Waiting
登录处理中...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Engineering Fibrin-baserte Tissue konstruerer fra myofibroblasts og anvendelse av restriksjoner og belastning å bevege Cell og kollagen (Re) Organisasjon

Published: October 28, 2013 doi: 10.3791/51009

Summary

Dette modellsystem starter fra et myofibroblast-befolket fibrin-gel som kan brukes til å studere endogen kollagen (re) organisasjon sanntid på en ikke-destruktiv måte. Modellsystemet er meget fleksibel, slik at den kan brukes med forskjellige cellekilder, medium tilsetningsstoffer, og kan enkelt tilpasses til spesifikke behov.

Abstract

Kollagen innhold og organisering i utviklingen collagenous vev kan påvirkes av lokale vev stammer og vev begrensningen. Tissue ingeniører tar sikte på å bruke disse prinsippene til å lage vev med forhåndsdefinerte kollagen arkitekturer. En full forståelse av den nøyaktige underliggende prosesser av kollagen ombygging til å kontrollere den endelige vevsarkitektur, er imidlertid mangelfull. Spesielt er lite kjent om (re) orientering av kollagenfibre i respons til endringer i vev mekaniske belastningsforhold. Vi utviklet en in vitro modell system, bestående av biaksialt med begrenset myofibroblast-seeded fibrin konstruksjoner, for ytterligere å belyse kollagen (re) orientering som svar på i) reverting biaxial til enaksede statiske belastningsforhold og ii) syklisk uniaxial lasting av biaksialt-hemmet konstruksjoner før og etter en endring i lasting retning, med bruk av Flexcell FX4000T lademekanisme. Time-lapse confocal bildebehandling brukes til VIsualize kollagen (re) orientering i en ikke-destruktiv måte.

Celle og kollagen organisasjon i konstruksjoner kan visualiseres i sanntid, og en intern referanse system tillater oss å flytte celler og kollagen strukturer for time-lapse analyse. Forskjellige aspekter av modellen systemet kan justeres, for eksempel celle-kilde eller bruk av friske og syke celler. Additiver kan brukes for ytterligere å belyse mekanismer underliggende kollagen remodellering, ved for eksempel å legge til MMP eller blokkering integriner. Form og størrelse av konstruksjonen lett kan tilpasses til spesifikke behov, noe som resulterer i en meget fleksibel modellsystem for å studere celle og kollagen (re) organisasjon.

Introduction

Hjerte-vev har en fremtredende bærende funksjon. Spesielt innhold og organisering av kollagenfibre i ekstracellulær matrix bidra til bærende egenskaper og dominere totalt vev styrke en. I tissue engineering mekanisk condition av konstruksjonen er brukt - vanligvis bestående av (syklisk) straining regimer - for å øke vev organisasjon og mekaniske egenskaper 2,3. Full forståelse av stamme-indusert kollagen organisasjon i komplekse vev geometrier å lage vev med forhåndsdefinert kollagen arkitektur er ennå ikke oppnådd. Dette er hovedsakelig på grunn av vår begrensede kunnskap om kollagen ombygging i utviklingsland vev. Eksisterende modeller hovedsakelig gi informasjon om den endelige netto resultat av kollagen ombygging med bruk av statisk belastning 4-6. Her gir vi en svært fleksibel modell system som gjør at studiet av kollagen (re) organisering i en real-time mote, i 3D under påvirkningav statisk eller syklisk belastning. Vevet konstruksjoner er fibrin-basert, noe som sikrer at all kollagen i konstruksjonen er endogen. Celle og kollagen organisasjon i konstruksjoner er visualisert, og en intern referanse system tillater oss å flytte celler og kollagen strukturer for time-lapse analyse. I denne protokollen vil vi beskrive bruken av modellsystemet for Human Vena Saphena Cells (HVSCs), siden disse cellene er kjennetegnet ved forbedret ekstracellulær matriks produksjon og evnen til å fornye matriksen og den etablerte bruk i skreddersydde kardiovaskulære vev 7, basert på arbeidet til de Jonge et al. 8

