يقدم هذا البحث طريقة جديدة لتخليق الهلاميات المائية للمصفوفة خارج الخلية الغضروفية (DC-ECM). تتمتع الهلاميات المائية DC-ECM بتوافق حيوي ممتاز وتوفر بيئة دقيقة فائقة لنمو الخلايا. لذلك ، يمكن أن تكون سقالات خلوية مثالية وأنظمة توصيل بيولوجية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تخليق الهلاميات المائية مصفوفة الغضروف خارج الخلية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
تعد الهلاميات المائية للمصفوفة الغضروفية خارج الخلية (DC-ECM) مواد حيوية واعدة لهندسة الأنسجة والطب التجديدي نظرا لتوافقها الحيوي وقدرتها على تقليد خصائص الأنسجة الطبيعية. يهدف هذا البروتوكول إلى إنتاج الهلاميات المائية DC-ECM التي تحاكي عن كثب ECM الأصلي لأنسجة الغضاريف. يتضمن البروتوكول مزيجا من الاضطراب الفيزيائي والكيميائي والهضم الأنزيمي لإزالة المواد الخلوية مع الحفاظ على بنية وتكوين ECM. يتم ربط DC-ECM باستخدام عامل كيميائي لتشكيل هيدروجيل مستقر ونشط بيولوجيا. يتميز هيدروجيل DC-ECM بنشاط بيولوجي ممتاز ، وهيكل مكاني ، ووظيفة تحريض بيولوجي ، فضلا عن انخفاض المناعة. هذه الخصائص مفيدة في تعزيز التصاق الخلايا وتكاثرها وتمايزها وهجرتها ولخلق بيئة دقيقة فائقة لنمو الخلايا. يوفر هذا البروتوكول موردا قيما للباحثين والأطباء في مجال هندسة الأنسجة. يمكن أن تعزز الهلاميات المائية المحاكية بيولوجيا تطوير استراتيجيات فعالة لهندسة الأنسجة لإصلاح الغضروف وتجديده.
المقدمة
هندسة أنسجة الغضاريف هي مجال سريع التطور يسعى إلى تجديد أنسجة الغضاريف التالفة أو المريضة1. يتمثل أحد التحديات الرئيسية في هذا المجال في تطوير سقالات محاكاة حيوية يمكنها دعم نمو وتمايز الخلايا الغضروفية ، وهي الخلايا المسؤولة عن إنتاج الغضروف2. يلعب ECM لأنسجة الغضاريف دورا مهما في تنظيم سلوك الخلايا الغضروفية. DC-ECM هو سقالة فعالة لتطبيقات هندسة الأنسجة3.
تم تطوير عدد من التقنيات لإنتاج DC-ECM من أنسجة الغضاريف ، بما في ذلك الطرق الكيميائية والأنزيمية والفيزيائية. ومع ذلك ، غالبا ما تؤدي هذه الطرق إلى توليد الهلاميات المائية ECM التي لا تحاكي حيويا بشكل كاف ، مما يحد ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات في مستشفى تونغده بمقاطعة تشجيانغ.
1. تحضير هيدروجيل DC-ECM
ملاحظة: في هذه الدراسة ، تم الحصول على الغضروف من مفاصل الركبة لخنازير باما المصغرة البالغة من العمر 12 شهرا ، وتجنب جمع الأنسجة العظمية.
- خذ الغضروف الذي تم جمعه ، وقم بحظره وتقطيعه إلى 1-2 مم3 قطع بمشرط.
- ضع 20 جم من الغضروف المفروم في أنبوب طرد مركزي سعة 50 مل ، وأضف 20 مل من المخزن المؤقت Tris-HCl منخفض التوتر (10 mM Tris-HCl ، درجة الحموضة 8.0) لغمر الأنسجة تماما. ضع أنبوب الطرد المركزي في فريزر -80 درجة مئوية لمدة 3 ساعات ثم في فرن 37 درجة مئوية لمدة 3 ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
لإعداد هيدروجيل غضروفي DC-ECM أفضل ، قمنا بدراسة ومراجعة الأدبيات السابقة وقارنا بروتوكولات إزالة الخلايا المختلفة من حيث نسبة إزالة الخلايا ، والمناعة ، والوظائف الميكانيكية9.
