Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Syntes av decellulariserade extracellulära matrishydrogeler för brosk

Published: July 21, 2023 doi: 10.3791/64797

Summary

Denna artikel introducerar en ny metod för syntes av decellulariserade broskhydrogeler (DC-ECM). DC-ECM-hydrogeler har utmärkt biokompatibilitet och ger en överlägsen mikromiljö för celltillväxt. Därför kan de vara idealiska cellställningar och biologiska leveranssystem.

Abstract

Decellulariserade broskhydrogeler (DC-ECM) är lovande biomaterial för vävnadsteknik och regenerativ medicin på grund av deras biokompatibilitet och förmåga att efterlikna naturliga vävnadsegenskaper. Detta protokoll syftar till att producera DC-ECM-hydrogeler som nära efterliknar den ursprungliga ECM i broskvävnad. Protokollet innebär en kombination av fysikalisk och kemisk störning och enzymatisk nedbrytning för att avlägsna det cellulära materialet samtidigt som ECM:s struktur och sammansättning bevaras. DC-ECM tvärbinds med hjälp av ett kemiskt medel för att bilda en stabil och biologiskt aktiv hydrogel. DC-ECM-hydrogelen har utmärkt biologisk aktivitet, rumslig struktur och biologisk induktionsfunktion, samt låg immunogenicitet. Dessa egenskaper är fördelaktiga för att främja cellvidhäftning, proliferation, differentiering och migration och för att skapa en överlägsen mikromiljö för celltillväxt. Detta protokoll utgör en värdefull resurs för forskare och kliniker inom vävnadsteknik. Biomimetiska hydrogeler kan potentiellt förbättra utvecklingen av effektiva vävnadstekniska strategier för broskreparation och regenerering.

Introduction

Broskvävnadsteknik är ett snabbt växande område som syftar till att regenerera skadad eller sjuk broskvävnad1. En viktig utmaning inom detta område är utvecklingen av biomimetiska strukturer som kan stödja tillväxt och differentiering av kondrocyter, cellerna som ansvarar för att producera brosk2. ECM i broskvävnad spelar en avgörande roll för att reglera kondrocyternas beteende. DC-ECM är en effektiv ställning för vävnadstekniska tillämpningar3.

Ett antal tekniker har utvecklats för att producera DC-ECM från broskvävnad, inklusive kemiska, enzymatiska och fysikaliska metoder. Dessa metoder resulterar dock ofta i generering av ECM-hydrogeler som inte är tillräckligt biomimetiska, vilket begränsar deras potential för användning i vävnadstekniska tillämpningar 4,5. Det finns därför ett behov av en effektivare metod för att producera DC-ECM-hydrogeler.

Utvecklingen av denna teknik är viktig eftersom den kan främja området vävnadsteknik genom att tillhandahålla ett nytt tillvägagångssätt för att skapa biomimetiska strukturer som kan stödja vävnadsregenerering och reparation. Dessutom kan denna teknik lätt anpassas för att producera ECM-hydrogeler från andra vävnader och därigenom utöka dess potentiella tillämpningar.

I den bredare litteraturen har det funnits ett växande intresse för att använda DC-ECM som en byggnadsställning för vävnadstekniska tillämpningar6. Många studier har visat effektiviteten hos DC-ECM-hydrogeler för att främja celltillväxt och differentiering i olika vävnader, inklusive brosk 7,8. Därför är utvecklingen av ett protokoll för att producera DC-ECM-hydrogeler som nära efterliknar den naturliga ECM i broskvävnad ett betydande bidrag till fältet.

Protokollet som presenteras i denna artikel tillgodoser detta behov genom att tillhandahålla en ny metod för att producera DC-ECM-hydrogeler som nära efterliknar den naturliga ECM i broskvävnad. Protokollet innebär att man decellulariserar broskvävnad, isolerar den resulterande ECM och skapar en hydrogel genom att tvärbinda ECM med en biokompatibel polymer. Den resulterande hydrogelen har visat lovande resultat när det gäller att stödja tillväxt och differentiering av kondrocyter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denna studie godkändes av den etiska kommittén vid Tongde-sjukhuset i Zhejiang-provinsen.

