Method Article

طريقتين ديسيلولاريزيشن أنسجة النباتية لتطبيقات هندسة الأنسجة

DOI:

10.3791/57586

⸱

May 31st, 2018

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, University of Wisconsin-Madison, 2Department of Orthopedics and Rehabilitation, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, 3Department of Biomedical Engineering, University of Wisconsin College of Engineering, 4Department of Biomedical Engineering, Worcester Polytechnic Institute

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نقدم هنا، واستخدام البروتوكولات التباين اثنين ديسيلولاريزي الأنسجة النباتية: نهج قائم على المنظفات واتباع نهج خالية من المنظفات. كلا الأسلوبين تترك وراءها المصفوفة خارج الخلية في الأنسجة النباتية المستخدمة، التي يمكن أن تستخدم بعد ذلك السقالات لتطبيقات هندسة الأنسجة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ترقيع ذاتي والاصطناعية، والمستمدة من الحيوانات المستخدمة حاليا السقالات لاستبدال الأنسجة على قيود نظراً لانخفاض توافر وسوء توافق مع الحياة، والتكلفة. الأنسجة النباتية لها الخصائص المواتية التي تجعلها مناسبة بشكل فريد لاستخدامه السقالات، مثل مساحة سطح عالية وممتازة والمياه والنقل والاحتفاظ بها، المسامية المترابطة، preexisting شبكات الأوعية الدموية، ومجموعة واسعة من الميكانيكية خصائص. يتم وصف الأساليب الناجحة اثنين من مصنع ديسيلولاريزيشن لتطبيقات هندسة الأنسجة هنا. وتستند الطريقة الأولى الحمامات المنظفات لإزالة المسألة الخلوية، ومشابهة للطرق المحددة سابقا المستخدمة لمسح أنسجة الثدييات. والثاني هو أسلوب خال من المنظفات مقتبس من بروتوكول أن يعزل المفرج أوراق وينطوي على استخدام التبييض ساخنة وحمام الملح لمسح أوراق الشجر وينبع. كلا الأسلوبين العائد السقالات مع خصائص ميكانيكية قابلة للمقارنة، وانخفاض تأثير الأيض الخلوية، مما يسمح للمستخدم بتحديد البروتوكول الذي يناسب أفضل التطبيق المقصود بهم.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هندسة الأنسجة ظهرت في الثمانينات لإنشاء الأنسجة الحية بدائل، ويحتمل أن تكون عنوان كبير والأنسجة النقص1. وقد استخدمت استراتيجية واحد السقالات لتحفيز وتوجيه الجسم لتجديد أنسجة مفقودة أو الأجهزة. ورغم المتقدمة التصنيع النهج مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد قد أنتجت السقالات مع الخصائص الفيزيائية الفريدة، القدرة على تصنيع السقالات مع مجموعة متنوعة من خصائص فيزيائية وبيولوجية قابلة للتحقيق لا يزال تحدي2 , 3-وعلاوة على ذلك، بسبب عدم وجود شبكة الأوعية الدموية الوظيفية، هذه التقنيات كانت محدودة في تجديد أنسجة ثلاثية الأبعاد. وقد ساعد استخدام الأنسجة الحيوانية والبشرية ديسيلولاريزيد السقالات في التحايل على هذه المشكلة4،5،،من67. ولكن التكلفة عالية وتقلب دفعة بدفعه، ومحدودية قد تحد من الاستخدام الواسع النطاق للحيوان ديسيلولاريزيد السقالات8. وهناك أيضا مخاوف من احتمال انتقال المرض للمرضى وردود الفعل المناعية لبعض أنسجة الثدييات ديسيلولاريزيد9.

