أبريل 13, 2018
يصف هذا البروتوكول تلفيق نظام الثقافة الخلية للسماح بزرع الخلايا الجذعية في سقالة البوليمرات موصلة للتحفيز الكهربائي في المختبر وزرع اللاحقة في فيفو من السقالة الخلايا الجذعية المصنف باستخدام تقنية كسبها.
الهدف العام من هذا الإجراء هو إنشاء منصة للتحفيز الكهربائي في المختبر للخلايا الجذعية على سقالة بوليمر موصلة ، مع الزرع اللاحق في الجسم الحي. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في أبحاث السكتة الدماغية وبيولوجيا الخلايا الجذعية من خلال توفير وسيلة لتعديل الخلايا الجذعية. الميزة الرئيسية هي أنه يمكن تحسين الخلايا الجذعية في المختبر ، ثم زرعها لاحقا.
على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة للتعافي من السكتة الدماغية ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على أنظمة أخرى كطريقة جديدة لتوصيل الخلايا. بشكل عام ، سيكافح المستخدمون الجدد في هذه التقنية بسبب الدقة المطلوبة لتجميع حجرة الخلية ، والتقنية التي ينطوي عليها استئصال الجرافة. أثناء التحضير ، قم بتعقيم الألواح المعدنية 2.5 × 12.5 سم وصمامات التدفق.
بعد ذلك ، باستخدام شريحة الغرفة كقالب ، قم بقص قطعتين من PDMS. تعمل قطعة واحدة على تحديد محيط الغرفة. في القطعة الثانية ، قم بقص قطعتين متجاورتين من داخل شريحة الغرفة.
يجب أن تكون كلتا القطعتين مستطيلة وتتطابقان مع شريحة الغرفة. الآن ، ضع طبقة من المواد. ابدأ باللوحة المعدنية ، ثم PDMS غير المصقول ، ثم لوحة البولي بيرول ، الموجهة بشكل عمودي ، ثم PDMS مع القواطع ، وأخيرا غرفة الخلية.
قم بمحاذاة الطبقات بعناية ، وقم بتثبيت الجهاز معا. بعد ذلك ، قم بقص طولين من سلك معدني ليمتد من الجهاز إلى خارج الحاضنة التي ستحتويه. عادة ما تكون أطوال 60 سم طويلة بما يكفي.
بعد ذلك ، استخدم معجون الفضة لربط سلك بكل طرف من طرفي لوحة البولي بيرول البارزة من خارج الغرفة. بمجرد معالجة عجينة الفضة ، قم بتقوية الوصلات وإغلاقها باستخدام الإيبوكسي. الآن ، سجل المقاومة عبر التجميع باستخدام مقياس متعدد.
يجب أن يكون الحقل المطبق هو نفسه في كل غرفة. بعد ذلك ، قم بوضع الخلايا على المجموعة ، وتحفزها كهربائيا كما هو موضح في بروتوكول النص. قبل زرع الخلايا ، قم بإزالة الأسلاك من التجميع.
بعد ذلك ، قم بفك غرف الخلية وافصل PDMS عن السقالة الموصلة. السقالة جاهزة الآن للزرع. قبل يوم واحد من الجراحة ، قم بتزويد الأمبيسلين الحيواني المعني في مياه الشرب.
في يوم الجراحة ، قم بتخدير الفئران بالأيزوفلوران ، وتأكد من التخدير بقرصة إصبع القدم. الآن ، ضع الدموع الاصطناعية على عيون الفئران للحفاظ على رطوبتها. بعد حلق الجمجمة ، ثنى ، واستعد لإجراء عملية جراحية معقمة.
ارتد ملابس واقية ، وفك الأدوات المعقمة ، وقم بتعقيم فروة الرأس. لاستئصال الكرانيكتوم، قم بحفر ثقب فوق القشرة اليسرى وصولا إلى الأم الجافية. اجعل الفتحة أكبر قليلا من 1 × 3 ملليمترات ، بحجم الغرسة.
