يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

البناء وتوصيف من طية تفاعلات الاحيائية الرواية الصوتية

9K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/51594

⸱

أغسطس 1, 2014

 ,  ,  , 
1Biomedical Engineering Program, University of Delaware, 2Department of Materials Science and Engineering, Delaware Biotechnology Institute, University of Delaware

في هذه المقالة

ملخص

يتم إنشاء ووصف مفاعل حيوي جديد ذو طيات صوتية قادر على تقديم تحفيز اهتزازي ذي صلة من الناحية الفسيولوجية للخلايا المستزرعة. هذا الجهاز المزراعي الديناميكي ، عند دمجه مع سقالة ليفية بولي (ε-كابرولاكتون) ، يخلق بيئة محاكية للطيات الصوتية تعدل سلوكيات الخلايا الجذعية الوسيطة.

الملخص

تتطلب الهندسة المختبرية للأنسجة النشطة ميكانيكيا تقديم الظروف الميكانيكية ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية للخلايا المستنبتة. لمحاكاة البيئة الديناميكية للطيات الصوتية ، يتم إنشاء ووصف مفاعل حيوي ذو طيات صوتية جديد قادر على إنتاج محفزات اهتزازية عند ترددات النطق الأساسية. يتكون الجهاز من مولد وظيفي ومكبر للصوت ومحدد مكبر صوت وغرف اهتزاز متوازية. يتم إنشاء غرف الاهتزاز الفردية عن طريق وضع غشاء سيليكون مصنوع خصيصا بين زوج من كتل الأكريليك. لا يعمل غشاء السيليكون كقاع الغرفة فحسب ، بل يوفر أيضا آلية لتأمين السقالة المحملة بالخلايا. تنتقل إشارات الاهتزاز ، التي يتم إنشاؤها بواسطة مكبر صوت مثبت أسفل كتلة الأكريليك السفلية ، إلى الغشاء ديناميكيا هوائية عن طريق الهواء المتذبذب. توجد ثماني وحدات اهتزاز متطابقة ، مثبتة على قضيبين معدنيين ثابتين ، في غرفة مضادة للرطوبة للتشغيل طويل الأمد في حاضنة زراعة الخلايا. يتم تحليل خصائص الاهتزاز للمفاعل الحيوي للطية الصوتية بشكل غير مدمر باستخدام مقياس اهتزاز دوبلر بالليزر (LDV). يتم إثبات فائدة جهاز الثقافة الديناميكية من خلال زراعة التركيبات الخلوية في وجود اهتزازات جيبية 200 هرتز مع إزاحة منتصف الغشاء تبلغ 40 ميكرومتر. تستجيب الخلايا الجذعية الوسيطة المزروعة في المفاعل الحيوي للإشارات الاهتزازية عن طريق تغيير تخليق وتدهور مكونات المصفوفة خارج الخلية ذات الصلة بالطيات الصوتية. يوفر نظام المفاعل الحيوي الجديد المقدم هنا منصة ممتازة في المختبر لدراسة النقل الميكانيكي الناجم عن الاهتزاز ولهندسة أنسجة الطيات الصوتية الوظيفية.

المقدمة

حظيرة صخبا الإنسان، التي تتألف من طبقة الطلائية، الصفيحة المخصوصة (LP) والعضلات الصوتية، هو الأنسجة الرخوة المتخصصة الذي يحول تدفق الهواء من الرئتين إلى موجات الصوتية لإنتاج الصوت. 1 الطيات الصوتية تتذبذب بشكل منتظم خلال معالجة حكمية العادية، اظهار سلالات تصل إلى 30٪ عند ترددات الأساسية تتراوح 100-300 هرتز. 2 الكبار الصوتية أضعاف LP هو بنية التدرج تتألف من سطحية (SLP)، والمتوسطة (ILP) وعميقة (DLP) طبقة. مجموعات تصنيف مزيد من الظهارة وSLP كطبقة الغشاء المخاطي، ويجمع بين ILP وDLP في الرباط الصوتية. 3 يحتوي على طبقة SLP أساسا مصفوفة غير متبلور مع ألياف كولاجيني فرقت قليلة، في حين يتم تخصيبها في الرباط مع الكولاجين وألياف الإيلاستين ناضجة لتوفير قوة كافية. 4 هيكل وآليات الطيات الصوتية حديثي الولادة تختلف كثيرا عن نظرائهم ناضجة. على الرغم من أن آليةلا تزال غير مفهومة و تنظيم التنمية أضعاف صخبا والنضج الكامل، وأشارت الأدلة التجريبية إلى الأدوار المميزة للإجهاد الناجم عن النطق.