1. Beredning av DC-ECM-hydrogelen

OBS: I denna studie erhölls brosket från knälederna hos 12 månader gamla Bama minigrisar, vilket undvek insamling av benvävnad.

  1. Ta det samlade brosket och blockera och hacka det i 1-2 mm3 bitar med en skalpell.
  2. Placera 20 g av det malda brosket i ett 50 ml centrifugrör och tillsätt 20 ml hypoton Tris-HCl-buffert (10 mM Tris-HCl, pH 8,0) för att sänka vävnaden helt. Placera centrifugröret i en frys på −80 °C i 3 timmar och sedan i en ugn på 37 °C i 3 timmar. Upprepa frys- och uppvärmningssteget sex gånger. I detta steg behöver den hypotoniska Tris-HCl-bufferten inte bytas ut.
  3. Skaka centrifugröret i 30 s med en virvelblandare med en hastighet av 1 000 rpm. Placera en sil av rostfritt stål (porstorlek: ~250 μm) på ett nytt 50 ml centrifugrör.
  4. Dekantera långsamt det decellulariserade brosket i silen av rostfritt stål, tvätta vävnaden tre gånger med steril PBS och samla upp brosket.
  5. Tillsätt 10 ml trypsinlösning (0,25 % trypsin i PBS) och placera tuben på en shaker vid 37 °C i 24 timmar. Under denna period ska du byta ut trypsinet var 4:e timme. Filtrera suspensionen med sikten av rostfritt stål och bevara vävnaden. Trypsinet kan behandlas över natten under en av matsmältningsprocesserna, och detta kommer inte att påverka den slutliga matsmältningen.
  6. Tvätta trypsiniserad vävnad med hyperton buffert (1,5 M NaCl, 50 mM Tris-HCl, pH 7,6).
  7. Tillsätt 10 ml nukleaslösning (50 E/ml deoxiribonukleas och 1 E/ml ribonukleas i 10 mM Tris-HCl, pH 7,5) och placera röret i en shaker vid 37 °C i 4 timmar.
  8. Ta bort nukleaslösningen, tvätta brosket tre gånger med steril PBS och tillsätt hypoton Tris-HCl-lösning. Placera centrifugröret på en shaker och skölj i 20 timmar vid rumstemperatur (RT).
  9. Ta bort den hypotoniska Tris-HCl-lösningen, tvätta brosket tre gånger med steril PBS och tillsätt 1 % Triton X-100-lösning för att sänka vävnaden i 24 timmar.
  10. Ta bort Triton X-100-lösningen och skölj noggrant det decellulariserade brosket med destillerat vatten i 3 dagar, byt destillerat vatten var 12:e timme.
  11. Blötlägg brosket i perättiksyralösning (0,1 % PAA i 4 % etanol) i 4 timmar. Ta bort perättiksyralösningen och tvätta brosket tre gånger med sterilt destillerat vatten.
  12. Placera silen i rostfritt stål (porstorlek: ~250 μm) på ett 50 ml centrifugrör. Dekantera långsamt det decellulariserade brosket i silen av rostfritt stål och samla upp brosket. Testa graden av decellularisering och matrisretentionen av brosket genom att uppskatta innehållet av DNA, kollagen och glykosaminoglykan (GAG).
  13. Lägg det decellulariserade brosket i en malskål, tillsätt flytande kväve och mal det decellulariserade brosket till ett pulver. Ta 2 g av det decellulariserade broskpulvret, tillsätt 80 ml 0,5 M ättiksyra och 20 mg pepsin och smält i 24 timmar. Centrifugera vid 400 x g i 10 minuter. Kassera sedimentet och samla upp supernatantlösningen (DC-ECM-lösning).
  14. Dekantera 1 ml DC-ECM-lösning per brunn i 6-hålsplattor. Placera 6-brunnsplattorna i en frystorkare. Frys DC-ECM-lösningen. När temperaturen i frystorken sjunker till −40 °C, slå på vakuumpumpen och håll vakuumgraden på 10 Pa i 22 timmar.
  15. Ta ut den frystorkade DC-ECM-lösningen, placera den i centrifugrör och förvara vid −20 °C. Minsta lagringstid för frystorkad DC-ECM-lösning överstiger ett halvår.
  16. Tillsätt 1 ml sterilt destillerat vatten för att lösa upp 20 mg frystorkad DC-ECM-lösning i centrifugröret. Skaka i 1 minut med en virvelblandare med en hastighet av 1 000 varv per minut vid RT. Tillsätt 1 mg vitamin B2 (0,1 % vikt/volym) till DC-ECM-lösningen, inkubera vid 37 °C i 60 minuter och bestråla med UV-ljus (370 nm, 3,5 mW/cm2) i 3 minuter för att bilda en hydrogel (DC-ECM-hydrogel).