السليلوز، المستمدة من النباتات ومصادر البكتيرية، وقد استخدمت على نطاق واسع لتوليد الحيوية لمجموعة واسعة من التطبيقات في مجال الطب التجديدي. وتشمل بعض الأمثلة: العظام10،11والغضاريف12،،من1314 والجرح الشفاء15. السقالات التي تتكون من السليلوز لديها ميزة إضافية حيث أنها دائمة ومقاومة ليجري تقسيمها بخلايا الثدييات. وهذا يرجع إلى أن خلايا الثدييات لا تنتج الإنزيمات اللازمة لكسر جزيئات السليلوز. وبالمقارنة، السقالات المنتجة باستخدام الجزيئات الكبيرة من المصفوفة خارج الخلية، مثل الكولاجين، وهي سهولة موزعة على16 وقد لا تكون مناسبة تماما لتطبيقات طويلة الأجل. يمكن أن تستقر السقالات الكولاجين بالمواد الكيميائية العابرة للربط. ومع ذلك، هناك مفاضلة نظراً لسمية كروسلينكيرس التي تؤثر على توافق مع الحياة من السقالات17المتأصلة. على العكس من ذلك، لقد السليلوز يمكن أن تظل موجودة في موقع غرس لفترات طويلة من الزمن لأنها منيعة للتحلل الأنزيمي بخلايا الثدييات18،،من1920. يمكن تغيير هذا بضبط معدل التدهور من خلال المعالجة التحلل المائي وتسليم المشارك من السقالات مع سيلولاسيس21. قد تجلى أيضا توافق مع الحياة من السليلوز ديسيلولاريزيد المشتقة من النباتات السقالات في فيفو في دراسة أجريت على الفئران22.

من خلال مئات ملايين السنين من التطور، قد صقل النباتات هيكلها وتكوينها لزيادة كفاءة نقل السوائل والاحتفاظ بها. مصنع السفن الأوعية الدموية تقليل المقاومة الهيدروليكية بالتفريع إلى سفن أصغر حجماً، مماثلة للمفرج الثدييات وفقا للقانون موراي23. بعد ديسيلولاريزيشن، يتم الاحتفاظ بالمصنّع شبكة معقدة من السفن والمسام مترابطة. ونظرا لعدد كبير من الأنواع النباتية المتميزة المتاحة بسهولة، السقالات المشتقة من النباتات لديها القدرة على التغلب على قيود التصميم التي تؤثر حاليا على السقالات في الأنسجة الهندسة24،25. على سبيل المثال، أظهر مودوليفسكي et al. أن الهجرة تولد الأوعية وخلية وقع عندما كان مزروع أبل ديسيلولاريزيد النسيج تحت الجلد في الجزء الخلفي من الماوس22. وعلى نحو مماثل، أظهر جيرشلاك et al. أن غشائي الخلايا يمكن أن تزرع داخل المفرج يترك ديسيلولاريزيد24. في تجربة منفصلة، جيرشلاك et al. كانت أيضا قادرة على إظهار أن كارديوميوسيتيس يمكن أن تزرع على سطح الأوراق، وتمكنت من عقد24.

وتشمل النباتات أيضا منظمة معقدة من الخلوية جدول العيانية، وصعب التحقيق حتى مع تقنيات التصنيع الأكثر تقدما التي وضعت حتى الآن. تصميم هيكلية معقدة من الأنسجة النباتية يجعلها أقوى من مجموع بهم المقومات26. تمتلك مجموعة كبيرة خصائص الميكانيكية المختلفة التي تتراوح بين مكونات جامدة وصعبة مثل ينبع النباتات, منها أكثر مرنة وطيعة مثل يترك27. يترك تختلف تبعاً لأنواع من حيث الحجم والشكل، وكسر قوة، الدرجة من الأوعية الدموية، ويمكن أن تحمل درجات مختلفة من هيدروفيليسيتي. عموما، هذه الخصائص النباتية تشير إلى أن النباتات ديسيلولاريزيد يمكن أن تكون أجهزة طبية فريدة من نوعها ودرجة عالية من الفنية، بما في ذلك الأنسجة الهندسة السقالات.