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

En. Kultur of Human Vena Saphena Cells

  1. Isoler celler fra vena Saphena magna, anskaffet fra en giver i henhold til retningslinjene for sekundær bruk materiale, i henhold til protokollen ved Schnell et al. Ni og lagre disse i flytende nitrogen. Fra den delen av vena Saphena magna fra en donor snitt stykker på 2 x 2 mm til kulturen i en seks-brønns plate. Bruk to stykker per brønn. Vanligvis nok celler kan fås til å fylle omtrent 3 ampuller med 0,25 x 10 6 celler i flytende nitrogen. HVSCs er karakterisert som myofibroblasts, ved å vise uttrykk for vimentin, ingen uttrykk for desmin og en undergruppe uttrykke α glatt muskulatur aktin 10. Neste starte protokollen for å tine cellene fra den væskeformede nitrogen for å øke antall celler.
  2. Plasser celler fra en ampulle anbringes en T75 vevskultur-kolbe og tilsett vekstmedium (GM), bestående av Advanced DMEM, 50 ml føtalt bovint serum (FBS), 5 ml penicillin /streptomycin og 5 ml L-Glutamax. Endre medium hver 2-3 dager.
  3. Celler vokser konfluent lag etter 14 dager. Butikken 0,5 x 10 6 celler i ett hetteglass i flytende nitrogen, referert til som passasje en.

Merk: Frysepunktet av cellene er ikke nødvendig ved innhøsting av HVSCs, men utelukkende brukes til lagring.

  1. Plasser HVSCs fra ett hetteglass i en T175 vev kultur kolbe og tilsett GM. Endre medium hver 2-3 dager. Celler vokser konfluent etter ca 7 dager. Lagres 3 x 10 6 celler i et hetteglass i flytende nitrogen, referert til som passasje 2..
  2. Plasser celler fra ett hetteglass i en rollerbottle og legge til GM. Endre medium hver 2-3 dager. Cellene vokser konfluent lag etter 8 dager. En rollerbottle inneholder ca 20-30 x 10 6 celler. Kultur celler opp til passering 6. Ikke bruk cellene i en passasje høyere enn passasje 9, siden cellefenotype kan endre seg.
  3. 2. Engineering av Fibrin-baserte Tissue konstruerer

    1. Forbered silikon lim ved å blande elastomeren med herderen (10:1). Klipp 7 x 3 mm rektangulære deler av borrelås. Lim borrelås til en 6 vel kultur plate, med fleksible membraner for å danne et kors, og å forlate en kvadratisk plass på 3 mm mellom borrelås.

    Merknader: Bruk kun den myke siden av borrelås og møte denne siden opp. Når liming borrelås, bare dekke borrelås med silikon lim, ikke spre limet hele godt. Siden kulturen platene har silikonmembran bunner, bruke noe under brønns plate for å forsterke de fleksible membranene, for å sikre lett fastklebing til plate.

    1. Tørk silikon lim over natten i en ovn ved 60 ° C for å sikre herding av limet. Steriliser ved tilsetning av 70% EtOH til brønnene og inkuber i 30 min. Skyll 3x med PBS og fjerne all PBS fra wells og borrelås. Sett under UV i 30 min og hold sterilt inntil det skal brukes.
    2. Forbered Vev Engineering medium (TM), som består av GM og 130 mg av L-askorbinsyre 2-fosfat.
    3. Tilsett 1 mg / ml ε-aminokapronsyre (ACA) i TM. ACA benyttes for de første 7 dager av kulturen for å forhindre fibrin-forringer 11.. Alternativt kan aprotinin benyttes.
    4. For å forhindre klump formasjon, tillater fibrinogen til romtemperatur før åpning. Uten klumper fibrinogen vil oppløses lettere. Oppløs fibrinogen til en konsentrasjon på 10 mg protein faktisk / ml TM 7 supplert med ACA. Steril filter fibrinogen løsning, kanskje flere filtre være nødvendig. Oppbevar på is inntil bruk.