2. Detektion av decellulariserat brosk

  1. DNA-innehållsdetektion av decellulariserat brosk
    OBS: Extrahera DNA med hjälp av DNEasy Blood & Tissue Kit.
    1. Ta först 20 mg DC-ECM-brosk i ett centrifugrör. Tillsätt 180 μl buffert-GTL och 20 μl proteinas K genom virvelsvängning och inkubera brosket vid 56 °C i 4 timmar tills det är helt upplöst.
    2. Skaka centrifugröret i 15 s med en virvelblandare med en hastighet av 1 000 rpm vid RT. Tillsätt sedan 200 μL buffert GL och vattenfri etanol och blanda noggrant med virvelvibrationer. Centrifugera proverna i 1 minut med en hastighet av 6 000 x g vid 4 °C.
    3. Tillsätt 500 μl buffert GW1 till adsorptionskolonnen och centrifugera proverna i 1 minut med en hastighet av 12 000 x g vid 4 °C. Tillsätt 500 μl buffert GW2 till adsorptionskolonnen och centrifugera vid 20 000 x g vid 4 °C i 1 minut. Tillsätt slutligen 50 μl steriliserat vatten till adsorptionskolonnen och centrifugera i 1 minut med en hastighet av 6 000 x g vid 4 °C för att samla upp DNA-lösningen. Bestäm DNA-halten med hjälp av en spektrofotometer.
  2. Detektion av kollageninnehåll i det decellulariserade brosket
    1. För att detektera kollagenhalten i det decellulariserade brosket, använd hydroxiprolin som en kollagenaminosyramarkör. Surgör 5 mg decellulariserat brosk med 5 ml 6 M saltsyra vid 100 °C i 20 minuter och neutralisera det sedan med 5 ml 6 M natriumhydroxidlösning.
    2. Beräkna halten hydroxiprolin genom att mäta provets absorbans vid 570 nm med en spektrofotometer. Erhåll en linjär regression av koncentrationsabsorption med hjälp av standardhydroxiprolinprovet.
  3. GAG-innehållsdetektion i det decellulariserade brosket
    OBS: GAG-innehållet i DC-ECM-brosket detekterades med hjälp av ett vävnadskolorimetriskt kvantitativt detektionskit för GAG. Alla reagenser nedan finns i satsen.
    1. Ta 200 mg DC-ECM-broskpulver och tillsätt 500 μl reagens A genom virvelsvängning. Inkubera provet vid 4 °C i 16 timmar och centrifugera sedan vid 14 000 x g i 10 minuter.
    2. Ta 50 ml provlösning och tillsätt 50 μl lösning med hög salthalt (reagens B) och 50 μl sur lösning (reagens C) genom virvelsvängning. Inkubera provet i 10 minuter.
    3. Tillsätt 750 μl färglösning (reagens D) genom virvelsvängning och inkubera provet i 30 minuter under mörka förhållanden. Centrifugera provet vid 14 000 x g i 10 minuter och kassera sedan supernatanten.
    4. Tillsätt 1 μl rengöringslösning (reagens E) och blanda väl. Centrifugera provet vid 14 000 x g i 10 minuter och kassera supernatanten.
    5. Tillsätt 1 μl dissociationslösning (reagens F) till provet och blanda väl. Inkubera provet i 30 minuter under mörka förhållanden. Slutligen bestäms GAG-halten med hjälp av en spektrofotometer vid 600 nm.