هذا البروتوكول ويركز على طريقتين ديسيلولاريزي الأنسجة النباتية، مثل يترك وينبع، لاستخدامها السقالات في هندسة الأنسجة. الأسلوب الأول هو أسلوب المستندة إلى المنظفات الصناعية التي يستخدم سلسلة من الحمامات لإزالة الحمض النووي والمسألة الخلوية، وقد تم تكييف من تقنية تستخدم على نطاق واسع ديسيلولاريزي الثدييات وزرع الأنسجة6،22،25 ،،من2829،30. الطريقة الثانية هي خالية من المنظفات ومقتبسة من بروتوكول "سكيليتونيزيشن" يستخدم عموما لإزالة الأنسجة الرخوة ليترك31. وأظهر العمل السابقة أن يغلي يترك في حل التبييض وبيكربونات الصوديوم سهل فصل المفرج من الأنسجة اللينة المحيطة بها31. هذا الأسلوب يمكن الاستشهاد بالعودة إلى التجارب التي أجريت في 17عشر والقرونال 18، مثل أعمال صبا ألبرتوس32 و33من باريش إدوارد. هذه التجارب التي تتمحور حول ترك هذه المسألة النباتية، مثل أوراق الشجر والفواكه، مغمورة في الماء لفترات طويلة من الوقت (أسابيع إلى أشهر) والسماح للأنسجة ليونة إلى الاضمحلال بعيداً بطبيعة الحال. هنا هو تكييف النهج "سكيليتونيزاتيون" استخدام شروط أكثر اعتدالا، مثل أوقات أطول في الحضانة عند درجات حرارة منخفضة، لإزالة المخلفات الخلوية وتجنب الإخلال بدرجة كبيرة بنية الأنسجة اللينة. لتجارب هذه الوثيقة بالتفصيل، واستخدمت ثلاثة أنواع النبات: Ficus hispida، اكواتيكا بشيرة ، ونوع من أنواع غاركينيا. ويرد وصف نتائج الحمض النووي الكمي والاختبارات الميكانيكية، وأثر على نشاط الأيض الخلوية من كلتا الطريقتين.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1-ديسيلولاريزيشن أنسجة النباتية باستخدام النهج القائم على المنظفات

  1. استخدام الطازجة أو المجمدة hispida واو، عينات أوراق. تجميد عينات جديدة غير مستخدمة في الثلاجة-20 درجة مئوية، ومخزن للاستخدام في المستقبل (حتى سنة).
    ملاحظة: استخدام الأنسجة الجذعية أو أوراق تقريبا أي مصنع المرجوة. مرات التخزين الموسعة يمكن أن تسبب ضررا للأنسجة.
    1. تحديد حجم وشكل العينات بحيث تتم معالجتها على أساس الاستخدام المقصود للعينة (أي عينات قطع إلى شرائح مناسبة تماما لتطبيقات اختبار الميكانيكية، وفي الوقت نفسه عينات القرص 8 مم مفيدة في تطبيقات متعددة تثقيف ). قطع الورقة إلى أقراص 8 ملم مع خزعة حادة ونظيفة لكمه حين المغمورة تحت درجة حرارة الغرفة (20-25 درجة مئوية) منزوع H2o.
      ملاحظة: يمكن استخدام هذا البروتوكول على كامل الأوراق والسيقان. ومع ذلك، سوف ديسيلولاريزي عينات أصغر أسرع.
    2. احتضان هذه العينات لمدة 5-10 دقائق في درجة حرارة الغرفة (20-25 درجة مئوية) منزوع ح2س على مجموعة لوحة يهز إلى إعداد سرعة منخفضة يغسل و/أو ذوبان الجليد لهم. استخدام ما يكفي منزوع ح2س لضمان أن جميع العينات ترطب جيدا.
  2. تعد حلاً من 10% (w/v) الصوديوم دوديسيل كبريتات (الحزب الديمقراطي الصربي) في منزوع ح2مكان سين العينات في حاوية مناسبة (الزجاج أو البلاستيك طبق مثالي) وإضافة حل الحزب الديمقراطي الصربي لتغطي كامل العينات. احتضان عينات لمدة 5 أيام في درجة حرارة الغرفة (20-25 درجة مئوية) على مجموعة لوحة يهز إلى سرعة منخفضة لمنع الأضرار بالعينات.
    ملاحظة: لا أوفيركروود الحاوية كهذا يمكن أن تبطئ عملية ديسيلولاريزيشن ويؤدي إلى تفاوت في المعاملة من جانب الحزب الديمقراطي الصربي. أثناء هذه الخطوة، ينبغي الحصول على عينات صبغة بني.
    1. بعد 5 أيام، يستعاض عن حل الحزب الديمقراطي الصربي بمنزوع ح2إينكوباتي O. العينات 10-15 دقيقة إضافية على لوحة اهتز دقة شطف أي حل الحزب الديمقراطي الصربي المتبقية.
  3. إعداد 1% (v/v) غير الأيونية خافض للتوتر السطحي في حل التبييض 10% (v/v). لجعل حل 500 مل، ومزيج 5 مل السطح غير الأيونية مع 50 مل التبييض ثم إضافة مل 445 منزوع ح2سوبميرجي O. عينات في حل الطازجة.
    ملاحظة: الحل غير الأيونية الفاعل/التبييض ليس لديها صلاحية طويلة، ولذلك، ينبغي أن تستخدم خلال 48 ساعة التحضير.
  4. استبدال الحل الفاعل غير أيونى/التبييض كل 24 ساعة حتى يتم مسح العينات تماما (راجع الشكل 1A للمقارنة البصرية). ثم احتضان العينة في المياه على لوحة الرج ل 2 دقيقة شطف الحل الفاعل غير الأيونية الزائدة/التبييض. تعيين لوحة اهتزاز لإعداد منخفض لمنع إتلاف العينات.
    ملاحظة: يختلف الوقت اللازم لمسح العينات المستخدمة، اعتماداً على نوع وأنواع النبات. التشويه الكامل للعينات إرشادي لكامل ديسيلولاريزيشن (إجراء التقدير الكمي الحمض النووي لضمان تطهير شامل).
    1. ليوفيليزي العينات لتخزينها تصل إلى سنة (فلاش تجميد استخدام النتروجين السائل المفضل، وأيضا مقبول تجميد عينات في-80 درجة مئوية) وتخزينها في درجة حرارة الغرفة (20-25 درجة مئوية) في انخفاض الرطوبة.
    2. إعادة تشكيل العينات في تريس-HCl (10 مم، الرقم الهيدروجيني 8.5) باستخدام ما يكفي لعينات معطف. شطف عينات 2-3 مرات في وسائل الإعلام الحرة المصل برفق باستخدام ميكروبيبيتي من قبل الاستخدام (أي استخدام 150-300 ميليلتر الواحدة شطف، في صفيحة جيدا 24 قياسية).
      ملاحظة: المخزن المؤقت تريس-HCl ووسائل الإعلام الحرة المصل (أي دميم، ولكن أي ثقافة الخلية الأساسية يمكن أن يكون محل وسائل الإعلام) أكثر فعالية في خفض التأثير على بقاء الخلية من الحزب الديمقراطي الصربي معاملة عينات من تلك تعامل مع منزوع ح2س وحدها.