    Merk: For å oppløse fibrinogen bland forsiktig for å unngå for mye skumdannelse.

    1. Oppløs trombin til en konsentrasjon på 10 IU / ml TM 7 supplert med ACA. Oppbevar på is inntil bruk.
    2. </ Ol>

      Merk: Lagring på is er nødvendig for å hindre tidlig gelering av trombin og fibrinogen.

      1. Trypsinize cellene, Gjensuspender i GM og teller.
      2. Bruk 15 x 10 6 celler / ml for krystallisering av det fibrin-baserte konstruksjoner (tissue konsentrasjon basert på metoder for vevsmanipuleringsteknikker hjerteklaffer 7). En enkelt gel består av 100 pl gof el, og således på 1,5 x 10 6 celler. Sett 1,5 x 10 6 celler i ett sentrifugerør, noe som resulterer i så mange sentrifugerør som antall geler som vil bli gjort.
      3. Sentrifuger cellene ved 350 x g i 7 minutter og supernatanten kastes. Resuspender cellene i 50 pl trombin. Tilsett 4 mL av blå fluorescerende polystyren-mikrokuler til denne suspensjon. Hell 50 pl av fibrinogen i en ampulle. Bruk en pipette for å ta opp 50 mL trombin med cellene. Øk volumet i pipetten til 100 ul. Pipetter 50 mL løsning av trombin medceller i hetteglasset med fibrinogen for å blande den trombin og fibrinogen, og ta opp 100 ul blanding.

      Merk: Den fluorescerende polystyren Mikrosfærene brukes som interne referansenummer markører for bildeanalyse. Ved blanding av trombin og fibrinogen, hindre dannelse av luftbobler ved forsiktig pipettering av blandingen. Luftbobler vil resultere i hull i fibrin-gel.

      1. Pipetter gel blandingen i og mellom borrelås. Den typiske gelerings-tiden for fibrin-geler, når komponentene er blandet, er av størrelsesorden 20 sek.

      Merknader: Gjør dette så raskt som mulig for å hindre gelation før blandingen blir pipetteres i brønnen plate. Øve før ved hjelp av celler og perler.

      1. Inkuber suspensjoner i 30 minutter ved 37 ° C i en fuktet 95% luft / 5% CO2 inkubator for å tillate gelering før tilsetning kultur TM med ACA.
      2. Bytt TM med ACA hver 2-3 dager for de første 7 dagene. Gels er stabile nok etter en uke for å bli dyrket uten ACA. Etter den første uken erstatte TM hver 2-3 dager. Tilsett 6 ml TM per brønn. På dag 12 celler har produsert nok kollagen for visualisering.

      3. Søker Strain og indusere forandringer i Strain og Begrensninger

      1. Statisk tøyning påføres av cellene direkte, ved at celler trekkraft og kompaktering 12.. Å indusere kollagen omorganisering, kutt vev konstruere løs fra to borrelås i én retning. Dette resulterer i ensrettede begrensninger (Figur 1a). Utføre dette på dag 12, da konstruksjonen er stabilt nok og kollagen er blitt deponert.
      2. Påfør syklisk belastning ved å påføre et vakuum til bunnen av dyrkingsplater med fleksible membraner, med bruk av den Flexcell FX4000T systemet. Plasser platene på en bunnplate, på toppen av lasting innlegg (som er en del av the syklisk belastning enhet). Pumpen gjelder et vakuum på membranen og derved trekker den hinne over den rektangulære innlegget som ligger under. På grunn av de kryssformede vedlegg av vevet konstruerer til membranen (via borrelås) og det rektangulære innlegget den anvendte cykliske belastningen er uniaksial (figur 1B).
      3. I utgangspunktet bruker statisk kultur i 5 dager for å oppnå innledende mekaniske integritet, før påføring av syklisk belastning som starter på dag 6. Program en syklisk flekken protokoll til kontrolleren for vakuumpumpen. For eksempel bruker en tidligere etablert intermitterende syklisk belastning protokollen, med uniaxial retning 13. Denne består av en intermitterende stamme av en sinus-bølge med 1 Hz, anstrengende 0-5% tøyning, i perioder på 3 timer, alternert med 3 hr hvileperioder. Utfør denne syklisk belastning protokoll for 7 dager, indusere en justert kollagen organisasjon.
      4. Vanligvis etter 12 dager HVSCs har produsert en linje kollagen organization. Etter at en linje kollagen organisering er nådd, endrer uniaksial syklisk belastning retning, for å være vinkelrett på den opprinnelige belastningen retning. Gjør dette ved å dreie den rektangulære innlegg av 90 °.

