The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.

Recommend to Librarian

Automatic Translation

This translation into Russian was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE General

Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

, ,

Department of Radiology and Biomedical Imaging, Medical Center, University of California San Francisco

You must be subscribed to JoVE to access this content.

This article is a part of   JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.

Recommend JoVE to Your Librarian

Current Access Through Your IP Address

You do not have access to any JoVE content through your current IP address.

IP: 54.224.75.101, User IP: 54.224.75.101, User IP Hex: 920669029

Current Access Through Your Registered Email Address

You aren't signed into JoVE. If your institution subscribes to JoVE, please or create an account with your institutional email address to access this content.

 

Video Article Chapters

Cite this Article: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

Nedopil, A. J., Mandrussow, L. G., Daldrup-Link, H. E. Implantation of Ferumoxides Labeled Human Mesenchymal Stem Cells in Cartilage Defects. J. Vis. Exp. (38), e1793, doi:10.3791/1793 (2010).

Abstract: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

Области тканевой инженерии интегрирует принципы инженерии, клеточной биологии и медицины по отношению к регенерации специфических клеток и функциональной ткани. Матрица связанных стволовых клеток имплантаты (MASI) направлены к регенерации хряща дефекты, связанные с артритом или травматического травмы суставов. Взрослых мезенхимальных стволовых клеток (МСК), были способны дифференцироваться в клетки хондрогенного линии и показали многообещающие результаты в клеточной суставного хряща технологии ремонта. Аутологичных МСК может быть выделен из различных тканей, может быть расширен в клеточных культурах, не теряя их дифференциации потенциал, и продемонстрировали хондрогенного дифференциации в пробирке и в естественных условиях 1, 2.

В целях обеспечения местного удержания и жизнеспособности пересаженных МСК в дефектов хряща, строительные леса необходимы, который также поддерживает последующей дифференциации и пролиферации. Архитектура ткани формирование эшафот руководства и разрешений внеклеточного матрикса, производства стволовых клеток, расширяться. Предыдущие исследования показали, что 2% агарозном леса может поддержать развитие стабильных гиалиновых хрящей и не вызывать иммунный ответ 3.

Долгосрочное сохранение пересаженные стволовые клетки в MASI имеет решающее значение для регенерации хряща. Маркировка МСК с наночастицами оксида железа обеспечивает долгосрочный в естественных условиях слежения с неинвазивных методов визуализации МР 4.

Эта презентация будет демонстрировать методы маркировки МСК с наночастицами оксида железа, поколению клеточных агарозном конструкций и имплантации эти конструкции в хряще дефектов. Помечены конструкции могут быть отслежены неинвазивно с МР-изображений.

Protocol: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

1. Маркировка hMSCs с Endorem

  1. Клетки выращивают до 80% слияния по крайней мере за 18 часов до маркировки.
  2. За это время, маркировка СМИ получают путем добавления Endorem к образцу в дозе 100 мкг Fe / мл сыворотки среде.
  3. После клетки выращивают до слияния, питательных сред отсасывают и клетки промывают 1x с PBS или сыворотки среде.
  4. Далее, промывочный раствор отсасывают и ранее подготовленный СМИ маркировке добавляется. Затем клетки инкубировали при 37 ° C, 5% СО 2 в течение 4 часов.
  5. После инкубации в 4 часа, маркировка СМИ отсасывают и клетки промывали PBS и трипсином, как обычно.
  6. После трипсином, клетки промывают 3 раза с PBS и центрифугировали при 400rcf течение 5 минут.
  7. После этой промывки, клетки ресуспендируют, считая, оцениваются на жизнеспособность, и используется по мере необходимости для экспериментов.