2-إعداد العينات باستخدام نهج ديسيلولاريزيشن خالية من المنظفات

ملاحظة: الخطوات الأولى لهذا الإجراء يتزامن مع الخطوات 1.1-1-1-2 (انظر أعلاه).

  1. إعداد 5% (v/v) التبييض (ناكلو) ومحلول بيكربونات الصوديوم (ناكو3) 3% (w/v). الحارة الحل في غطاء دخان إلى 60-70 درجة مئوية لعينات نبات hispida واو يقتطع أقراص 8 مم بينما التحريك على لوحة الساخن.
    ملاحظة: يمكن أن يكون محل بيكربونات الصوديوم مع كربونات الصوديوم (Na2CO3) أو هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم). درجة الحرارة المطلوبة تتفاوت إلى حد كبير (من درجة حرارة الغرفة إلى 90 درجة مئوية)، وينبغي أن تعدل وفقا لخصائص العينات المستخدمة.
  2. حالما يصل الحل إلى نطاق درجة الحرارة المرغوبة، غمر العينات والحد من سرعة إثارة لتجنب تعرضها للتلف. بعد أن يتم مسح العينات واضح (انظر الشكل 1B للمقارنة البصرية)، إزالة من الحمام بعناية. احتضان عينات مرة واحدة في منزوع ح2س لمدة 1-2 دقيقة إزالة الحل التبييض الزائدة.
    ملاحظة: الوقت اللازم لمسح العينات التي يمكن أن تختلف على نطاق واسع. على سبيل المثال، يمكن مسح البقدونس قطع في 10-15 دقيقة، في حين عينات أكثر سمكا و/أو أكبر مثل ما يترك الجامعة أو ينبع يمكن أن يستغرق ساعات في الحمامات ذات درجة الحرارة العالية واضحة تماما.
  3. ليوفيليزي العينات وتخزينها في درجة حرارة الغرفة (20-25 درجة مئوية) في انخفاض الرطوبة.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كلا الأسلوبين أسفرت عن السقالات التي كانت مناسبة لزراعة الخلايا والأنسجة التطبيقات الهندسية. ويبين الشكل 1 سير العمل العامة لعملية ديسيلولاريزيشن باستخدام جريد سليمة للأسلوب القائم على المنظفات وقطع عينات (8 مم) الخاصة بطريقة خالية من المنظفات. ديسيلولاريزيشن الناجح الأنسجة Ficus hispida عقب كلا الأسلوبين أسفرت عن عينات واضحة وسليمة (الشكل 1A و 1B). كان من الممكن ديسيلولاريزي أنسجة النبات (

