Methodenartikel

Projektierung eines zweischichtigen Hydrogel ASC Differenzierungskontrolle

DOI:

10.3791/3953

25. Mai 2012

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Dieses Protokoll konzentriert sich auf die Nutzung der inhärenten Fähigkeit von Stammzellen zu Stichwort von der sie umgebenden extrazellulären Matrix induziert nehmen und in mehrere Phänotypen zu unterscheiden. Dieses Verfahren erweitert unser Manuskript Beschreibung und Charakterisierung eines Modells unter Verwendung einer zweischichtigen Hydrogel, von PEG-Fibrin und Kollagen zusammen, um gleichzeitig Co-differenzieren Fettgewebe gewonnene Stammzellen 1.

Zusammenfassung

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Natürliche Polymere im Laufe der Jahre haben mehr Bedeutung wegen ihrer Biokompatibilität und Host-Fähigkeit, mit Zellen in vitro und in vivo interagieren gewonnen. Ein Forschungsgebiet, das Versprechen hält in der regenerativen Medizin ist die kombinatorische Verwendung von neuartigen Biomaterialien und Stammzellen. Eine grundlegende Strategie im Bereich des Tissue Engineering ist die Verwendung von dreidimensionalen Gerüst (zB dezellularisiert extrazellulären Matrix, Hydrogele, Mikro / Nanopartikel) zum Richten Zellfunktion. Diese Technologie wurde von der Entdeckung, dass die Zellen entwickelt ein Substrat, auf dem sie anhaften können müssen, proliferieren und drücken ihre differenzierten zelluläre Phänotyp und Funktion 2-3. In jüngerer Zeit wurde auch festgestellt, dass Zellen nicht nur diese Substrate für die Einhaltung, sondern auch interagieren und unter dem Einfluss dieser Matrixsubstrat (zB extrazelluläre Matrix, ECM) 4. Daher müssen die Zellen und Gerüsten eine gegenseitige Verbindung,dient dazu, Gewebe-Entwicklung, Organisation und ultimative Funktion zu kontrollieren. Fettgewebe gewonnene Stammzellen (ASC) sind mesenchymale, präsentieren nicht-hämatopoetischen Stammzellen im Fettgewebe, die Multi-Linie Differenzierung aufweisen können und dienen als leicht verfügbare Quelle von Zellen (dh vor der vaskulären Endothelzellen und Perizyten). Unsere Hypothese ist, dass aus Fettgewebe gewonnenen Stammzellen zu unterschiedlichen Phänotypen gleichzeitig einfach durch Co-Kultivierung ihnen in zweischichtigen Matrices 1 gerichtet werden kann. Unser Labor ist auf die dermale Wundheilung konzentriert. Zu diesem Zweck haben wir einen einzigen zusammengesetzten Matrix aus den natürlichen Biomaterialien, Fibrin, Kollagen und Chitosan, die die Eigenschaften und Funktionen eines dermo-spezifischen Wundheilung ECM-Umgebung nachahmen kann.

Protokoll

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1. Isolieren von aus Fettgewebe gewonnenen Stammzellen (ASC) 1, 5

Hinweis: Alle Verfahren wurden bei Raumtemperatur durchgeführt, wenn nichts anderes angegeben ist.

  1. Isolieren Ratte perirenalen und Nebenhoden Fettgewebe und wäscht mit sterilen gepufferten Salzlösung Hanks-Lösung (HBSS) mit 1% fötalem Rinderserum (FBS), wie zuvor beschrieben 5. Diese Studie wurde in Übereinstimmung mit dem Tierschutzgesetz, die Umsetzung Tierschutzvorschriften und in Übereinstimmung mit den Grundsätzen des Leitfadens für die Pflege und Verwendung von Labortieren durchgeführt.
  2. Hackfleisch und das Ge....

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Diskussion

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ASC werden aufgrund ihrer einfachen der Isolierung und die Fähigkeit, gegenüber verschiedenen Zelltypen differenzieren bekannt. Mit den Techniken, die in diesem Manuskript beschrieben, sind wir in der Lage, die Plastizität der ASC, indem diese Zellen auf mehrere Biomatrices gleichzeitig zu nutzen. Wie Zellen wandern weg von ihren CSM Basis und geben sie umgebenden extrazellulären Umgebung, nehmen die Zellen Cue vom Gerüst und kann entweder zu halten "Stammzell-Seins" (Kollagen) oder induziert in Richtung Kreis.......

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Offenlegungen

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Keine konkurrierenden finanziellen Interessen bestehen.

Lizenzbestimmungen

Die Meinungen oder Aussagen in diesem Dokument sind die privaten Ansichten der Autoren und sind nicht als offizielle oder die Sichtweise des Department of Defense oder die US-Regierung ausgelegt werden. Die Autoren sind Mitarbeiter der US-Regierung, und diese Arbeit wurde im Rahmen ihrer dienstlichen Aufgaben vorbereitet. Alle Arbeiten wurden von der US Army Medical Research und Materiel Command unterstützt. Diese Studie wurde im Rahmen eines Protokolls überprüft und von der US Army Medical Research und Materiel Command Institutional Review Board und in Übereinstimmung mit dem genehmigten Protokoll genehmigt durchgeführt.