      4. Visualisere celler og kollagen

      1. For å visualisere aktiv, real-time kollagen ombygging, label prøver med sonder som ikke forstyrrer celle levedyktighet eller kollagen dannelse. Bruk prober til fluorescently flekken cellen cytoplasma og kollagen.
      2. Alternativt andre harmonisk generering ved hjelp confocal laser scanning mikroskopi kan brukes til å visualisere kollagen strukturer ved hjelp av 14 autofluorescence, med eksitasjon ved 780 nm og deteksjon mellom 500-550 nm.
      3. Fjern kultur plater fra oppsett og inkubatoren, for syklisk anstrengt prøvene i løpet av tre timers hvileperiode, og transportere dem til et confocal laser scanning mikroskop for å visualisere celler og kollagen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Denne modellen systemet tillater dyrking myofibroblast-seeded fibrin geler. Figur 1A viser en vev dyrket først under statiske biaksiale begrensninger. Tissue begrensninger er utgitt ved å kutte fibrin gel fra to begrensninger, for å skape enaksede statiske begrensninger, og vev komprimerer og remodels etterpå (figur 1A). For syklisk belastning, blir vevet kultiveres under statiske biaksielle begrensninger i tillegg. Etter 5 dager syklisk uniaksial belastning kan påføres (figur 1B). Å indusere kollagen reorientering, kan uniaxial belastning retning endres til vinkelrett retning (Figur 1B). Mikrokulene podet med gel-blanding, vise et tilfeldig mønster, som brukes til å flytte forut definerte posisjoner for time-lapse avbildning (figur 2). Figurene 2A og 2C viser et bilde av celler, kollagen og perler. De samme bildene er skannet tre dager (Figure 2B) og 2 dager (figur 2D) senere, henholdsvis. Celler og kollagen mønstre har endret seg, men perle mønstre brukes til å flytte celler og kollagen. Dyrkning prøvene i 12 dager resulterer i endogene produksjonen av kollagen i mengder som er tilstrekkelig til å være synlige ved hjelp av konfokal mikroskopi (figurene 3 og 4). Ved hjelp av enten statiske eller syklisk kultur resultater i tydelig forskjellig kollagen organisasjon, hvor biaxial statisk kultur gir opphav til en tilfeldig kollagen organisasjon (figur 3A) og uniaxial syklisk belastning påføres en biaksialt begrenset vev resulterer i en justert kollagen struktur (Fig. 4A og B) . Dette kollagen organisasjon kan studeres over tid, når du skifter statiske begrensninger eller endre syklisk belastning retning. Når statiske begrensninger er endret fra biaksial til uniaksial, kollagen orientering endres fra en random-orienteringen (figur 3A) Til en innrettet orientering (figur 3B). Syklisk belastning induserer en endring av orienteringen til overflaten av vev (Fig. 4A og C), men etter 3 dager, er ingen endring i kjernen av vev observert (figurene 4B og D).

Figur 1
Figur 1. Konstruerer dyrket i henhold biaksielle begrensninger, som brukes til å omorganisere kollagen ved (A) slippe statiske begrensninger i én retning, eller ved (B) endrer syklisk belastning retning. Laster innleggene er angitt med stiplede svarte linjer. Scale barer indikerer 3 mm.

