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Während der Knochenregeneration werden Osteoblasten - knochenbildende Zellen - an die Frakturstelle rekrutiert, wo sie sich vermehren und Osteoid - eine kollagene Matrix - absondern. Nach einer Reifezeit mineralisieren die Osteoblasten das Osteoid durch regulierte Ablagerung von Kalzium- und Phosphationen und initiieren so die neue Knochensynthese.
Um den Grad der Osteoblastenmineralisierung in vitro zu quantifizieren, wird eine primäre Osteoblastensuspension in geeigneten Medien erhalten. Die Suspension wird in eine Multi-Well-Platte mit porösen Knochentransplantat-Ersatzscheiben eingesät und inkubiert.
Die Scheiben dienen als Gerüst, das die Zelladhäsion und -proliferation ermöglicht.
Ersetzen Sie verbrauchte Medien durch frische Medien, die osteogene Ergänzungen enthalten. Inkubieren Sie über einen längeren Zeitraum. Die osteogenen Nahrungsergänzungsmittel regen die Osteoblasten an, die kollagene Matrix zu produzieren und anschließend zu mineralisieren.
Nach der Fixierung die mineralisierte Matrix mit Alizarinrot S, ARS, Lösung färben. ARS, ein negativ geladener Farbstoff, bindet an positiv geladene Kalziumionen in der Matrix und bildet einen rot gefärbten Komplex. Überschüssigen Fleck entfernen. Bilden Sie die Platte ab, um rote Kalziumablagerungen zu erkennen, die auf eine Osteoblastenmineralisierung hindeuten.
Fügen Sie als nächstes Cetylpyridiniumchlorid, CPC, Lösung hinzu. CPC, ein positiv geladenes Tensid in mizellarer Form, komplexiert über seine Kopfgruppen mit entgegengesetzt geladenen ARS, die an Kalziumionen in der Matrix gebunden sind, was die Farbstoffextraktion in die Lösung erleichtert.
Sammeln und zentrifugieren Sie die Lösung. Übertragen Sie den Überstand, der CPC-Farbstoffkomplexe enthält, in eine Multi-Well-Platte und messen Sie die Absorption mit einem Mikroplatten-Reader.
Die Absorption der CPC-Farbstoffkomplexe gibt die Menge der Calciumablagerungen in der Matrix an, eine Abschätzung des Grades der Osteoblastenmineralisierung.
Übertragen Sie die gefärbten Beta-Tricalciumphosphat-Scheiben in ein neues Bohrloch und scannen Sie die Platten mit einem Flachbettscanner, um die Mineralisierung aufzuzeichnen.
Nach der Bildaufnahme 250 Mikroliter 10%ige Cetylpyridiniumchloridlösung hinzufügen und 15 Minuten lang schütteln, um den Farbstoff Alizarinrot S zu extrahieren. Übertragen Sie dann die Lösung aus den Vertiefungen in einzelne 1,5-Milliliter-Röhrchen und zentrifugieren Sie sie 5 Minuten lang bei Raumtemperatur bei 17.000 g Celsius.
Verdünnen Sie den Extrakt mit 10%iger Cetylpyridiniumchlorid-Lösung in einem Verdünnungsverhältnis von 1:10 bis 1:20 in einem 1,5-Milliliter-Röhrchen. Übertragen Sie dann 300 Mikroliter jeder verdünnten Probe in die Vertiefungen der 96-Well-Platte. Enthalten sind zwei Blindvertiefungen, die nur 10 % Cetylpyridiniumchlorid enthalten.
Als nächstes bereiten Sie sieben Alizarinrot S-Referenzstandards im Bereich von 4 bis 400 Mikromolar vor, indem Sie 40 millimolare Alizarinrot S-Färbelösung mit 10% Cetylpyridiniumchloridlösung verdünnen, um eine Standardkurve zu erzeugen.
Laden Sie 300 Mikroliter jedes Standards in die Platte. Zum Schluss wird die Absorption der Proben, Blindproben und Referenzstandards bei 520 Nanometern abgelesen.