العديد من الظروف الطبية، بما في ذلك الإساءة صوت، والالتهابات، والمهيجات الكيميائية العمليات الجراحية، يمكن أن تلحق الضرر أضعاف صخبا. اضطرابات أضعاف الصوتية تؤثر على ما يقدر ب 3-9٪ من سكان الولايات المتحدة. طرق العلاج الحالية لاضطرابات أضعاف صخبا تقتصر 5 وبرز نهج هندسة الأنسجة القائمة على الخلايا الجذعية باعتبارها استراتيجية واعدة لاستعادة وظيفة أضعاف صخبا. الخلايا الجذعية الوسيطة (اللجان الدائمة) هي بديل مناسب للالليفية أضعاف صخبا صخبا الرئيسي لهندسة الأنسجة أضعاف. يتم بوساطة 6-9 مصير الخلايا الجذعية مواصفات والتنمية الأنسجة لاحق من مكانة محددة يقيمون في، منها الحالة الميكانيكية هو عامل حيوي 10 القوات الميكانيكية والمنظمين أساسيا من الأنسجة التشكل والثانية التوازن، وخاصة بالنسبة الأنسجة التي تتعرض بشكل روتيني لتحميل 11 من منظور هندسة الأنسجة، فقد ثبت أن التعرض لمن الناحية الفسيولوجية ذات الصلة بالتحفيز الميكانيكي يعزز تمايز الخلايا الجذعية والأنسجة محددة مصفوفة إعادة عرض. 12-15

تم تصميم المفاعلات الحيوية زراعة الأنسجة لمحاكاة البيئة الفسيولوجية المطلوب لنمو الخلايا أو الأنسجة في المختبر. لصخبا هندسة الأنسجة أضعاف، فمن الأهمية بمكان وخاصة لإعادة البيئة الميكانيكية من الطيات الصوتية phonating. مثالية الصوتية أضعاف مفاعل حيوي يجب أن يدلي نحو فعال العظة اهتزازي إلى خلايا الثقافة، والسماح التحكم السهل على التردد، السعة ومدة الاهتزازات. Titze وزملاء العمل وضعت مفاعل حيوي الصوتية أضعاف (T1 مفاعل حيوي) 16 الذي يجمع بين تمتد ثابت مع ارتفاع وتيرة (20-200 هرتز) التذبذبات لتحفيز إنتاج البروتينات الخلوية المصفوفة. النقيبز هذه مفاعل حيوي، ودرس ويب وزملاؤه 17 من آثار 10 يوما، الاهتزازات 100 هرتز على الخلايا الليفية الجلدية مثقف في حمض الهيالورونيك (HA) على أساس هيدروجيل. يبني يتعرض للاهتزاز عرضت تعبير مرتفعة من سينسيز HA-2 (HAS2)، decorin، fibromodulin ومصفوفة الفلزي-1 (MMP1)، نسبة إلى ضوابط ثابتة. تم العثور على آثار تنشيطية ليكون الوقت قد حان التابعة. في الآونة الأخيرة، وتجميعها لدينا مجموعة 18 مفاعل حيوي أضعاف الصوتية (J1 مفاعل حيوي) باستخدام مكبر للصوت السلطة، ومولد وظيفة، وهو المتكلم بصوت عال المغلقة وغشاء السيليكون الراسية محيطي التي تنقل الهواء تتأرجح إلى الخلايا المرفقة. وتعرض الخلايا الليفية القلفة حديثي الولادة المزروعة في مفاعل حيوي J1 إلى 1 ساعة من الاهتزاز عند 60، 110 أو 300 هرتز، مع الضغط في الطائرة تصل إلى 0.05٪. اقترح نتائج QPCR أن التعبير عن بعض الجينات ECM تم تغيير معتدلة ردا على الترددات الاهتزازية متنوعةوسعة.