Figur 2
Figur 2. Et typisk eksempel på bruk av bead mønstre lengde forut definerte posisjoner i 3D, i dette tilfellet i statiskdyrkede prøver. celler er vist i rødt, grønt og kollagen i perler i blått. A og C viser et bilde av celler, kollagen og perler. Disse bildene er skannet tre dager (B) og 2 dager (D) senere, henholdsvis. Bead mønstre brukes til å flytte celler og kollagen. Skalalinje indikerer 50 mikrometer.

Figur 3
Figur 3. R epresentative bilder av 12 dagers statisk belastning med biaksiale begrensninger (A) og reorientering grunn enaksede begrensninger innen 7 dager (B). Skalalinje indikerer 50 mikrometer.

Figur 4
Figur 4. Representative bilder etter 12 dager (5 dager statiske, etterfulgt av 7 dager syklisk belastning) for syklisk belastning på denne overflate (A) Og ~ 60 mikrometer inn i vevet (b). Etter en endring i syklisk belastning retning (etter 12 dager), ved overflaten celler og kollagen reorientere (C), men ingen endringer er sett i kjernen av vev (D) etter at 3 dager.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den beskrevne modellsystem av celle-befolkede fibrin konstruksjoner har stort potensial for studiet av cellen og kollagen (re) organisasjon (de Jonge et al. 15), for eksempel for å bli brukt til vevsmanipuleringsteknikker formål. Ved å bruke fibrin som den første cellen carrier, etter fibrin degradering, er en vev laget med celler og endogen matrix bare. På denne måte blir celler stimuleres til å reagere til belastning, enten statisk eller syklisk av natur, ved å anvende sammentreknings-krefter 16,17, avføling stivhet grense 12, eller visning av belastningen unngåelse.

Betydning: Fibrint konstruksjoner har blitt brukt før for å studere kollagen (re) organisering 18, men ikke med evnen til å anvende syklisk belastning og / eller studere konstruksjoner i en time-lapse måte, som begge er mulig i dette presenteres metoden. Borrelåsen som gir begrensninger i denne modellen systemet har vært brukt før 19,men kombinere denne teknikken med kultur plater med fleksible membraner gjør det mulig å søke syklisk belastning for lengre perioder av gangen. Dyrkning i disse platene gir mulighet for lett tilføyelse og fjerning av medium og visualisering av konstrukter mens den var koblet og sterilt. Dette gjør det mulig å studere relevante prosesser ombygging av tidsforskjøvede eller sanntid.

Modifikasjoner og fremtidige applikasjoner: Fremtidige anvendelser av systemet kan bli funnet i å manipulere 3D-ombygging prosess, for eksempel ved å legge metalloproteinases eller agenter som forstyrrer integrin montering eller signalering. Ved siden av bruk av tilsetningsstoffer, kan komponentene i modellen systemet enkelt endres ved å studere celle og kollagen (re) organisering. Forskjellige celle kilder, friske og syke celler, modenhet av kollagen matrise (f.eks ved å variere kultur tid), og formen og størrelsen på konstruksjonen kan tilpasses spesifikke behov. Systemet er godt suited for andre celle kilder, i stedet for de nåværende brukte HVSCs. Vi har allerede brukt dette systemet til kultur endotelceller kolonidannende celler (ECFCs; PlosOne, akseptert for publisering), der vi observerer at ECFCs orientere deres produsert kollagen annerledes ved syklisk belastning enn HVSCs.

Begrensninger av teknikk: En begrensning av den aktuelle modellen system er den relativt store størrelsen av vev, som krever 1,5 x 10 6 celler pr konstruksjon ved bruk av en celletetthet på 15 x 10 6 celler / ml. Dette kan utgjøre et problem i tilfeller der mindre tilgjengelige celle kilder skal brukes. En annen begrensning er den aktuelle tykkelsen på konstrukter (ca. 1 mm), noe som skyldes den (tykk) Borrelåslukning. Dette begrenser konfokal skanning til bare en del av hele prøven. Det er mulig å oppnå en dybde på max 200 mikrometer i vevet, som er nok til å visualisere cellulære responser innenfor kjernen av den aktuelle vev, men gjøres ikke resultere i en full tykkelse oversikt.

