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Articolo metodologico

Viabilità imaging cellulare su scaffold non trasparenti - con l'esempio di un romanzo a maglia Titanium Implant

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DOI:

10.3791/54537

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7 settembre 2016

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In questo articolo

Sommario

Qui presentiamo una tecnica di imaging fluoroforo base per rilevare la vitalità cellulare su uno scaffold di titanio non trasparente nonché per rilevare intravedere le impurità dell'impalcatura. Questo protocollo risolve i l'inconveniente di immaginare interazioni cellula-cellula o cellula-metallo su impalcature non trasparenti.

Abstract

La degenerazione del disco intervertebrale e l'ernia del disco sono una delle principali cause di lombalgia. La deplezione della matrice extracellulare, che culmina nell'estrusione del nucleo polposo (NP), porta alla distruzione del disco intervertebrale. I trattamenti chirurgici attualmente disponibili riducono il dolore ma non ripristinano la funzionalità meccanica della colonna vertebrale. Al fine di preservare le caratteristiche meccaniche della colonna vertebrale, la sostituzione totale del disco o del nucleo divenne quindi un ampio interesse. Tuttavia, questa era dell'artroplastica è ancora in uno stato immaturo, poiché nessuno dei prodotti esistenti è stato valutato clinicamente.

Questo studio intende testare la biocompatibilità di un nuovo impianto di nucleo costituito da fili di titanio lavorati a maglia. Nonostante tutti i vantaggi meccanici, il materiale ha i suoi limiti per l'analisi ottica convenzionale in quanto l'impianto risultante non è trasparente. Qui presentiamo una strategia che descrive la visualizzazione in vitro, il tracciamento e i test di vitalità delle cellule osteocondro-progenitrici sullo scaffold. Questo protocollo può essere utilizzato per visualizzare l'efficienza del protocollo di pulizia e per studiare la biocompatibilità di questi e altri scaffold non trasparenti. Inoltre, questo protocollo può essere utilizzato per mostrare il modello di aderenza delle cellule, nonché la vitalità cellulare e i tassi di proliferazione su/nell'impalcatura. Questo test di biocompatibilità in vitro fornisce uno strumento propizio per analizzare l'interazione cellula-materiale in scaffold non trasparenti e opachi.

Introduzione

mal di schiena cronico è una malattia multifattoriale. L'interesse per una opzione di trattamento minimamente invasivo per la malattia degenerativa del disco è cresciuta dal 1950. Fino ad oggi, multi-segmentale fusione della colonna vertebrale è il trattamento più utilizzato. Poiché questo metodo porta spesso a limitazioni nella mobilità del segmento interessato 1,2, esplorazione del periodo artroplastica diventato un grande interesse. Avanzamenti significativi nella sostituzione totale sostituzione del disco e il nucleo è diventata una valida alternativa per il trattamento di mal di schiena cronico 1. Nonostante gli enormi progressi, nessun....

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Protocollo

NOTA: Immortalata cellule stromali mesenchimali umane precursori (SCP-1 le cellule) sono stati utilizzati per gli esperimenti. SCP-1 le cellule sono stati forniti dal Prof. Matthias Schieker 12.

1. Ampliamento della SCP-1 le cellule

  1. Prima di lavorare con le cellule SCP-1, pulire adeguatamente la zona di lavoro (indicata biosicurezza cabinet I) con i guanti etanolo al 70% (v / v) indossa.
  2. Nella armadio biosicurezza pulita preparare un volume adeguato di terreno di coltura cellulare miscelando i componenti necessari come indicato nella Tabella 1. Al fine di mantenere la sterilità del terreno ....

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Risultati

I risultati preliminari hanno mostrato che l'impianto nucleo romanzo descritto non solo ha buone caratteristiche di smorzamento, ma anche è biocompatibile con SCP-1 le cellule. Durante il processo di produzione dell'impianto, viene a contatto con sostanze fortemente corrosive e tossiche (lubrificante, mordente, soluzione elettro-lucidatura). Con l'aiuto di tecniche di colorazione fluorescente indirette siamo stati in grado di visualizzare le impurità residue e quindi ottimizz.......

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Discussione

La superficie scaffold svolge un ruolo importante nella sua interazione con il tessuto circostante in vivo determinando impianti durata funzionale. Così, la biocompatibilità del ponteggio viene studiato attraverso saggi in vitro utilizzando cellule (linea cellulare SCP1), quando plated sulla ponteggi.

tecniche di microscopia che funzionano bene con impalcature sottili e otticamente trasparenti sono scarsamente adatte per ponteggi non trasparenti per studiare la biocompatibi.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi in competizione. Nessuna parte del lavoro è stato o è attualmente in corso di pubblicazione o è stato pubblicato altrove.

Ringraziamenti

Il progetto è parzialmente finanziato da Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie -KF3010902AJ4. La tassa di pubblicazione è stato coperto da trauma dell'ospedale BG Tubinga, in Germania.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Piastre a 6/24/48 pozzetti, pallone di coltura T25/ T75Greiner Bio-One GmbH*
* piastre a 24 pozzettiGreiner Bio-One GmbHCELLSTAR 662 piastre a 160
* 48 pozzettiCorning Incorporated USA3548
* piastre a 6 pozzettiFalcon353046
* T25Greiner Bio-One GmbH690 175
* T75Greiner Bio-One GmbH658 175
Acido acetico, puro ≥ 99,0%Carl Roth3738,4
AcetoneCarl Roth5025,1
Axioplan-2 Carl Zeiss, Germania
Armadi di sicurezza biologicaThermo Scientificsafe 2020
Calcein acetossimetilestere (calcein AM)Sigma17783
Legante per incubatore per colture cellulari, Tuttlingen, Germania9040-0078
Unità filtrante (0,22 &; m)Millipore, IRLSLGP033RS
Centrifughe 5810 R e 5417 RThermo Fisher Scientific, NYMegafuge 40R
Dimetilsolfossido (DMSO)Carl Roth4720.2
Dulbecco' s PBS senza Ca & MgSigmaH15-002
Etanolo 99% SAV liquido prod. GmBH475956
Etidio omodimeroSigma46043
EVOS Sistema di imaging a fluorescenzaTecnologie di vitaAMF4300
Siero bovino fetale (FCS)Emocitometro Gibco10270-106
Hausser Scientific, PA, USA
Hoechst 33342Sigma14533-100MG
Impianto di nucleo in titanio lavorato a magliaBuck co & KG, Germania
MEM Alpha Modifica con Glutammina senza nucleosideSigmaE15-832
Omega micropiastra LettoreBMG Labtech, GermaniaFLUOstar Omega
Penicillina/StreptomicinaSigmaP11-010
Resazurina sale sodicoSigma199303-1G
Sulforhodamine B sale sodicoSigmaS1402-1G
Rotatore per provetteLabinco BV, Paesi BassiModello LD-76
TRIS (idrossimetil) aminomethanCarl RothAE15.1
TritonCarl Roth3051.2
Trypan Blue 0,5%Carl RothCN76.1
Tripsina / EDTASigmaL11-004

Riferimenti

  1. Bridwell, K. H., Anderson, P. A., Boden, S. D., Vaccaro, A. R., Wang, J. C. What's new in spine surgery. J Bone Joint Surg Am. 95, 1144-1150 (2013).
  2. Adams, M. A., Dolan, P. Intervertebral disc degeneration: evidence for two distinct phenotypes. J Anat. 221, 497-506 (2012).
  3. S....

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Ristampe e permessi

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