هذه التصاميم مفاعل حيوي، في حين فضول، لديها العديد من القيود. على سبيل المثال، يتطلب النظام T1 عدد كبير من الروابط والقضبان لاقتران الميكانيكية، والحد الأقصى للترددات يمكن بلوغه. علاوة على ذلك، قد يتعرض لخلايا غير مرغوبة الميكانيكية التحريض والسوائل الاضطراب التي تعقد تفسير البيانات. مفاعل حيوي J1، من ناحية أخرى، يسلك منخفضة نسبيا كفاءة تحويل الطاقة وليس سهل الاستعمال. بالإضافة إلى ذلك، في كثير من الأحيان الاهتزاز يفصل يبني خلايا لادن من غشاء السيليكون الأساسية. وJ2 أضعاف صخبا مفاعل حيوي ذكرت هنا، والمصممة على أساس المبدأ نفسه كإصدار J1، هو الأمثل من أجل التناسق والتكاثر. يتم إنشاء الاهتزازات محاكاة معالجة حكمية ديناميكية هوائية في غرف الاهتزاز تركيبها بشكل فردي حيث MSC-بالسكان بولي الليفية (ε-caprolactone) (PCL) السقالات هي فعاليهتأمين اعل. الليزر دوبلر Vibrometry (LDV) يسمح للمستخدم للتحقق من البيانات الشخصية اهتزازي للجمعية الغشاء / السقالة. في مظاهرة لدينا، ويتعرض اللجان الدائمة إلى 200 هرتز الاهتزازات الجيبية مع (من) نمط 1-HR-على-1-HR-قبالة ليصبح المجموع 12 ساعة يوميا لمدة 7 أيام. يتم التحقيق في الاستجابات الخلوية لمنبهات اهتزازي فرض منهجي. وعموما، فإن أضعاف صخبا J2 يوفر معظم ميزات سهلة الاستخدام، مما يسمح لإجراء دراسات ثقافة الخلية الحيوية في إنتاجية عالية والأزياء استنساخه.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. الجمعية تفاعلات الاحيائية (فيديو 1)

  1. جعل العفن الألومنيوم (يموت دائرية + فاصل دبوس) مع الأبعاد الداخلية والخارجية محددة سلفا (الشكل 1).
  2. باستخدام قالب من الخطوة 1.1، افتعال غشاء السيليكون (قطر: 42 مم، سماكة: 1.5 مم، الشكل 1) مع الأكمام الراسخة (قطر: 12 مم، سماكة 0.25 مم ~، التي شكلتها دبوس الفاصل في الشكل 1) في منتصف باستخدام المتاحة تجاريا السيليكون عدة المطاط الصناعي.
  3. جعل زوج من كتل الاكريليك (الشكل 2 (4، 5)) مع فتحة دائرية (قطر: 24 مم) في الوسط، نقش أعلى (1.8 سم) وأسفل (0.9 سم) مع كتل مطابقة التلال والأخاديد 10
  4. ساندويتش غشاء السيليكون بين الكتل الاكريليك المقترنة. تأمين التجمع مع أربعة مسامير الزاوية باستخدام مفك البراغي عزم الدوران الدقيقة تعيين إلى قوة ثابتة (35 CN · م). ونتيجة لذلك، ضيق في الماء، 24 ميتم إنشاء مترا و 18 مم غرفة الاهتزاز العميق (الشكل 2C).
  5. جبل 3 "مجموعة موسعة مصغرة مكبر الصوت (الشكل 2D، 8 Ω/20 W) تحت غرفة الاهتزاز من خلال مجموعة أخرى من مسامير الزاوية على كتلة الاكريليك القاع. عند هذه النقطة، يتم تجميعها وحدة اهتزاز الفردية.
  6. تكرار سبع وحدات إضافية الاهتزاز. يضعوا أربعة منهم إلى واحد من اثنين من قضبان الألومنيوم ثابتة (40 سم × 10 سم × 2.5 سم) من خلال وضع قواعد مكبر الصوت في فتحات دائرية متباعدة بشكل متساو (الإطارات: 7 سم، وسمك: 2 سم) يقتطع من القضبان. استقرار لكل متكلم عن طريق إدخال المسمار من خلال الجانب من شريط الألمنيوم في كل حفرة دائرية.
  7. السيطرة بشكل فردي عن طريق مكبرات الصوت المتكلم محدد. ربط مكبرات الصوت الفردي إلى محدد عن طريق ربط أسلاك إلى المدخلات الإيجابية والسلبية على الجسم المتكلم ثم إلى النواتج المقابلة على محدد. يسمح محدد المتكلم الإشارة من روقال انه وظيفة مولد، بعد مروره عبر مكبر للصوت السلطة، للوصول إلى جميع المتحدثين ثمانية في آن واحد (الشكل 2E).
  8. وضع اثنين من صفائف غرفة، محدد المتكلم والإلكترونيات المرتبطة في ضميمة مكافحة الرطوبة. إيواء التجمع بأكمله في المجال التجاري حاضنة الثقافة الخلية.
  9. تغذية الكابلات الرئيسية (من خلال أنابيب PVC الصف الطبية) الذي يربط السلطة مكبر للصوت المتكلم ومحدد من خلال التجميع مرشح في الجزء الخلفي من الحاضنة.