على هذا الأساس ، قمنا بإعداد هيدروجيل الغضروف DC-ECM واستكشفنا تأثير مصفوفة استخراجية موجهة شعاعيا / حبر حيوي خارجي للخلايا الجذعية الوسيطة في علاج عيوب العظم الغضروفي. أظهرت النتائج أن هيدروجيل الغضروف DC-ECM لديه مناعة منخفضة ويمكن أن يعزز هجرة الخلايا ويعزز إصلاح الغضروف10
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
يوفر هذا البروتوكول نهجا منهجيا لإعداد الهلاميات المائية خارج الخلية للغضروف المنزوعة الخلايا والتي تحاكي عن كثب ECM الأصلي لأنسجة الغضاريف. يتضمن البروتوكول مزيجا من الاضطراب الفيزيائي والكيميائي والأنزيمي لإزالة المواد الخلوية مع الحفاظ على بنية وتكوين ECM. تشمل الخطوات الحاسمة للبروتوكول ضبط وقت وطرق إزالة الخلايا وضمان إزالة الخلايا بالكامل.
بالمقارنة مع الطرق الأخرى الموجودة لهندسة الأنسجة والطب التجديدي ، يقدم هذا البروتوكول العديد من المزايا. تتميز الهلاميات المائية DC-ECM بنشاط بيولوجي.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
تم رعاية هذا العمل من قبل خطة الطب والتكنولوجيا الصحية لمقاطعة تشجيانغ (2019KY050) ، وخطة علوم وتكنولوجيا الطب الصيني التقليدي لمقاطعة تشجيانغ (2019ZA026) ، وخطة البحث والتطوير الرئيسية في مقاطعة تشجيانغ (المنحة رقم 2020C03043) ، وخطة علوم وتكنولوجيا الطب الصيني التقليدي لمقاطعة تشجيانغ (2021ZQ021) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية لمقاطعة تشجيانغ الصينية (LQ22H060007).
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 1 م تريس حمض الهيدروكلوريك ، الرقم الهيدروجيني 7.6 | بيوتيم | ST776-100 مل | |
| 1 م تريس حمض الهيدروكلوريك ، الرقم الهيدروجيني 8.0 | بيوتيم | ST780-500 مل | |
| -80 درجة ؛ فريزر سي | إيبندورف | F440340034 | |
| ديوكسيريبونوكلاز | علاء الدين | D128600-80KU | |
| DNEasy Blood & amp مجموعة المناديل | Qiagen | رقم 69506 | |
| مجموعة الكشف الكمي لقياس الألوان GAG | مجفف شنغهاي هالينج | HL19236.2 | |
| HCP-2 ؛ | هيتاشي | N / A | |
| Nanodrop8000 | Thermo Fisher | N / A | مقياس الطيف الضوئي |
| PBS (10x) | Gibco | 70011044 | |
| Ribonuclease | علاء الدين | R341325-100 مجم | |
| Sigma500 | ZIESS | N / A | مجهر إلكتروني ماسح |
| أطياف S | ثيرمو فيشر | N / A | مجهر إلكتروني ناقل الحركة |
| غربال الفولاذ المقاوم | SHXB-Z-1 | شنغهاي Xinbu | |
| Triton X-100 | Beyotime | P0096-500 مل | |
| Trypsin & nbsp ؛ | Gibco | 15050065 | |
| مصباح الأشعة فوق البنفسجية | Omnicure 2000 | N / A | |
| فيتامين B2 | Gibco | R4500-5G | |
| خلاط دوامة | شنغهاي Qiasen | 78HW-1 & nbsp ؛ |
المراجع
- Vega, S. L., Kwon, M. Y., Burdick, J. A. Recent advances in hydrogels for cartilage tissue engineering. European Cells & Materials. 33, 59-75 (2017).
- Yang, J., Zhang, Y. S., Yue, K., Khademhosseini, A. Cell-laden hydrogels for osteochondral and cartilage tissue e....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