  4. Svepelektronmikroskop (SEM) och transmissionselektronmikroskop (TEM) analys av det decellulariserade brosket
    1. Jämför det decellulariserade brosket och den normala broskvävnaden. Placera provet i en 2,5-procentig glutaraldehydlösning, inkubera vid 4 °C över natten och tvätta sedan med PBS tre gånger.
    2. Fixera provet i 1 % OsO4 i 1 timme och tvätta sedan tre gånger med PBS.
    3. Torka provet genom sekventiell nedsänkning i 50 %, 70 %, 90 % och 100 % etanol samt 100 % aceton i 15 minuter vardera. Placera provet i en blandad lösning av hexametyldisilasan och etanol (1:1) i 15 minuter, följt av nedsänkning i ren hexametyldisilasan i 15 minuter.
    4. Placera provet i en HCP-2-torktumlare och torka sedan med flytande kväve. Täck sedan det helt torkade provet med ett tunt lager guld-palladium med sputterbeläggning och bild med SEM. Sputterbeläggningen utfördes med en effekt på 120 W i 5 min. Experimentet utfördes under följande förhållanden: en arbetsspänning på 15 kV och en vakuumgrad lägre än 5 x 10−5 Pa.
    5. För analys av tvärgående elektromagnetiskt läge, placera provet i en blandning av vattenfri aceton och harts (1:1) i 1 timme, följt av en blandning av vattenfri aceton och harts (1:3) i 3 timmar. Placera sedan provet i harts över natten.
      1. Placera provet i inbäddade mediumfyllda kapslar och värm vid 70 °C i 9 timmar.
      2. Efter inbäddning, skär provet i 70 nm tunna skivor med hjälp av en ultrafin mikrotom och lägg på ett kopparnät.
      3. Pipett 20 μL uranylacetatfärgningslösning på kopparnätet och fläcka i 15 minuter vid RT. Ta bort färglösningen genom att försiktigt tvätta nätet två gånger med destillerat vatten.
      4. Pipettera sedan 20 μL blycitratfärgningslösning på kopparnätet och fläcka i 15 minuter vid RT. Tvätta nätet tre gånger med destillerat vatten.
      5. Lägg kopparnätet på en ren petriskål klädd med filterpapper. Efter lufttorkning, fotografera sektionerna med TEM. Sonden applicerades med en nedåtriktad kraft på 500 nN, skannades med en hastighet av 1 Hz och hade en elastisk konstant (k-värde) på 40 Nm-1. Radien på sondspetsen uppmättes till 8 nm.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

För att förbereda en bättre DC-ECM-broskhydrogel studerade och granskade vi den tidigare litteraturen och jämförde de olika decellulariseringsprotokollen när det gäller decellulariseringsförhållandet, immunogeniciteten och den mekaniska funktionaliteten9.

På grundval av detta framställde vi DC-ECM-broskhydrogelen och utforskade effekten av en radiellt orienterad extraktiv matris/mesenkymal stamcellsexosombiobläck vid behandling av osteokondrala defekter. Resultaten visade att DC-ECM-broskhydrogelen hade låg immunogenicitet och kunde förbättra cellmigrationen och främja broskreparation10.