2. تصنيع وتوصيف سقالة

  1. حل الكريات PCL في الكلوروفورم بتركيز 15٪ بالوزن. تحميل الحل في حقنة 10 مل توج مع 21 G-كليلة العضوية الإبرة.
  2. قفل الحقنة على مضخة المحاقن برمجة وضبط معدل التدفق في 1 مل / ساعة.
  3. وضع الألمنيوم المغطاة احباط جامع على الجانب الآخر من الإبرة أفقيا، مع إبرة مسافة طرف إلى هواة جمع ~ 18 سم.
  4. المشبك المعلى إيجابيةمقطع التمساح إلى منتصف الإبرة، والتمساح كليب الأرض إلى مجمع الألومنيوم، ثم تعيين الجهد على الجهد العالي امدادات الطاقة في 15 كيلو فولت. تنبيه: عالية الجهد، والحفاظ على مسافة واحدة من الإبرة.
  5. بدوره بالتتابع على ضخ حقنة وإمدادات الطاقة؛ بسرعة نظيفة / إزالة حل البوليمر المتبقية المحيطة غيض من إبرة باستخدام منشفة ورقية جافة قبل طائرات الألياف مستقرة وتتشكل تايلور مخروط 19.
  6. تسمح للألياف تتراكم على جامع آل إلى سمك 250-300 ميكرون ~ (~ 7 ساعة في ظل الظروف الحالية الغزل). تخزين السقالات الناتجة في مجفف فراغ لمدة 1-2 أيام لإزالة أي المذيبات المتبقية.
  7. صورة السقالات، تفل المغلفة بالذهب، وذلك باستخدام مجهر المسح الإلكتروني لتظهر مورفولوجيا الألياف متسقة. 10

3. الجمعية تفاعلات الاحيائية وتوصيف

  1. لكمة قرص اسطواني (قطر: 8 ملم) مع أربعة أذرع (طول: 2مم) من PCL حصيرة (الشكل 2A)، ونسج من قبل أول استخدام 12 ملم خزعة قطر لكمة لخفض القطر الخارجي للقرص. ثم استخدم في الثانية، 8 ملم خزعة لكمة لتقديم أربعة 2 مم الشقوق طويلة متباعدة بشكل متساو في جميع أنحاء شفرة دائرية ليسجل أين هي الأسلحة إلى قطع. بعد أن سجل مع 8 مم لكمة، واستخدام شفرة مشرط لقطع حواف الأسلحة إلى الخارج. إدراج السقالة في أخدود من غشاء السيليكون عن طريق الأسلحة الموسعة (فيديو 1). تتسطح السقالة إدراجها عن طريق الضغط بلطف على سطح مسطح الرأس باستخدام الملقط.
  2. نعلق قطعة صغيرة رقيقة آل احباط (8 مم × 2 مم، شكل متعامد الشكل 2B) لالسقالة PCL لمساعدة انعكاس الليزر.
  3. تأمين السيليكون الغشاء / السقالة PCL تجميعها (كما هو موضح في الخطوة 1.4) في غرفة الاهتزاز. إضافة 1.5 مل من الماء في غرفة من أجل ترطيب السقالة PCL قبل الاهتزاز.
  4. باستخدام مولد وظيفة، وإدخال علامة الاهتزازالمرض (على سبيل المثال، 200 هرتز موجات جيبية مع الجهد الذروة إلى الذروة، بي بي، من 0.1 V) إلى غرفة تقع الاكريليك. استخدام الفولتميتر لقياس بدقة الجهد في كل المدخلات المتكلم. ملاحظة: سوف قراءات بي بي من مولد وظيفة تختلف عن الجهد في نهاية المطاف تسليمها للمتكلم.
  5. تجميع LDV نقطة واحدة وتأمين الليزر رئيس جهاز استشعار الألياف البصرية لترايبود رئيس عموم إمالة. زاوية رئيس مجس بحيث يشير عمودي على الطاولة. ربط رئيس جهاز استشعار LDV إلى وحدة جمع البيانات عن طريق كابل متحد المحور ثم وحدة للمحمول عن طريق USB.
  6. تركيز شعاع الليزر عموديا على مختلف النقاط المحددة سلفا على غشاء السيليكون (الشكل 2B والشكل 3).
  7. باستخدام برنامج الحصول على البيانات، وتسجيل تشريد منتصف الغشاء. انقر على زر "إعدادات اقتناء" من القائمة "خيارات"؛ ثم تغيير وضع قياس ل"الاتحاد الفرنسي للتنس221؛ المقبل، انقر فوق "القياس المستمر" في شريط الأدوات الرئيسي ثم انقر فوق الذروة التي تشكل على التردد المختار (الشكل 6D) لتسجيل النزوح.
  8. رسم العادي النزوح منتصف الغشاء (ث 0) بوصفها وظيفة من الوضع النسبي عبر الركيزة. بناء خارطة الألوان 3D من التشكيل الجانبي اهتزازي السطح باستخدام البرمجيات المنشأ تحليل البيانات 8.5.