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا، يتم وصف الأساليب اثنين ديسيلولاريزي الأنسجة النباتية. النتائج المعروضة هنا، مقترنة بنتائج الدراسات السابقة25، تشير إلى أنه من المرجح طرح البروتوكولات تنطبق على طائفة واسعة من الأنواع النباتية، ويمكن أن يؤديها على السيقان والأوراق. هذه الإجراءات هي بسيطة ولا تتطلب معدات متخصصة، حيث يمكن القيام ديسيلولاريزيشن النباتية في معظم المختبرات. جدير بالذكر أنه بعد ديسيلولاريزيشن، يجب أن فونكتيوناليزيد السقالات لتسهيل انضمام خلايا الثدييات. ووصف الروغان مختلف التقنيات لتمكين التصاق خلايا الثدييات والنمو...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نود أن نشكر جون ويرث من حدائق اولبريتش لتوريد تكرم العينات المستخدمة في هذا المشروع. يتم دعم هذا العمل في الجزء "الوطني للقلب" والرئة، ومعهد الدم (R01HL115282 إلى G.R.G.) المؤسسة الوطنية للعلوم (DGE1144804 إلى J.R.G و G.R.G.)، وقسم الجراحة جامعة ويسكونسن وصندوق الخريجين (H.D.L.). هذا العمل كان أيضا تدعمها جزئيا وكالة حماية البيئة (منحة نجمة رقم 83573701)، والمعاهد الوطنية للصحة (R01HL093282-01A1 و UH3TR000506)، والمؤسسة الوطنية للعلوم (إيجيرت DGE1144804).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
كبريتات دوديسيل الصوديومSigma Life Science75746-1KG
Triton X-100MP Biomedicals، LLC807426خافض للتوتر السطحي غير أيوني مشار إليه في الورق. كاشف لزج للغاية ، يمكن أن يساعد في قطع نهاية طرف الماصة عند رسمه.
مبيض مركز (8.25٪ هيبوكلوريت الصوديوم)كلوركسالبند #: 31009التبييض المركز القياسي.
بيكربونات الصوديومAcros Organics217120010يمكن استبدالها بهيدروكسيد الصوديوم أو كربونات الصوديوم.
8 مم BiopunchHealthLink15111-80يقطع العينات التي تتناسب بشكل جيد مع 24 لوحة بئر
طاولة Belly Dancer-ShakeStovallLife Sciences BDRAA115Sاستخدم سرعات منخفضة لعدم إتلاف الأنسجة. يمكن استخدام أي نموذج / علامة تجارية لطاولة الاهتزاز.
للوحة Isotemp الساخنة / المثيرةفيشر العلمياستخدام أي نمط / علامة تجارية للوحة الساخنة / التقليب.
يمكن استخدامدورق أي حجم طالما أنه يناسب عيناتك ولا يزدحمها.
تريس هيدروكلوريدفيشر ScientificBP153-500
DMEMCorningMT50003PC
Quant-iT Picogreen DSDNA assayLife TechnologiesP11496يمكن استخدام أي كمية قياس dsDNA في متناول اليد.
يمكن