Danksagungen

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SN wurde von einem Postdoctoral Fellowship Grant von der Pittsburgh Tissue Engineering Initiative unterstützt. DOZ wird durch einen Zuschuss aus der Genfer Stiftung unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Name des Reagenz / Ausrüstung Firma Katalog-Nummer Kommentare
Hanks Balanced Salt Solution (HBSS) Gibco 14175 Verbrauchsmaterial
Fötalem Rinderserum Hyclone SH30071.03 Verbrauchsmaterial
Kollagenase vom Typ II Sigma-Aldrich C6685 Verbrauchsmaterial
70-um Nylonmaschenfilter BD Biosciences 352350 Verbrauchsmaterial
100-um Nylon-Mesh-Filter BD Biosciences 352360 Verbrauchsmaterial
MesenPRO Growth Medium-System Invitrogen 12746-012 Verbrauchsmaterial
L-Glutamin Gibco 25030 Verbrauchsmaterial
CaCl 2 · 2H 2 O Sigma C8106 Verbrauchsmaterial
T75 Zellkulturflasche BD Biosciences 137787 Verbrauchsmaterial
Chitosan Sigma-Aldrich 448869 Verbrauchsmaterial
Essigsäure Sigma-Aldrich 320099 Verbrauchsmaterial
N-Octanol Acros Organics 150630025 Verbrauchsmaterial
Sorbitan-Mono-Oleat Sigma-Aldrich S6760 Verbrauchsmaterial
Kaliumhydroxid Sigma-Aldrich P1767 Verbrauchsmaterial
Aceton Fisher Scientific L-4859 Verbrauchsmaterial
Ethanol Sigma-Aldrich 270741 Verbrauchsmaterial
Trinitro Benzolsulfonsäure Sigma-Aldrich P2297 Verbrauchsmaterial
Salzsäure Sigma-Aldrich 320331 Verbrauchsmaterial
Ethyl Ether Sigma-Aldrich 472-484 Verbrauchsmaterial
8-um Gewebekulturplatte Einsätze BD Biosciences 353097 Verbrauchsmaterial
1,5-ml Reaktionsgefäße Fischer 05-408-129 Verbrauchsmaterial
MTT-Reagenz Invitrogen M6494 Verbrauchsmaterial
Dimethylsulfoxid Sigma-Aldrich D8779 Verbrauchsmaterial
Qtracker Zelle Labeling Kit (QTracker 655) Molecular Probes Q2502PMP Verbrauchsmaterial
Typ 1-Kollagen Travigen 3447-020-01 Verbrauchsmaterial
Natriumhydroxid Sigma-Aldrich S8045 Verbrauchsmaterial
12-well-Zellkulturplatten BD Biosciences 353043 Verbrauchsmaterial
Fibrinogen Sigma F3879 Verbrauchsmaterial
Thrombin Sigma T6884 Verbrauchsmaterial
Benztriazol Derivative von Polyethylen Sunbio DE-034GS Verbrauchsmaterial
Tris-Puffer Tablet (pH 7,6) Sigma T5030 Verbrauchsmaterial
Zentrifugieren Eppendorf 5417R Equiicklung
Orbitalschüttler New Brunswick einem wissenschaftlichen C24 Ausrüstung
Befeuchteten Inkubator mit Air-5% CO 2 Thermo Scientific Modell 370 Ausrüstung
Kopfrührer IKA Visc6000 Ausrüstung
Magnetrührer Corning PC-210 Ausrüstung
Vakuumexsikkator - - Ausrüstung
Particle Size Analyzer Malvern STP2000 Spraytec Ausrüstung
Wasserbad Fisher Scientific Isotemp210 Ausrüstung
Spektrophotometer Beckman Beckman Coulter DU 800UV/Visible Spektralphotometer Ausrüstung
Wirbel Diagger 3030A Ausrüstung
Mikroplatten-Reader Molecular Devices SpectraMax M2 Ausrüstung
Licht / Fluoreszenz-Mikroskop Olymp IX71 Ausrüstung
Konfokalmikroskop Olymp FV-500 Laser-konfokalen Ausrüstung
Rasterelektronenmikroskop Carl Zeiss MicroImaging Leo 435 VP Ausrüstung
Transmissions-Elektronenmikroskop JEOL JEOL 1230 Ausrüstung

Referenzen

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  1. Natesan, S. A bilayer construct controls adipose-derived stem cell differentiation into endothelial cells and pericytes without growth factor stimulation. Tissue Eng. Part A. 17, 941-953 (2011).
  2. Nuttelman, C. R., Tripodi, M. C., Anseth, K. S.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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Schlagwörter

Bilayered HydrogelASC DifferentiationAdipose Derived Stem CellsChitosan MicrospheresCollagen GelPEG Fibrin GelStem Cell MigrationWound Healing ScaffoldExtracellular MatrixTissue Engineering

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