4. الاهتزازي خلية ثقافة

  1. اللجان الدائمة المشتقة من نخاع العظام ثقافة فرعية الإنسان في T150 قوارير زراعة الأنسجة في كثافة البذر الأولي من 4،000-5،000 خلية / سم 2 في وسائل الإعلام MSC الصيانة.
  2. بعد 7-8 أيام من خلية ثقافة (ل~ 85٪ confluency)، يعرض للتريبسين الخلايا مع كاشف تفارق الخلية مثل accutase، عد باستخدام عدادة الكريات، الطرد المركزي (440 x ج لمدة 5 دقائق)، وإعادة تعليق بيليه خلية في وسائل الإعلام الجديدة الصيانة MSC بتركيز 4.5 × 10 6 خلية / مل.
  3. تزج scaffo PCLدينار في الايثانول 70٪ O / N. بعد يبخر المذيب، وتعريض الجانبين من السقالة لضوء الأشعة فوق البنفسجية مبيد للجراثيم (254 نانومتر) ل5-8 دقيقة.
  4. نقع السقالة PCL في حل فبرونيكتين 20 ميكروغرام / مل عند 37 درجة مئوية لمدة 1 ساعة. إدراج السقالة المغلفة فبرونيكتين في غشاء السيليكون. تجميع مفاعل حيوي على النحو المفصل في الخطوة 1.
  5. توزيع 40 ميكرولتر من تعليق الخلية بالتساوي على السقالة PCL المضمون. تسمح للخلايا لنعلق ل1-1.5 ساعة قبل إضافة إلى 1.5 مل إضافية وسائل الإعلام الجديدة إلى غرفة الاهتزاز.
  6. ثقافة السقالة-MSC لادن PCL بشكل ثابت لمدة 3 أيام، وتحديث وسائل الإعلام عند الانتهاء من ثقافة ساكنة.
  7. فرض أنظمة الاهتزاز المحددة إلى بنيات الخلوية. ملاحظة: وكمثال على ذلك، تتعرض الخلايا إلى 1-HR-على-1-HR-إيقاف (OF) اهتزاز عند 200 هرتز مع فصيل عبد الواحد 0 من ~ 40 ميكرون لمدة 12 ساعة في اليوم لمدة تصل إلى 7 أيام. يتم تعيين بنيات تعرض للالتحفيز اهتزازي كعينات VIB وتلك cultuأحمر ثابت في غرف الاهتزاز متطابقة خدمة ضوابط ثابتة مثل (ستات).