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Vacanti, J. Tissue engineering and regenerative medicine: from first principles to state of the art. Journal of Pediatric Surgery. 45 (2), 291-294 (2010).
  2. Kim, S., et al. Survival and function of hepatocytes on a novel three-dimensional synthetic biodegradable polymer scaffold with an intrinsic network of channels. Annals of Surgery. 228 (1), 8-13 (1998).
  3. Park, A., Wu, B., Griffith, L. Integration of surface modification and 3D fabrication techniques to prepare patterned poly(L-lactide) substrates allowing regionally selective cell adhesion. Journal of Biomaterial Science, Polymer Edition. 9 (2), 89-110 (1998).
  4. Steinhoff, G., et al. Tissue engineering of pulmonary heart valves on allogenic acellular matrix conduits: in vivo restoration of valve tissue. Circulation: JAMA. 102 (Suppl 3), III-50- III -55. 102 (Suppl 3), III-50-III-55 (2000).
  5. Stock, U., et al. Tissue-engineered valved conduits in the pulmonary circulation. Journal of Thoracic Cardiovascular Surgery. 119 (4 Pt 1), 732-740 (2000).
  6. Ott, H., et al. Perfusion-decellularized matrix: using nature's platform to engineer a bioartificial heart. Nature Medicine. 14 (2), 213-221 (2008).
  7. Guyette, J., et al. Bioengineering Human Myocardium on Native Extracellular Matrix. Circulation Research. 118 (1), 56-72 (2016).
  8. Huerta, S., Varshney, A., Patel, P., Mayo, H., Livingston, E. Biological Mesh Implants for Abdominal Hernia Repair: US Food and Drug Administration Approval Process and Systematic Review of Its Efficacy. JAMA Surgery. 151 (4), 374-381 (2016).
  9. Catalano, E., Cochis, A., Varoni, E., Rimondini, L., Azzimonti, B. Tissue-engineered skin substitutes: an overview. Journal of Artificial Organs. 16 (4), 397-403 (2013).
  10. Fang, B., Wan, Y., Tang, T., Gao, C., Dai, K. Proliferation and osteoblastic differentiation of human bone marrow stromal cells on hydroxyapatite/bacterial cellulose nanocomposite scaffolds. Tissue Engineering. 15 (5), 1091-1098 (2009).
  11. Wan, Y., et al. Biomimetic synthesis of hydroxyapatite/bacterial cellulose nanocomposites for biomedical applications. Materials Science and Engineering. 27 (4), 855-864 (2007).
  12. Vinatier, C., et al. An injectable cellulose-based hydrogel for the transfer of autologous nasal chondrocytes in articular cartilage defects. Biotechnology and Bioengineering. 102 (4), 1259-1267 (2009).
  13. Vinatier, C., et al. A silanized hydroxypropyl methylcellulose hydrogel for the three-dimensional culture of chondrocytes. Biomaterials. 26 (33), 6643-6651 (2005).
  14. Vinatier, C., et al. Engineering cartilage with human nasal chondrocytes and a silanized hydroxypropyl methylcellulose hydrogel. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 80 (1), 66-74 (2007).
  15. Helenius, G., Bäckdahl, H., Bodin, A., Nannmark, U., Gatenholm, P., Risberg, B. In vivo biocompatibility of bacterial cellulose. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 76 (2), 431-438 (2006).
  16. Zhong, S., et al. An aligned nanofibrous collagen scaffold by electrospinning and its effects on in vitro fibroblast culture. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 79 (3), 456-463 (2006).
  17. Thomas, D., et al. A shape-controlled tuneable microgel platform to modulate angiogenic paracrine responses in stem cells. Biomaterials. 35 (31), 8757-8766 (2014).
  18. Lai, C., Zhang, S., Wang, L., Sheng, L., Zhou, Q., Xi, T. The relationship between microstructure and in vivo degradation of modified bacterial cellulose sponges. Journal of Materials Chemistry B. 3 (46), 9001-9010 (2015).
  19. Märtsonad, M., Viljantoa, J., Hurmea, T., Laippalac, P., Saukkob, P. Is cellulose sponge degradable or stable as implantation material? An in vivo subcutaneous study in the rat. Biomaterials. 20 (21), 1989-1995 (1999).
  20. Miyamoto, T., Takahashi, S., Ito, H., Inagaki, H., Noishiki, Y. Tissue biocompatibility of cellulose and its derivatives. Journal of Biomedical Materials Research. 23 (1), 125-133 (1989).