Kritisk trinn og feilsøking: Ettersom modellen er basert på dannelsen av vev mellom borrelås festepunkter, dette også omfatter de kritiske trinn i protokollen. Riktig klipping og liming er viktig og spesiell oppmerksomhet må rettes mot den forsiktig pipettering av gel blandingen inn i borrelås for riktig montering av vevet, noe som er avgjørende for å søke syklisk belastning. Ytterligere bestemmende trinn kan finnes ved valg av celle kilden og mediet tilsetningsstoffer. Optimalisering vil være nødvendig når dyrkning med en forskjellig celle-kilde. Foreløpig er konstruerer dyrket med ACA i 7 dager, for å stoppe fibrin fra nedverdigende. En annen celle kilde kan også resultere i en annen tidsperiode med hensyn til både kollagen dannelse og fibrin degradering.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de har ingen konkurrerende finansielle interesser.

Acknowledgments

Denne studien ble utført i programmet av de biomedisinske materialer (BMM) instituttet. BMM er cofunded av det nederlandske departementet for økonomiske anliggender, Landbruk og innovasjon. Det økonomiske bidraget fra Nederlandse Hartstichting er takknemlig erkjent.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Culture plastic Greiner Includes culture flasks and pipettes
Advanced DMEM Gibco 12491
Fetal bovine serum Greiner 758075
Penicillin/streptomycin Gibco 10378016
GlutaMax Gibco 35050-079
Elastomer and curing agent Dow Corning Corporation 3097358-1004 Silastic MDX 4-4210#
Velcro Regular store You can buy this at a regular store, only use the soft side
Bioflex culture plates Flexcell Int BF-3001U Untreated
L-Ascorbic Acid 2-phosphatase Sigma A8960
ε-Amino Caproic Acid Sigma-Aldrich D7754
Bovine thrombin Sigma T4648
Bovine fibrinogen Sigma F8630
0.45 syringe filter Whatmann (Schleicher and Scheul) 10462100
Polystyrene microspheres Invitrogen F-8829 Blue fluorescent, 10 μm diameter
Flexcell FX-4000T Flexcell Int Includes rectangular loading posts
Cell Tracker Orange Invitrogen Molecular Probes C2927
CNA35-OG488 Cordially provided by the Laboratory for Macromolecular and Organic Chemistry, Department of Biomedical Engineering, Eindhoven University of Technology
Confocal laser scanning microscope Carl Zeiss LSM 510 Meta laser scanning microscope and Two-Photon-LSM mode
Amphotericin Gibco 15290-018 Needed for cell isolation

