هندسة الأنسجة بنيات الكلوي توفر حلاً للنقص في الجهاز والآثار الضارة للغسيل الكلوي. هنا، يمكننا وصف بروتوكول للصغير تشريح الكليتين مورين لعزل قطاعات كورتيكو النخاع. يتم زرع هذه الأجزاء في ثوابت خالية من السقالة الخلوية، تشكيل أورجانويدس الكلوي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هندسة الأنسجة بنيات الكلوي توفر حلاً للنقص في الجهاز والآثار الضارة للغسيل الكلوي. هنا، يمكننا وصف بروتوكول للصغير تشريح الكليتين مورين لعزل قطاعات كورتيكو النخاع. يتم زرع هذه الأجزاء في ثوابت خالية من السقالة الخلوية، تشكيل أورجانويدس الكلوي.
زرع الكلي الآن علاج الرئيسي لنهاية مرحلة المرض الكلوي. ومع ذلك، مع حوالي 96,000 شخصا على قائمة الانتظار وإلا ربع هؤلاء المرضى تحقيق الزرع، هناك حاجة ماسة للبدائل لأولئك مع فشل الأجهزة. لتقليل الآثار الضارة لغسيل الكلي جنبا إلى جنب مع أنها تتحمل تكاليف الرعاية الصحية الشاملة، يجري التحقيق النشط بحثاً عن حلول بديلة لزرع الأعضاء. القابلة للغرس هندسة النسيج الكلوي الخلوي بنيات هي أحد هذه النهج الممكنة للاستعاضة عن فقدان الوظائف الكلوية. هنا، ووصف لأول مرة، هو ميكروديسيكشن للكليتين مورين للعزلة كورتيكوميدولاري المعيشية القطع الكلي. هذه القطاعات قادرة على التأسيس السريع داخل بنيات خالية من السقالة غشائي-تنتجها الخلايا الليفية التي قد تمكن من الاتصال السريع مع المفرج المضيف مرة مزروع. وتم شراء الكلي الماوس الكبار من المانحين المعيشة، تليها ميكروديسيكتيون ستيريوسكوبي للحصول على القطع الكلي 200-300 ميكرون في القطر. كانت ملفقة ثوابت كلوية متعددة استخدام شرائح الكلوي الابتدائية تحصد من كلية واحدة فقط. هذا الأسلوب يوضح إجراء الذي يمكن إنقاذ النسيج الكلوي الوظيفي من الأجهزة التي سوف يتم إهمالها على خلاف ذلك.
أمراض الكلي المزمنة (كد) واحد من الحالية الرئيسية للصحة العامة التحديات في العالم1. انتشار كد في الولايات المتحدة ما يزيد على 14 في المائة من مجموع السكان، ومع ما يزيد على 600,000 الأمريكيين الذين يعانون من شكل أشد، نهاية مرحلة المرض الكلوي (المسببات)2. وتشمل خيارات العلاج الحالية المتاحة لتلك مع المسببات زرع الكلي والغسيل الكلوي. على الرغم من أن حوالي 25,000 المرضى الخضوع لزرع الكلي كل عام، تتم إضافة عدد كبير من المرضى سنوياً مما يؤدي إلى تفاوت كبير بين أولئك الذين ينتظرون جهازا المنقذة للحياة، و زرع تلك المستقبلة3. بالإضافة إلى آثارها السلبية الخطيرة على طول العمر ونوعية الحياة، يرتبط الغسيل الكلوي عبئا ماليا مذهل. في عام 2014، الرعاية الطبية دفع المطالبات بلغت ما يزيد على دولار 30 بیلیون للمسببات المرضى2. مع إمدادات محدودة من جهاز وليس الانخفاض الظاهر في المرضى الذين يحتاجون إلى غسيل الكلي، الجهود البحثية الرامية إلى تحديد الحلول البديلة للغسيل الكلوي وزرع مهمان من أي وقت مضى. حتى مهلة قصيرة نسبيا في الحاجة للغسيل الكلوي يزيد عدد المريض سنوات العمر المعدلة حسب نوعية وإنتاجية كبيرة بينما أرجأ التكاليف المتصلة بالغسيل الكلوي4،،من56.