Under de senaste åren har vi optimerat beredningen av DC-ECM-brosket. Vi förberedde det decellulariserade brosket med hjälp av ovanstående experimentella steg. Resultaten visade att DNA-halten eliminerades i det decellulariserade brosket jämfört med det i naturligt brosk (p < 0,001, Figur 1A). Hydroxiprolintestet indikerade att kollagenhalten var likartad mellan det nativa och decellulariserade brosket (p = 0,48, figur 1B). DMMB-analysen visade att glykosaminoglykan var väl kvarhållen i det decellulariserade brosket jämfört med det ursprungliga brosket (p = 0,68, figur 1C). Dessutom användes SEM och TEM för att observera ultrastrukturen hos DC-ECM (figur 1D).

För att bereda en DC-ECM-hydrogel löses den frystorkade DC-ECM-lösningen för en slutlig koncentration på 2 viktprocent. Vidare blandades DC-ECM-lösningen med VB2, följt av UVA (370 nm)-inducerad tvärbindning (figur 2A). Vi placerade DC-ECM-lösningen och DC-ECM-hydrogelen i mikrocentrifugrör (figur 2B). När rören vändes upp och ner flödade inte hydrogelen i rören till botten, vilket var ett tecken på gelning. Gelningstiden för DC-ECM-lösningen baserad på självorganisering av kollagen vid 37 °C utan tvärbindningsmedel var cirka 15 minuter (figur 2C). Viskositeten och den dynamiska modulen för DC-ECM-lösningen och hydrogelen testades. Vi fann att lösningens viskositet för DC-ECM-hydrogelen var högre än för DC-ECM-lösningen, och högre skjuvhastigheter var förknippade med lägre lösningsviskositet (figur 2D). Dessutom var lagringsmodulen för både DC-ECM-lösningen och hydrogelen mycket högre än förlustmodulen, vilket tyder på att de båda hade egenskaper hos en gel snarare än en vätska (figur 2E). Noterbart är att efter tvärbindning och frystorkning minskade porstorlekarna för DC-ECM-lösningen och DC-ECM-hydrogelen, mätt med SEM, från 137,672 μm till 37,936 μm (p < 0,00195, figur 2F,G).

Figure 1
Figur 1: Beredning och karakterisering av det decellulariserade brosket. Det decellulariserade brosket jämfördes med det inhemska brosket. (A-C) Kvantifiering av innehållet av DNA, kollagen och glykosaminoglykan (GAG). n = 5, ***p < 0,001 (Elevens t-test). Alla experiment utfördes minst tre gånger. (D) Mikroskopiska strukturer av det ursprungliga brosket och decellulariserat brosk fotograferade med SEM och TEM. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 2
Figur 2: Beredning och karakterisering av DC-ECM-hydrogelen. Under ultraviolett ljus tvärbands DC-ECM-lösningen och VB2 och bildade en DC-ECM-hydrogel. (A) Molekylstrukturer och syntes av DC-ECM-hydrogelen. Utseende, karakterisering och mekaniska egenskaper jämfördes mellan DC-ECM-lösningen och DC-ECM-hydrogel. B) Avbildningar av DC-ECM-lösningen och DC-ECM-hydrogelen i mikrocentrifugrör. C) Gelningstiden för DC-ECM-hydrogelen och DC-ECM/VB2-hydrogelen. n = 3, ***p < 0,001 (Elevens t-test). (D) Viskositeten och (E) dynamisk modul för DC-ECM-lösningen och DC-ECM-hydrogelen. F) Mikroskopiska strukturer av DC-ECM-lösningen och hydrogelen (låg och hög förstoring). Skalstaplar = 100 μm. (G) Porstorlekar för DC-ECM-lösningen och hydrogelen. n = 5, ***p < 0,001 (Elevens t-test). Alla experiment utfördes minst tre gånger. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Detta protokoll ger ett systematiskt tillvägagångssätt för framställning av decellulariserade extracellulära broskhydrogeler som nära efterliknar den ursprungliga ECM i broskvävnad. Protokollet innebär en kombination av fysiska, kemiska och enzymatiska störningar för att avlägsna cellulärt material samtidigt som ECM:s struktur och sammansättning bevaras. Protokollets kritiska steg inkluderar justering av decellulariseringstiden och metoderna och säkerställande av fullständig decellularisering.