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Beamish, J. A., He, P., Kottke-Marchant, K., Marchant, R. E. Molecular regulation of contractile smooth muscle cell phenotype: implications for vascular tissue engineering. Tissue Eng. Part B Rev. 16, 467-491 (2010).
  2. Isenberg, B. C., Tranquillo, R. T. Long-term cyclic distention enhances the mechanical properties of collagen-based media-equivalents. Ann. Biomed. Eng. 31, 937-949 (2003).
  3. Nichol, J. W., Khan, A. R., Birbach, M., Gaynor, J. W., Gooch, K. J. Hemodynamics and axial strain additively increase matrix remodeling and MMP-9, but not MMP-2, expression in arteries engineered by directed remodeling. Tissue Eng. Part A. 15, 1281-1290 (2009).
  4. Sander, E. A., Stylianopoulos, T., Tranquillo, R. T., Barocas, V. H. Image-based multiscale modeling predicts tissue-level and network-level fiber reorganization in stretched cell-compacted collagen gels. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 17675-17680 (2009).
  5. Hu, J. J., Humphrey, J. D., Yeh, A. T. Characterization of engineered tissue development under biaxial stretch using nonlinear optical microscopy. Tissue Eng. Part A. 15, 1553-1564 (2009).
  6. Lee, E. J., Holmes, J. W., Costa, K. D. Remodeling of engineered tissue anisotropy in response to altered loading conditions. Ann. Biomed. Eng. 36, 1322-1334 (2008).
  7. Mol, A., et al. Fibrin as a cell carrier in cardiovascular tissue engineering applications. Biomaterials. 26, 3113-3121 (2005).
  8. de Jonge, N., Kanters, F. M., Baaijens, F. P., Bouten, C. V. Strain-induced Collagen Organization at the Micro-level in Fibrin-based Engineered Tissue Constructs. Ann. Biomed. Eng. 41 (4), 763-774 (2012).
  9. Schnell, A. M., et al. Optimal cell source for cardiovascular tissue engineering: venous vs. aortic human myofibroblasts. Thorac. Cardiovasc. Surg. 49, 221-225 (2001).
  10. Mol, A., et al. Autologous human tissue-engineered heart valves: prospects for systemic application. Circulation. , I152-I158 (2006).
  11. Ahmann, K. A., Weinbaum, J. S., Johnson, S. L., Tranquillo, R. T. Fibrin degradation enhances vascular smooth muscle cell proliferation and matrix deposition in fibrin-based tissue constructs fabricated in vitro. Tissue Eng. Part A. 16, 3261-3270 (2010).
  12. John, J., Quinlan, A. T., Silvestri, C., Billiar, K. Boundary stiffness regulates fibroblast behavior in collagen gels. Ann. Biomed. Eng. 38, 658-673 (2010).
  13. Rubbens, M. P., et al. Intermittent straining accelerates the development of tissue properties in engineered heart valve tissue. Tissue Eng. Part A. 15, 999-1008 (2009).
  14. Chen, W. L., et al. Multiphoton imaging and quantitative analysis of collagen production by chondrogenic human mesenchymal stem cells cultured in chitosan scaffold. Tissue Eng. Part C Methods. 16, 913-920 (2010).
  15. de Jonge, N., Kanters, F. M., Baaijens, F. P., Bouten, C. V. Strain-induced Collagen Organization at the Micro-level in Fibrin-based Engineered Tissue Constructs. Ann. Biomed. Eng. 41, 763-774 (2013).
  16. Merryman, W. D., et al. Correlation between heart valve interstitial cell stiffness and transvalvular pressure: implications for collagen synthesis. Am. J. Physiol. 290, (2006).
  17. Ingber, D. E. From cellular mechanotransduction to biologically inspired engineering: 2009 Pritzker Award Lecture, BMES Annual Meeting October 10, 2009. Ann. Biomed. Eng. 38, 1148-1161 (2009).
  18. Sander, E. A., Barocas, V. H., Tranquillo, R. T. Initial fiber alignment pattern alters extracellular matrix synthesis in fibroblast-populated fibrin gel cruciforms and correlates with predicted tension. Ann. Biomed. Eng. 39, 714-729 (2010).
  19. van der Schaft, D. W., et al. Engineering Skeletal Muscle Tissues from Murine Myoblast Progenitor Cells and Application of Electrical Stimulation. J. Vis. Exp. (73), e4267 (2013).

Tags

Bioteknologi bindevev myofibroblasts hjerteklaffer hjertet ventil sykdommer mechanotransduction Cellular Adaptation biologiske Cellular mikromiljøet kollagen ombygging fibrin-baserte vev tissue engineering hjerte
Engineering Fibrin-baserte Tissue konstruerer fra myofibroblasts og anvendelse av restriksjoner og belastning å bevege Cell og kollagen (Re) Organisasjon
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

de Jonge, N., Baaijens, F. P. T.,More

de Jonge, N., Baaijens, F. P. T., Bouten, C. V. C. Engineering Fibrin-based Tissue Constructs from Myofibroblasts and Application of Constraints and Strain to Induce Cell and Collagen Reorganization. J. Vis. Exp. (80), e51009, doi:10.3791/51009 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter