وقد وضعت مجموعتنا نظام الثقافة مفاعل حيوي الذي يحاكي تؤكد نابض الفسيولوجية للنظام القلب والأوعية الدموية لتجديد زرع صغيرة قطرها ترقيع الأوعية الدموية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الطعوم الوعائية الهندسة البيولوجية ، عن طريق بناء مفاعل حيوي نابض
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
وقد كرس الكثير من الجهد لتطوير وتعزيز منهجية لتجديد وظيفية صغيرة قطرها يتجاوز الشرايين. في البيئة الفسيولوجية ، وكلاهما مطلوب تحفيز الميكانيكية والكيميائية للحفاظ على التنمية السليمة وظيفة 1،2 الأوعية الشريانية.
تم تصميم أنظمة الثقافة مفاعل حيوي وضعتها مجموعتنا لدعم تجديد السفينة ضمن بيئة الكيماوي والميكانيكية التي تسيطر على وجه التحديد تحاكي السفن الأم. جمعيتنا مفاعل حيوي وإجراءات الصيانة بسيطة نوعا ما ومتكررة للغاية 3،4. هي المصنفة خلايا العضلات الملساء (SMCs) على حمض polyglycolic أنبوبي (PGA) أن شبكة مترابطة عبر أنابيب من السيليكون ومتوافقة مع مثقف في مفاعل حيوي مع أو بدون تحفيز نابض لمدة تصل إلى 12 أسبوعا. هناك أربع سمات رئيسية تميز مفاعل حيوي لدينا من بعض أسلافه. 1) خلافا للأنظمة التي تحاكي ثقافة أخرى فقط البيوكيميائية المحيطة الأوعية الدموية الأصلية ، مفاعل حيوي لدينا أيضا بإنشاء البيئة الفسيولوجية نابض عن طريق تطبيق سلالة شعاعي دوري للسفن في مجال الثقافة. 2) ويمكن تربيتها السفن المهندسة متعددة في وقت واحد في ظل ظروف الميكانيكية المختلفة داخل بيئة الكيميائية الخاضعة للرقابة. 3) ومفاعل حيوي يسمح طبقة أحادية من الخلايا البطانية (EC) لتكون مغلفة بسهولة على الجانب اللمعية السفن هندسيا لزرع النماذج الحيوانية. 4) يمكن للمفاعل حيوي لدينا تراوحت أيضا السفن الثقافة هندسيا مع حجم قطرها مختلفة من 1 مم إلى 3 مم ، وتوفير الجهد لتكييف كل فرد مفاعل حيوي لتتناسب مع حجم قطرها محددة.
هندسة السفن مثقف في مفاعل حيوي لدينا تشبه الأوعية الدموية الأصلي تشريحيا إلى حد ما. الخلايا الموجودة في جدران الأوعية التعبير عن علامات النضج SMC مقلص مثل العضلات الملساء ميوسين الثقيلة سلسلة (SMMHC) 3. وتودع وكمية كبيرة من الكولاجين داخل المصفوفة خارج الخلية ، والتي هي المسؤولة عن القوة الميكانيكية النهائي للهندسة السفن 5. تحليل البيوكيميائية يشير أيضا إلى أن محتوى الكولاجين السفن هندسيا هو مماثلة لتلك الشرايين الأصلية 6. الأهم من ذلك ، وإعادة إنشاء مفاعل حيوي نابض باستمرار السفن التي يحمل الخواص الميكانيكية التي تسمح التجارب الناجحة في غرس 3،7 النماذج الحيوانية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعديل هذه مفاعل حيوي للسماح للمزيد من الوقت الحقيقي وتقييم ومتابعة إعادة عرض الكولاجين مع مرور الوقت ، غير جراحية ، وذلك باستخدام المجهر الضوئي غير الخطي (NLOM) 8. وختاما ، ينبغي لهذه مفاعل حيوي بمثابة منصة مثالية لدراسة الآليات الأساسية التي تنظم تجديد الطعوم الصغيرة القطر وظيفية في الأوعية الدموية.