وتجري حاليا دراسة الحلول لفقدان أنسجة وظيفية، مثل التي في المسببات، في مختبرات الطب التجديدي، وهندسة الأنسجة نهوجا متنوعة على نطاق واسع بدءاً من التصنيع القائم على سقالة أورجانويد لكل جهاز باستخدام الهندسة ديسيلولاريزيد هياكل الجهاز لغرس الخلوية7،،من89،10،11. تم جزئيا فقط التحقيق أتصدى هياكل كلوية معقدة من الكليتين هامشية أو التخلص منها. في الواقع، يتم تجاهل 20% من شراء لزرع الكلي تقريبا لمختلف الأسباب12،13. يمكن استخدامها وإدراجها في واحد أو العديد من بنيات هندسة الأنسجة النسيج الكلوي الوظيفي من هذه الطعوم المفترضة. وقد أثبتت الدراسات السابقة إمكانية للعمل مع هذه الأجهزة المهملة، استخدام الكلي للمصفوفة خارج الخلوية لأغراض هندسة الأنسجة14،15. ومع ذلك، قليلة استخدمت الأنسجة نيفرونال الابتدائي من الكليتين صحية لهندسة الأنسجة أغراض16،،من1718.
يتضمن أسلوب واحد سبق وصف كيم وآخرون العزل الكلي "شرائح" من الفئران صحية الكليتين، التي كانت تبذر ثم على السقالات (PGA) حمض بوليجليكوليك لبناء تصنيع16. بيد أن تعطي سوى القليل من المعلومات بشأن منهجية تشريح دقيق وتم الحصول على شرائح من مزيج من تنميق غرامة والترشيح. يصف لنا إدخال تعديل على هذا البروتوكول، وكذلك تنتج شرائح الكلوي المنفصلة مع الهندسة المعمارية نيفرونال سليمة، ولكن بدلاً من ذلك تعتمد على تقنيات ميكروديسيكشن. نيفريكتوميس تجري على الفئران الحية الكبار، بعدها يتم نقل الكلي إلى مجهر التشريح حيث يتم إزالة الكبسولة الكلوي، وكذلك يتم تشريح الأنسجة. وتستخدم كأدوات لقطع العيار الصغير ز 30 الإبر وأيضا كأدلة مساعدة في التشريح، الإبرة قطرها يساوي القطر المستهدفة من شرائح الكلوي. شرائح معزولة، وفي هذه الحالة مورين، الكلوي الحفاظ على استمرارية في الثقافة وتدمج مع ثوابت خالية من السقالة غشائي-تنتجها الخلايا الليفية الخلوية19. قد استخدمت سابقا هذه الثوابت لمهندس الأجهزة الأخرى، بما في ذلك بنكرياس اصطناعي بيو20.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بموافقة جميع الإجراءات الجراحية الحيوانية المبينة أدناه "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) في "جامعة ساوث كارولينا الطبية" قبل أي عملية جراحية الحيوان أو استخدام أي من الأنسجة الحيوانية.
1-مورين استئصال
2-مورين الكلي ميكروديسيكشن لعزل الجزء الكلوي
3-الجزء كلوية بناء الخلوية تلفيق
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بروتوكول وصف تنتج حوالي 50 شرائح الكلوي كل قسم3 مم 2 الهرمية للنسيج الكلوي. القطع الكلي التي تم تجهيزها وتصويرها بمكونات أنبوبي والكبيبي بنسب مختلفة (انظر الشكل 2). شرائح سليمة تعرضوا لفحص من أجل تحديد صلاحية مختلف شرائح مرة واحدة كل 24 ساعة لمدة ثلاثة أيام. أخضر نيون كالسين-ص موجود مع نشاط استراز داخل الخلايا، ويدل على الخلايا الحية. ويعتبر اثيديوم الأحمر نيون هوموديمير-1 مع فقدان سلامة غشاء البلازما. على الرغم من أن هذه القطع هياكل سليمة، ثلاثية ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الطرق المستخدمة لهندسة الأنسجة الكلوية الحية ثوابت تختلف على نطاق واسع فيما يتعلق بكل نوع من الخلايا والمواد الحيوية المستخدمة، وفي كثير من الحالات، التي عفا عليها الزمن أو لا يميز جيدا في الأدب7. بينما كثير تستخدم الخلايا الجذعية نهج أو لخص المكونات الفردية للهيكل الكلي بمعزل عن غيرها، احتمال مصطنع إعادة إنشاء جهاز كامل مع أنواع مختلفة من خلية متمايزة ما يزيد على 26 من المعلقات الخلوية الساحق للنظر في21. هذا المرجح لماذا الآخرين انتقلوا إلى النهج باستخدام شرائح من الأنسجة ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