2. Подготовка агарозном

  1. После клетки были помечены пришло время приготовления раствора агарозы.
  2. На мелкого масштаба, 80 мг агарозы порошка взвешивают и добавляют в 2 мл PBS.
  3. Это решение затем слегка встряхивают и автоклавировать.
  4. Примерно через 40 мин, жидкий раствор агарозы может быть выведена из автоклава. Объем должен быть измерены и соответствующим образом скорректированы с разогретой PBS.
  5. Затем раствор охлаждают до 42 ° C

3. Создание MASI

  1. Когда раствор агарозы достигла нужной температуры, клетки подсчитываются и центрифугировали в течение последнего времени в трубку 1,5 мл Eppendorf.
  2. После центрифугирования супернатант удаляют, а клетки смешиваются с DMEM достичь концентрации 30 х 10 6 клеток / мл.
  3. Теперь клетки смешиваются с 42 ° С теплыми агарозы.
  4. Холодный наконечник пипетки может вызвать агарозном закрепить в наконечнике, поэтому он рекомендуется для подогрева наконечник с помощью пипетки горячей стерильной PBS вверх и вниз
  5. Теперь же объем агарозы как средства массовой информации занимают и тщательно перемешивают с сотовым медиа-суспензии так, что однородная суспензия будет создан.
  6. Держите пробирку Эппендорфа в разогретой водяной бане, помешивая, чтобы агарозном не остыть достаточно, чтобы затвердеть.
  7. Когда подвеска однородной, клетки имплантируются в дефект.

Рисунок 1
Рисунок 1. Корональные Т2 взвешенных изображениях SE (TR 4000 мс / TE 18,27 мс) коленной чашечки образца с имплантированными hMSCs в хрящах дефектов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

Описанные протокол обеспечивает воспроизводимые способ этикетке МСК с наночастицами оксида железа и внедрить эти меченых МСК на дефекты хряща. Эта техника позволяет неинвазивным изображением трансплантации стволовых клеток в дефектов хряща с МРТ, которая позволяет раннего выявления MASI недостаточности. Дислокации или истечение меченых клеток может быть диагностирована на основе исчезновение метки из трансплантации сайта на МРТ. Ранняя диагностика этих событий желательно и не допускал бы пациента от ненужных альтернативных инвазивных диагностических процедур. Описанные неинвазивный метод диагностики MASI результаты могут помочь в успешном развитии клеточной терапии на основе по регенерации хряща при остеоартрите. Наш протокол в настоящее время применяется в доклинических в естественных условиях исследования, было бы в принципе клинически применимый и может служить неинвазивным результат мерой для оценки MASI терапии в клинической практике.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

Acknowledgements: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

Эта работа была поддержана грантом Национального института артрита и костно-мышечной заболевания кожи, NIH RO1AR054458.

Materials: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

Name Type Company Catalog Number Comments
D-MEM High Glucose Reagent Sigma-Aldrich D5648
PBS (Ca++, Mg++ free) GIBCO, by Life Technologies 14190-144
Trypsin-EDTA 0.05% Invitrogen 25399-120
FBS Hyclone SH30071.03
Penicillin/Streptomycin GIBCO, by Life Technologies 15140-122
Ferumoxides (Endorem) Guerbet
Agarose Typ VII Sigma-Aldrich A9045 Dilute Agarose in PBS to final concentration of 4%

References: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

  1. Mauck, R. L., Yuan, X. & Tuan, R. S. Chondrogenic differentiation and functional maturation of bovine mesenchymal stem cells in long-term agarose culture. Osteoarthritis Cartilage 14, 179-89 (2006).
  2. Pittenger, M. F. et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science 284, 143-7 (1999).
  3. Rahfoth, B. et al. Transplantation of allograft chondrocytes embedded in agarose gel into cartilage defects of rabbits. Osteoarthritis Cartilage 6, 50-65 (1998).
  4. Henning, T. D., Boddington, S. & Daldrup-Link, H. E. Labeling hESCs and hMSCs with iron oxide nanoparticles for non-invasive in vivo tracking with MR imaging. J Vis Exp (2008).

Ask the Author: Имплантация Ferumoxides Маркированный мезенхимальных стволовых клеток человека в Дефекты хряща

1 Comment

The video "Implantation of Ferumoxides Labeled Human Mesenchymal Stem Cells in Cartilage Defects" is so well put together and informative. Lydia is awesome! I wish she worked in my lab :)

1

Reply

Posted by: AnonymousApril 10, 2010, 10:07 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Waiting
simple hit counter