Jämfört med andra befintliga metoder för vävnadsteknik och regenerativ medicin erbjuder detta protokoll flera fördelar. DC-ECM-hydrogeler har utmärkt biologisk aktivitet, rumslig struktur och biologisk induktionsfunktion, såväl som låg immunogenicitet, och dessa egenskaper är fördelaktiga för att främja cellvidhäftning, proliferation, differentiering och migration11. DC-ECM-hydrogeler kan också användas för läkemedelstillförsel och behandling av broskdefekter12.

En modifiering som kan göras i detta protokoll är användningen av olika tvärbindningsmedel för att förbättra hydrogelens mekaniska egenskaper. Till exempel kan nanometallmaterial användas för att förbättra de mekaniska egenskaperna hos hydrogelen13. Dessutom kan koncentrationen av riboflavin och exponeringstiderna för UV-ljus optimeras för att kontrollera hydrogelens tryck- och draghållfasthet.

Trots sina många fördelar har denna teknik vissa begränsningar som bör beaktas. En begränsning är att decellulariseringsprocessen kan orsaka viss skada på ECM, vilket leder till förändringar i dess mekaniska egenskaper14. En annan begränsning är att decellulariseringsprocessen kanske inte helt avlägsnar allt antigent material, vilket leder till ett potentiellt immunsvar15. Dessutom är det viktigt att notera att protokollet som beskrivs i detta dokument är specifikt för broskvävnad, och andra typer av vävnad kan kräva justeringar av decellulariseringsmetoden.