5. التقييم البيولوجي

  1. جمع 200 ميكرولتر الخلية سائل الإعلام والثقافة من كل غرفة كل يوم (يوم 1 و 3 و 5 و 7) وتجميع مأخوذة من نفس العينة معا (800 ميكرولتر لكل منهما).
  2. تحديد إنتاج الخلوية من مصفوفة الفلزي-1 (MMP1) وHA باستخدام عدة MMP1 ELISA التنمية وحمض الهيالورونيك تنافسية ELISA عدة، على التوالي، في أعقاب إجراء الصانعين. وفي الوقت نفسه، مقايسة إنتاج الإيلاستين للذوبان السلائف باتباع الإجراء ELISA ذكرت سابقا. 8
  3. عند الانتهاء من دورة اهتزاز مشاركة في اليوم 7، وإزالة بسرعة يبني الخلوية من غرف الاهتزاز باستخدام الملقط حادة وشطف لهم مع الفوسفات مخزنة المالحة الباردة (PBS، 4 ° C) لفترة وجيزة.
  4. ل/ تلطيخ ميتة حية، واحتضان يبني مع يوديد propidium (1:2،000 في برنامج تلفزيوني) وSyto-13 (1:1،000 في برنامج تلفزيوني) في وقت واحد لمدة 5 دقائق على RT. صورة بنيات ملطخة المجهر multiphoton متحد البؤر.
  5. بشكل منفصل، الأداة الإضافية تجميد البنى الخلوية PBS تشطف على الثلج الجاف واستخراج الحمض النووي الريبي مجموع الخلوية التالية بروتوكول ذكرت سابقا لتحليل الجينات. 9
  6. التحقق من كمية ونوعية الحمض النووي الريبي المستخرج باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية فيز. وتستخدم عينات الحمض النووي الريبي مع A260/A280 وA260/A230 نسب 1.8-2.2 لتحليل QPCR اللاحقة.
  7. عكس نسخ الحمض النووي الريبي (500 نانوغرام / عينة) في [كدنا] باستخدام مجموعة النسخ العكسي متاحة تجاريا.
  8. نفذ تفاعل PCR على الوقت الحقيقي نظام الكشف عن تسلسل باستخدام المتاحة تجاريا مزيج الرئيسي PCR باتباع الإجراء بالتفصيل سابقا. 8
  9. تحليل النتائج باستخدام QPCR التجارية برمجيات تحليل البيانات QPCR. لضمان موثوقية من تحليل البيانات، ويعمل جينات مرجعية متعددة (YWHAZ، TBP، PPIA) ك intضوابط ernal، والتباين من الكفاءة التمهيدي محددة يتم أخذها بعين الاعتبار. 8

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

السقالات PCL ملفقة من قبل electrospinning تحتوي على مسام ميكرون الخلالي الحجم والألياف عشوائيا متشابكا مع متوسط ​​قطرها 4.7 ميكرون (الشكل 4A). في التكبير العالي، الأخاديد النانو والمسام واضحة على ألياف الفردية (الشكل 4B). طلاء من السقالات مع فبرونيكتين يحسن hydrophilicity ويسهل التصاق الخلية الأولي / نشر على منصة الاعدام PCL (المراقبة غير منشورة).

يتم تقديمها: (0-،125 V بي بي) لل...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

الهندسة ناجحة للأنسجة أضعاف صخبا وظيفية في المختبر يتطلب الترفيه من مثل أضعاف المكروية الصوتية للتوسط في سلوك خلايا متعددة القدرات. ومن المتفق عليه عموما أن النسيج أو العضو الهياكل تعكس المهام التي يتعين عليهم القيام بها. الأنسجة لل22 أضعاف صخبا، تقترح الاهتزازات عالية التردد التي تحدث أثناء معالجة حكمية إلى أن تكون مهمة لنضوج الأنسجة. في دراستنا، وتستخدم السقالات PCL لتوفير الدعم الهيكلي مثل الرباط في حين تم تصميم مفاعل حيوي أضعاف صخبا لإدخال الإشارات الميكاني...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

لا توجد المصالح المالية المتنافسة.