منحة التدريب ما بعد الدكتوراه المؤسسي المعاهد الوطنية للصحة، والمعاهد الوطنية للصحة-HL-007260
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مستهلكات مستشفى الحافلات | الميدانية المعقمة غير المحفزة | 696 | |
| مستهلكات مستشفى | الحافلات الميدانية | 697 | |
| ملقط البعوض 5 ملقط منحني | Mil-7-4 | "Hemostat" في مخطوطة | |
| ملقط Graefe ناعم للغاية ، منحني بالأسنان | أدوات العلوم الدقيقة | 11155-10 | ملقط ناعم بالأسنان |
| ملقط Graefe ناعم للغاية ، مسنن (بدون أسنان) | أدوات العلوم الدقيقة | 11152-10 | ملقط ناعم بدون أسنان |
| مقص ناعم - أدوات العلوم الدقيقة من كربيد التنجستن | 14568-09 | مقص القزحية | |
| مقشر جراحي بيتادين مع مضخة ، بوفيدون اليود 7.5٪ | منتجات بوردو LP | 67618-151-17 | |
| وسادة شاش قطنية معقمة (4 × 4 بوصة) | فيشر للرعاية الصحية | 22-415-469 | |
| الفوسفات المخزن من Dulbecco | Corning | 21-030-CV | |
| محلول البنسلين / الستربتومايسين ، 100X | Corning | 30-002-Cl | |
| Isoflurane ، USP | الشركة المصنعة: Piramal ، الموزع: McKesson | 2254845 | |
| ناير مزيل الشعر | ناير | 22600-23307 | كريم إزالة الشعر في النص |
| 200 مختبرات الإيثانول | ديكون | 2705 | مخفف إلى 70٪ محلول الإيثانول |
| BioLite 60 مم طبق ثقافة الأنسجة | Themo-Scientific | 130181 | |
| Press'n Seal | Glad | 12587-70441 | مطبق على المجسم |
| SZX16 مجهر ستيريو | أوليمبوس | SZX16 | |
| الإضاءة | كول بارمر | 41720-20 | |
| أنبوب مزدوج الضوء ذاتي الدعم ، 23 "L Gooseneck | Cole Parmer | EW-41720-60 | |
| مقبض مشرط # 3 | Miltex | Mil-4-7 | |
| شفرة فولاذية كربونية معقمة من الضلع الخلفي ، حجم الشفرة 15 | Bard-Parker | 371115 | |
| 31 1/2 إبرة قياس | ThermoFisher Scientific | 14-826F | Becton Dickinson 305106 |
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium | Corning | 10-017-CV | |
| Fetal Select 100٪ مصل البقر | أطلس البيولوجي | FS-0500-AD | |
| الخلايا الليفية الجلدية البشرية | الطبيعية Lonza | CC-2511 | |
| الخلايا البطانية الوعائية الدقيقة الدهنية البشرية | مختبرات أبحاث | العلوم 7200 | |
| العدسات الجراحية (2.5x) | Orascoptic | (N / A) طلب | |
| FGM-2 (وسط القاعدي الليفي مع إضافة FGM-2 SingleQuots) | Lonza | CC-3131 ، CC-4126 | |
| EGM-2 (الوسط القاعدي البطاني مع إضافة EGM-2 SingleQuots) | Lonza | CC-3156 ، CC-4176 | |
| / السمية الخلوية الحية / الميتة لخلايا الثدييات | ThermoFisher Scientific | L3224 | |
| المضاد للسيتوكيراتين -18 الأجسام المضادة | Abcam | ab668 | |
| الماعز المضاد للفأر IgG ، Alexa Fluor 633 | ThermoFisher Scientific | A-21052 | |
| الماعز المضاد للأرانب IgG ، Alexa Fluor 546 | ThermoFisher Scientific | A-11010 | |
| Anti-Von Willebrand Factor Antibody | Abcam | ab6994 | |
| Albumin ، Fluorescein isothiocyanate مترافق | سيجما ألدريتش | A9771-50MG | |
| Hoescht 33342 | BD Pharmingen | 561908 | |
| خلفية باستر | Innovex Biosciences | NB306 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.