  21. Entcheva, E., Bien, H., Yin, L., Chung, C., Farrell, M., Kostov, Y. Functional cardiac cell constructs on cellulose-based scaffolding. Biomaterials. 25 (26), 5753-5762 (2004).
  22. Modulevsky, D., Cuerrier, C., Pelling, A. Biocompatibility of Subcutaneously Implanted Plant-Derived Cellulose Biomaterials. PLoS One. 11 (6), e0157894(2016).
  23. McCulloh, K., Sperry, J., Adler, F. Water transport in plants obeys Murray's law. Nature. 421 (6926), 939-942 (2003).
  24. Gershlak, J., et al. Crossing kingdoms: Using decellularized plants as perfusable tissue engineering scaffolds. Biomaterials. 125, 13-22 (2017).
  25. Fontana, G., et al. Biofunctionalized Plants as Diverse Biomaterials for Human Cell Culture. Advanced Healthcare Materials. 6 (8), (2017).
  26. Wegst, U., Bai, H., Saiz, E., Tomsia, A., Ritchie, R. Bioinspired structural materials. Nature Materials. 14 (1), 23-36 (2015).
  27. Gibson, L. The hierarchical structure and mechanics of plant materials. Journal of the Royal Society Interface. 9 (76), 2749-2766 (2012).
  28. Hoshiba, T., et al. Decellularized Extracellular Matrix as an In vitro Model to Study the Comprehensive Roles of the ECM in Stem Cell Differentiation. Stem Cells International. 2016, (2016).
  29. Guyette, J., et al. Perfusion decellularization of whole organs. Nature Protocols. 9 (6), 1451-1468 (2014).
  30. Modulevsky, D. J., et al. Apple derived cellulose scaffolds for 3D mammalian cell culture. PLoS ONE. 9 (5), e97835(2014).
  31. Blonder, B. How to make leaf skeletons. , Available from: http://benjaminblonder.org/The_secrets_of_leaves/Making_skeletons.html (2017).
  32. Seba, A., Sloane, H. The Anatomical Preparation of Vegetables, by Albertus Seba, F. R. S. Communicated to the Royal Society by Sir Hans Sloane, Bart. Pr. R. S. and Col. Med. Lond. Translated from the German, by Mr. Zolman, F. R. S. Philosophical Transactions. 36 (407), 441-444 (1775).
  33. Parrish, E. The Phantom Boutique: A Popular Treatise on the Art of Skeletonizing Leaves and Seed-Vessels and Adapting Them to Embellish the Home of Taste. The Phantom Boutique: A Popular Treatise on the Art of Skeletonizing Leaves and Seed-Vessels and Adapting Them to Embellish the Home of Taste. , (1865).
  34. Coffin, S., Gaudette, G. Aprotinin extends mechanical integrity time of cell-seeded fibrin sutures. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 104 (9), 2271-2279 (2016).
  35. Zangala, T. Isolation of Genomic DNA from Mouse Tails. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (6), e246(2007).
  36. Borselli, C., Cezar, C., Shvartsman, D., Vandenburgh, H., Mooney, D. The role of multifunctional delivery scaffold in the ability of cultured myoblasts to promote muscle regeneration. Biomaterials. 32 (34), 8905-8914 (2011).
  37. Hill, E., Boontheekul, T., Mooney, D. Designing Scaffolds to Enhance Transplanted Myoblast Survival and Migration. Tissue Engineering. 12 (5), 1295-1304 (2006).
  38. Hill, E., Boontheekul, T., Mooney, D. Regulating activation of transplanted cells controls tissue regeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (8), 2494-2499 (2006).
  39. Ma, J., Holden, K., Zhu, J., Pan, H., Li, Y. The Application of Three-Dimensional Collagen-Scaffolds Seeded with Myoblasts to Repair Skeletal Muscle Defects. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 1-9 (2011).
  40. Tyree, M. Plant hydraulics: the ascent of water. Nature. 424 (6943), 923(2003).
  41. Raven, P., Evert, R., Eichhorn, S. Biology of Plants. , 7th edition, (2005).
  42. Turrell, F. The area of the internal exposed surface of dicotyledon leaves. American Journal of Botany. 23 (4), 255-264 (1936).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Plant DecellularizationDetergent Bath MethodDetergent Free MethodBleach Salt BathTissue Engineering ScaffoldsPlant Tissue ProcessingMechanical Property AnalysisCellular Metabolic ImpactStem Cell GrowthProtective Equipment Use

Related Articles