شكر وتقدير

نشكر الدكتور جيفري كابلان لتدريبه والمشورة بشأن التصوير متحد البؤر. نحن نشكر أيضا الكترون مختبر المجهر كيك والدكتور تشاو يينغ ني للحصول على المساعدة ووزارة شؤون المرأة. ويتم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية لل(وNIDCD، R01DC008965 R01DC011377) الصحة. يقر ABZ NSF التكاملية العليا التعليم والبحث العلمي، تدرب برنامج (IGERT) للحصول على التمويل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
طقم المطاط الصناعي من السيليكونDow CorningSylgard 184علاج الغشاء عند 100 &# 176 ؛ C لمدة 2 ساعة
PCLSigma Aldrich440744-500GMn ~ 80 kDa ، قم بإذابة O / N
ChloroformSigma AldrichC7559-5VL
MSCs المشتقة من نخاع العظام البشريةLonzaPT-2501تم استلامها مع مرور 2
وسائط صيانة MSCLonzaPT-300110٪ FBS في الوسائط القاعدية المكملة
مع L-glutamine و gentamicin و amphotericin
كاشف تفكك خلايا AccutaseLife TechnologiesA11105-01
الإيثانولسيجما ألدريتشE7023-500ML
فيبرونيكتينسيجما ألدريتشF2006-1MG
MMP1 DuoSet ELISA kitR & D systemsDY901
HA ELISA kitEchelon Biosciences  K-1200   
PBSLife Technologies14190-136
يوديد البروبيديوم  لايفتكنولوجيز P1304MP
Syto-13  Life TechnologiesS7575
QuantiTect مجموعة النسخ العكسي  Qiagen205311
SYBR Green PCR Master mixLife Technologies4309155
مكبر صوت بديلDAYTON audio
(عبر Parts Express)		DS90-8مخروط ورقي ، نطاق كامل (80-13،000 هرتز) ، 85 ديسيبل
Ergo مفك عزم دوران صغيرMountz# 020377نطاق عزم الدوران: 20-120 cN &# 183 ؛ م
محدد مكبر صوت ستيريوRadioShack40-244الحد الأقصى للتعامل مع الطاقة 50 واط
مولد وظيفة   ؛Agilent 33220Aنطاق التردد 1 & Hz-20 MHz
مضخم الطاقة PYLE audioPylePro PT2400استجابة التردد: 10 هرتز -50 كيلو هرتز ، قناتان لمكبر الصوت
حاضنة ثقافة الخلية   ؛ثيرمو فيشر Steri-Cult 3307
مضخة حقنة أنظمة مضخات العصر الجديدNE-300
مصدر طاقة عاليالجهد SpellmanCZE 1000Rجهد الإخراج: 0-30 كيلو فولت
مجهر إلكتروني ماسح   ؛JEOL-USAJSM-7400F
مكتب الذهب الاخرق المغطيدينتون فراغDSK00V-0013
دوبلر ليزر الاهتزاز PolytecPDV-100قياس سرعة عدم الاتصال (0-22 كيلو هرتز)
نظام الكشف عن تسلسل PCR النظم الحيويةالتطبيقية ABI7300
المجهر متحد البؤر متعدد الفوتونZeiss Zeiss510Meta NLO
UV-VIS Spectrophotometer منتجات NanoDrop
عبر Thermo Scientific		ND-2000
VibSoft Data AcquisitionPolytecAcquisition عرض النطاق الترددي حتى 40 ميجاهرتز
برنامج تحليل البيانات Origin 8.5   ؛برنامج تحليل بيانات OriginLab
qbasePlus qPCR BiogazelleV2.3
سبائك الألومنيوم  McMaster-CarrAlloy 6061
كتل أكريليكMcMaster-Carr
غرفة البولي كربونات المضادة للرطوبةMcMaster-CarrImpact-Resistant   ؛
مسامير البولي كربونات ماكماستر كار
الكابلات الإلكترونية / الأسلاك
الطبية الصف أنابيب PVCالبلاستيك الأمريكية.Tygon S-50-HLواضح ، متوافق حيويا
حقنة 10 مل  Becton Dickinson309604
21 G إبرة حادة أجزاءصغيرةNE-213PL-251-1 / 2 "طول
محولات مشبك التمساح  RadioShack270-354
لكمة خزعة معزولة بالكامل مقاس 8 ممSklar  الأدوات الجراحية< / a>96-1152معقم ، يمكن التخلص
12 مم خزعة لكمةAcuderm (عبر فيشر العلمية)NC9998681
قوارير زراعة الأنسجةمعالجة ثقافة خليةكورنينج
Software شركة منه

