichteten Nanofasern und verbesserte Endothelialization. Wir schlagen vor, daß Col-AFs eine potenzielle implantierbare Gerüst für vaskuläre Tissue-Engineering werden können.
Electrospun Chitosan Nanofasern Für Hepatozyten Kultur
In dieser Studie entwickelten wir eine Methode um hohe Oberfläche Nanofaser Maschen bestehend aus Chitosan eine Reihe von Molmassen zu erhalten. Diese Methode benötigt, verringern die Viskosität und Oberflächenspannung der Chitosan-Lösung sowie Optimierung der Elektrospinnen Parameter wie angewandte Spannung und Umwelt Feuchtigkeit. Diese Chitosan Nanofaser Maschen wurden als Substrat für Hepatozyten Kultur entwickelt. Die Fasern ausgestellt eine einheitliche Durchmesser-Verteilung (durchschnittliche Durchmesser: 112 nm) und FTIR-Ergebnisse zeigen, dass die chemische Struktur von Chitosan während der Elektrospinnen stabil ist. Die Anlage, der Morphologie und der Aktivität der Hepatozyten kultiviert auf Chitosan Nanofaser Maschen wurden getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Chitosan-Nanofasern mit Hepatozyten biokompatibel sind und diese Chitosan Nanofaser Maschen nützliche Gewebekultur Substrate für verschiedene Anwendungen, einschließlich Bioartificial Leber-Assist Geräte und Tissue-Engineering für Leberregeneration sein könnte.
Phasen Der Neuronalen Morphologische Entwicklung In-vitro--ein Automatisiertes Assay
Nach der Beschichtung in Vitro, Neuronen Pass durch eine Reihe von morphologischen Stadien, wie sie halten und ältere. Diese morphologische Phase Übergänge können als Funktion der Zeit, die relative Gesundheit auszuwerten und Entwicklung neuronaler Kulturen unter verschiedenen Bedingungen überwacht werden. Morphologische Entwicklung zwar in der Regel ganz offensichtlich für das erfahrene Auge ist, kann es oft schwierig zu quantifizieren sinnvoll sein. Morphologie Quantifizierung in der Regel beruht auf manuelle Imagemessung werden kann und daher langwierig, zeitaufwendig und anfällig für menschliche Fehler. Hier berichten wir die erfolgreiche Entwicklung eines automatisierten Prozesses mithilfe des kommerziell verfügbaren Image-Analyse-Programms MetaMorph(®) analysieren die Morphologie und das Wachstum der embryonale spinalen Motorneuronen in-vitro zu quantifizieren. Unser Prozess stützte sich auf die Zelle Zeitnahme- und Neurit Auswuchs Basismodulen in MetaMorph(®) und Analyse der exportierten Daten mit einem Algorithmus in MATLAB(®) geschrieben. Wir zunächst eine Reihe von Entwicklungsstufen Motoneuron in-vitro-angenommen. Neuronen wurden in diesen Phasen direkt aus der verfügbaren Ausgabe des MetaMorph(®) mit dem Algorithmus geschrieben in MATLAB(®) eingestuft. Wir validiert die Ergebnisse der automatischen Analyse gegen eine manuelle Analyse der gleichen Bilder und fand keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den beiden Methoden. Bei ordnungsgemäßer Konfiguration automatisierter Bildanalyse mit MetaMorph(®) ist eine schnelle und zuverlässige Alternative zu manuellen Messung und hat das Potenzial, den Forschungsprozess zu beschleunigen.
Erythropoetin Belasteter Oligochitosan Nanopartikel Für Die Behandlung Von Periventrikuläre Leukomalazie
In dieser Studie wurde eine einzige intraperitoneale Injektion von Erythropoetin (EPO) geladen Oligochitosan Nanopartikeln (Epo-NPs) (durchschnittliche Durchmesser 266 nm) als Behandlung für Periventrikuläre Leukomalazie (PVL) untersucht. Nanopartikel wurden mit einem Gelbildung-Technologie-Verfahren hergestellt. PVL Ratten Modelle bereit, die therapeutische Wirksamkeit von Epo-NPs zu untersuchen und analysieren die Mechanismen, durch die Epo-NPs weißen Substanz zu schützen. Die Metabolization von Epo-NPs in der Leber wurde auch untersucht. Die Pathologie und Verhaltensdaten zeigen, dass diese einzige Injektion einer geringen Menge von Epo-NPs eine hervorragende therapeutische Wirkung auf die Rattenmodell für PVL hatte. EPA release Kurve in Phosphat gepufferte Kochsalzlösung war eine gute Passform mit der Ordnung Kinetik-Verteilung und bei rund 25 % innerhalb von 48 h beibehalten wurde. In-vivo-Experimente zeigten, dass 50 IE/kg Epo-NPs den gleichen Effekt wie eine 5000 IE/kg-Direkteinspritzung von freien EPO hatte. Nanopartikel verlängert den zeitlichen Verlauf der EPO Metabolization in der Leber und die stabile Version von EPO aus der Nanopartikel die Plasmakonzentration von EPO auf rund 100 IE/ml gehalten, während die 8-12 h-Post-injection. Daher empfehlen wir Oligochitosan basierte Nanopartikel sind ein effektives Vehikel für Drug-Delivery.