ثم افتح الجافية وقم بإزالة الأم الجافية من الدماغ باستخدام إبرة جراحية رفيعة للغاية. قم بإزالة الحفارة من حاضنة ثقافة TC وتعطيل الحفارات. بعد ذلك ، قم بزرع السقالة الموصلة بعناية من نظام المختبر على قشرة الفئران.
ثم قم بتغطية الغرسة بجراح لتثبيتها ، أو قد تتحرك أثناء إغلاق الجلد. الآن ، قم بخياطة الجرح المغلق باستخدام خياطة حريرية 4-0. بعد الانتهاء من الغرز ، قم بحقن الفئران تحت الجلد بالبوبرينورفين SR. ثم ضع الجرذ في قفص الاسترداد حتى يستعيد وعيه.
يتم تفصيل إجراء ما بعد الجراحة في بروتوكول النص. تعرضت الخلايا السلفية العصبية البشرية للتحفيز الكهربائي ، ثم تلطخها بمقايسات صلاحية الخلية. اللون الأخضر يدل على وجود خلية حية.
من الواضح أن الخلايا كانت قادرة على النجاة من التحفيز الكهربائي. تم تقييم العوامل المنبعثة من الخلايا السلفية العصبية المهمة في التعافي من السكتة الدماغية من ميكروغرام واحد من إجمالي الحمض النووي الريبي باستخدام RTPCR الكمي. بعد تطبيع النتائج باستخدام طريقة عتبة دورة دلتا دلتا ، فإنها تكشف بعد ذلك عن التعرض للتحفيز الكهربائي لتعبير BDNF و THBS1 المنظم.
بعد مشاهدة هذا الإجراء ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إنشاء نظام زراعة الخلايا للخلايا الجذعية الموصلة للكهرباء ، والزرع اللاحق لتلك الخلايا الجذعية في نموذج الفئران. بمجرد إتقانه ، يمكن إجراء الإجراء في 45 دقيقة إذا تم تنفيذه بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر دائما مراقبة بحثا عن نمط التنفس المناسب ولون الغشاء ، لضمان التخدير المناسب.
لا تنس أن العمل مع الفئران والخلايا الجذعية يمكن أن يكون خطيرا ، ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات ، مثل ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
يوضح هذا البروتوكول كيفية تصنيع نظام زراعة خلوية لاستزراع الخلايا الجذعية على سِقالة من بوليمر موصل. ويتيح هذا النظام التحفيز الكهربائي في المختبر (in vitro) ومن ثم الزرع في الجسم الحي (in vivo) باستخدام تقنية تدخلية طفيفة.
توفر السقالات الموصلة كهربائيًا لتوصيل الخلايا الجذعية منصة مبتكرة لتعديل النمط الظاهري للخلايا قبل عملية الزرع، مما يعالج تحديًا رئيسيًا في الطب التجديدي ونمذجة الأمراض العصبية. يتيح هذا النهج تحسين خصائص الخلايا الجذعية في المختبر (in vitro)، مما يعزز الثقة التنبؤية في الدراسات اللاحقة داخل الكائن الحي (in vivo) ويسهل التقدم المدروس وفقًا للمخاطر في مسارات الدراسات قبل السريرية. كما تضع طبيعة هذه الطريقة القائمة على الوحدات النمطية هذه التقنية كقدرة قابلة لإعادة الاستخدام في تطبيقات متنوعة للعلاج الخلوي وهندسة الأنسجة.
تتكامل هذه الطريقة ضمن التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى الدراسات قبل السريرية، وذلك من خلال تمكين تعديل الخلايا الجذعية مختبرياً (in vitro)، يليه اختبار داخل الجسم (in vivo) في نماذج مرضية مثل السكتة الدماغية. كما أنها تدعم التحسين التكراري والتحليلات المقارنة عبر مختلف الظروف التجريبية.