المراجع

  1. Titze, I. R. Mechanical-Stress in Phonation. J. Voice. 8, 99-105 (1994).
  2. Titze, I. R. On the Relation Between Subglottal Pressure and Fundamental-Frequency in Phonation. J. Acoust. Soc. Am. 85, 901-906 (1989).
  3. Gray, S. D. Cellular physiology of the vocal folds. Otolaryngol. Clin. N. Am. 33, 679-698 (2000).
  4. Thibeault, S. L., Gray, S. D., Bless, D. M., Chan, R. W., Ford, C. N. Histologic and rheologic characterization of vocal fold scarring. J. Voice. 16, 96-104 (2002).
  5. Hansen, J. K., Thibeault, S. L. Current understanding and review of the literature: Vocal fold scarring. J. Voice. 20, 110-120 (2006).
  6. Pittenger, M. F., et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 284, 143-147 (1999).
  7. Hanson, S. E., et al. Characterization of Mesenchymal Stem Cells From Human Vocal Fold Fibroblasts. Laryngoscope. 120, 546-551 (2010).
  8. Tong, Z., Duncan, R. L., Jia, X. Modulating the behaviors of mesenchymal stem cells via the combination of high-frequency vibratory stimulations and fibrous scaffolds. Tissue Eng. Part A. 19, 1862-1878 (2013).
  9. Tong, Z., Sant, S., Khademhosseini, A., Jia, X. Controlling the Fibroblastic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells Via the Combination of Fibrous Scaffolds and Connective Tissue Growth Factor. Tissue Eng. Part A. 17, 2773-2785 (2011).
  10. Jones, D. L., Wagers, A. J. No place like home: anatomy and function of the stem cell niche. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 9, DOI. 11-21 (1038).
  11. Wang, J. H., Thampatty, B. P. Mechanobiology of Adult and Stem Cells. Int. Rev. of Cell Mol. Biol. 271, 301-346 (2008).
  12. Doroski, D. M., Levenston, M. E., Temenoff, J. S. Cyclic tensile culture promotes fibroblastic differentiation of marrow stromal cells encapsulated in poly (ethylene glycol)-based hydrogels. Tissue Eng. Part A. 16, 3457-3466 (2010).
  13. Kim, B. S., Nikolovski, J., Bonadio, J., Mooney, D. J. Cyclic mechanical strain regulates the development of engineered smooth muscle tissue. Nat. Biotechnol. 17, 979-983 (1999).
  14. Webb, K., et al. Cyclic strain increases fibroblast proliferation, matrix accumulation, and elastic modulus of fibroblast-seeded polyurethane constructs. J. Biomech. 39, 1136-1144 (2006).
  15. Kim, Y. J., Sah, R. L. Y., Grodzinsky, A. J., Plaas, A. H. K., Sandy, J. D. Mechanical Regulation of Cartilage Biosynthetic Behavior - Physical Stimuli. Arch. Biochem. Biophys. 311, 1-12 (1994).
  16. Titze, I. R., et al. Design and validation of a bioreactor for engineering vocal fold tissues under combined tensile and vibrational stresses. J. Biomech. 37, 1521-1529 (2004).
  17. Kutty, J. K., Webb, K. Vibration stimulates vocal mucosa-like matrix expression by hydrogel-encapsulated fibroblasts. J. Tissue Eng. Regen. Med. 4, 62-72 (2010).
  18. Farran, A. J. E., et al. Design and Characterization of a Dynamic Vibrational Culture System. J. Tissue Eng. Regen. Med. , (2011).
  19. Reneker, D. H., Yarin, A. L. Electrospinning jets and polymer nanofibers. Polymer. 49, 2387-2425 (2008).
  20. Wang, Y., Theobald, P., Tyrer, J., Lepper, P. The application of scanning vibrometer in mapping ultrasound fields. J. Phys.: Conf. Ser. 1, 167-173 (2004).
  21. Brown, W. S., Morris, R. J., Hollien, H., Howell, E. Speaking Fundamental-Frequency Characteristics as a Function of Age and Professional. J. Voice. 5, 310-315 (1991).
  22. Ingber, D. E. Cellular mechanotransduction: putting all the pieces together again. Faseb J. 20, 811-827 (2006).
  23. Titze, I. R., et al. Design and validation of a bioreactor for engineering vocal fold tissues under combined tensile and vibrational stresses. J. Biomech. 37, 1521-1529 (2004).
  24. Moore, J., Thibeault, S. Insights Into the Role of Elastin in Vocal Fold Health and Disease. J. Voice. 26, 269-275 (2012).
  25. Thibeault, S. L., Bless, D. M., Gray, S. D. Interstitial protein alterations in rabbit vocal fold with scar. J. Voice. 17, 377-383 (2003).
  26. Branski, R. C., Verdolini, K., Sandulache, V., Rosen, C. A., Hebda, P. A. Vocal fold wound healing: A review for clinicians. J. Voice. 20, 432-442 (2006).
  27. Clark, I. A., Swingler, T. E., Sampieri, C. L., Edwards, D. R. The regulation of matrix metalloproteinases and their inhibitors. Int. J. Biochem. Cell B. 40, 1362-1378 (2008).
  28. Silver, F. H., Horvath, I., Foran, D. J. Viscoelasticity of the vessel wall: The role of collagen and elastic fibers. Crit. Rev. Biomed. Eng. 29, 279-301 (2001).
  29. Kutty, J. K., Webb, K. Tissue Engineering Therapies for the Vocal Fold Lamina Propria. Tissue Eng. Part B: Rev. 15, 249-262 (2009).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

الخلايا الجذعية الميزنكيميةالتحفيز الاهتزازيمقياس سرعة الليزر الاهتزازيسِقالة بولي كابرولاكتون (PCL)غشاء سيليكونالمصفوفة خارج الخلويةنقل الإشارة الميكانيكيةزراعة الخلاياتحليل الاهتزازات
البناء وتوصيف من طية تفاعلات الاحيائية الرواية الصوتية
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.