البروتوكول
الأوتوكلاف
تجميع والأوتوكلاف أنابيب لنظام تدفق ومكونات مفاعل حيوي (مفاعل حيوي نفسها وغطاء سدادة سيليكون) كما أمرهم في الشكل 1 والشكل 2. تغذية أنبوب موصل الذكور واحدة على نهاية ونهاية مفتوحة على الجانب الآخر. يتم إدراج ثلاثة أجزاء قصيرة من خلال أنابيب من السيليكون غطاء لتبادل الغاز.
1. شبكة الخياطة PGA
- شبكة لخفض PGA 1.1cm X ~ ورقة 8cm (هذا يعتمد على حجم مفاعل حيوي).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
نوعية السفن هندسيا هو في جزء كبير منه تمليه نوعية SMCs المستخدمة في زراعة الأنسجة. الجوانب الحاسمة في النمط الظاهري SMC تشمل مورفولوجيا مقلص ، وانخفاض عدد الممر ، والقدرة على التكاثر داخل مفاعل حيوي. نوصي بأن يكون أكبر عدد ممر لا يتجاوز P3 في وقت البذر الخلية على السقالة البوليمر. وعلاوة على ذلك ، من الأهمية بمكان أن تؤكد أن مصادر SMC أحرار ميكوبلازما قبل الاستخدام. وقد لاحظنا أن ميكوبلازما الخلايا الملوثة تؤدي الى انخفاض كبير في انتشار الخلايا والكولاجين ترسب مصفوفة في الثقافة مف.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
شكر وتقدير
ويتم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة المنحة R01 EB - 008836 وHL083895 R01 (على حد سواء لLEN). يمكننا أن يشكر داريل سميث ، جامعة نافخي الزجاج ، لجعل المفاعلات الحيوية لأبحاثنا.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| اسم الكاشف / مواد | المزود | رقم كتالوج | |
| FBS (الجنين المصل البقري) الحرارة المعطل | HyClone | SH30071 | |
| DMEM | GIBCO | 11885 | |
| rhFGF - الأساسية | R & B | 234 - FSE | |
| rrPDGF - BB | R & B | 520 - BB | |
| Penicilin G | سيغما | بينا | |
| النحاس (II) سلفات | سيغما | C8027 | |
| Gylcine | سيغما | C8790 | |
| L - ألانين | سيغما | A7469 - 25G | |
| L - برولين | سيغما | P5607 - 25G | |
| حمض الأسكوربيك | سيغما | A4544 - 25G | |
| HEPES | سيغما | H3375 - 100G | |
| سيليكون سدادة | كول - Parmer | 06298-24 | |
| Masterflex أنابيب L / S | كول - Parmer | 06508-16 ، 06508-18 | |
| Masterflex مضخة | كول - Parmer | 7553-80 | |
| الداكرون الكفة | ماكيه | 174406 | |
| ورأى PGA | كونكورديا | MO000877 - 01 | |
| 1.5 متري 4-0 Surgipro الثاني خياطة | Syneture | VP - 557 - X | |
| 6-0 0.7 خياطة Dexon متري | Syneture | 7538-11 | |
| 0.22μm PTFE مرشحات | Whatman | 6780-2502 | |
| ثلاثة الطريق وقف الديك | ادواردز Lifesciences | 593WSC | |
| محول الضغط | ادواردز Lifesciences | PX212 | |
| أكياس الرابع | باكستر | R4R2110 | |
| تخفيف المالحة تعيين | سهم | W20030 | |
| سيليكون أنابيب | سان جوبان | F05027 |
المراجع
- Risau, W., Flamme, I. Vasculogenesis. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 11, 73-91 (1995).
- Fankhauser, F., Bebie, H., Kwasniewska, S. The Influcence of mechanical Forices and Flow Mechanisms on Vessel Occlusion. Lasers in Surgery and Medicine. 6, 530-532 (1987).
- Ni....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