När det gäller framtida tillämpningar kan detta protokoll optimeras ytterligare för att utveckla DC-ECM-hydrogeler med olika tryck- och draghållfasthet. Dessutom kan denna teknik tillämpas på andra vävnader för att utveckla biomimetiska hydrogeler för vävnadsteknik och regenerativ medicin. Sammantaget utgör protokollet som presenteras i denna artikel en värdefull resurs för forskare och kliniker inom vävnadsteknik och har potential att förbättra utvecklingen av effektiva vävnadstekniska strategier för broskreparation och regenerering.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete sponsrades av medicin- och hälsoteknikplanen för Zhejiang-provinsen (2019KY050), den traditionella kinesiska medicinvetenskaps- och teknikplanen för Zhejiang-provinsen (2019ZA026), den viktiga forsknings- och utvecklingsplanen i Zhejiang-provinsen (anslag nr 2020C03043), den traditionella kinesiska medicinens vetenskaps- och teknikplan för Zhejiang-provinsen (2021ZQ021) och Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China (LQ22H060007).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 M Tris-HCl, pH7.6 Beyotime ST776-100 mL
1 M Tris-HCl, pH8.0 Beyotime ST780-500 mL
-80 °C Freezer Eppendorf F440340034
Deoxyribonuclease Aladdin D128600-80KU
DNEasy Blood &Tissue Kit Qiagen No. 69506
GAG colorimetric quantitative detection kit Shanghai Haling HL19236.2
HCP-2 dryer  Hitachi N/A
Nanodrop8000 Thermo Fisher N/A Spectrophotometer
PBS (10x) Gibco 70011044
Ribonuclease Aladdin R341325-100 mg
Sigma500 ZIESS N/A Scanning electron microscope
Spectra S Thermo Fisher N/A Transmission electron microscope
Stainless steel sieve SHXB-Z-1 Shanghai Xinbu
Triton X-100 Beyotime P0096-500 mL
Trypsin  Gibco 15050065
Ultraviolet lamp Omnicure 2000 N/A
Vitamin B2 Gibco R4500-5G
Vortex mixer Shanghai Qiasen 78HW-1 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Vega, S. L., Kwon, M. Y., Burdick, J. A. Recent advances in hydrogels for cartilage tissue engineering. European Cells & Materials. 33, 59-75 (2017).
  2. Yang, J., Zhang, Y. S., Yue, K., Khademhosseini, A. Cell-laden hydrogels for osteochondral and cartilage tissue engineering. Acta Biomaterialia. 57, 1-25 (2017).
  3. Bejleri, D., Davis, M. E. Decellularized extracellular matrix materials for cardiac repair and regeneration. Advanced Healthcare Materials. 8 (5), e1801217 (2019).
  4. Brown, M., Li, J., Moraes, C., Tabrizian, M., Li-Jessen, N. Y. K. Decellularized extracellular matrix: New promising and challenging biomaterials for regenerative medicine. Biomaterials. 289, 121786 (2022).
  5. Barbulescu, G. I., et al. Decellularized extracellular matrix scaffolds for cardiovascular tissue engineering: Current techniques and challenges. International Journal of Molecular Sciences. 23 (21), 13040 (2022).
  6. Zhang, W., Du, A., Liu, S., Lv, M., Chen, S. Research progress in decellularized extracellular matrix-derived hydrogels. Regenerative Therapy. 18, 88-96 (2021).
  7. Zhu, W., et al. Cell-derived decellularized extracellular matrix scaffolds for articular cartilage repair. International Journal of Artificial Organs. 44 (4), 269-281 (2021).
  8. Li, T., Javed, R., Ao, Q. Xenogeneic decellularized extracellular matrix-based biomaterials for peripheral nerve repair and regeneration. Current Neuropharmacology. 19 (12), 2152-2163 (2021).
  9. Xia, C., et al. Decellularized cartilage as a prospective scaffold for cartilage repair. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications. 101, 588-595 (2019).
  10. Chen, P., et al. Desktop-stereolithography 3D printing of a radially oriented extracellular matrix/mesenchymal stem cell exosome bioink for osteochondral defect regeneration. Theranostics. 9 (9), 2439-2459 (2019).
  11. Saldin, L. T., Cramer, M. C., Velankar, S. S., White, L. J., Badylak, S. F. Extracellular matrix hydrogels from decellularized tissues: Structure and function. Acta Biomaterialia. 49, 1-15 (2017).
  12. Yuan, X., et al. Stem cell delivery in tissue-specific hydrogel enabled meniscal repair in an orthotopic rat model. Biomaterials. 132, 59-71 (2017).
  13. Zheng, L., et al. Intensified stiffness and photodynamic provocation in a collagen-based composite hydrogel drive chondrogenesis. Advanced Science. 6 (16), 1900099 (2019).
  14. Young, J. L., Holle, A. W., Spatz, J. P.Nanoscale and mechanical properties of the physiological cell-ECM microenvironment. Experimental Cell Research. 343 (1), 3-6 (2016).
  15. Abdolghafoorian, H., et al. Effect of heart valve decellularization on xenograft rejection. Experimental and Clinical Transplantation. 15 (3), 329-336 (2017).

Tags

Decellulariserade brosk extracellulära matrishydrogeler biomaterial vävnadsteknik regenerativ medicin naturlig ECM fysisk störning kemisk störning enzymatisk nedbrytning avlägsnande av cellulärt material strukturbevarande kompositionsbevarande tvärbindning stabil hydrogel biologisk aktivitet rumslig struktur biologisk induktionsfunktion låg immunogenicitet cellvidhäftning proliferation differentiering migration mikromiljö forskare kliniker vävnad Ingenjörsstrategier broskreparation regenerering
Syntes av decellulariserade extracellulära matrishydrogeler för brosk
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Mei, S., Yang, Y., Wang, J.More

Mei, S., Yang, Y., Wang, J. Synthesis of Decellularized Cartilage Extracellular Matrix Hydrogels. J. Vis. Exp. (197), e64797, doi:10.3791/64797 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter