Name: Zwei Methoden zur Decellularization von Pflanzengewebe für Tissue-Engineering-Anwendungen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-31T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 20 s
Description: Erfahren Sie zwei Dekellularisierungsmethoden für Pflanzengewebe zur Herstellung von Biomaterial-Scaffolds. Diese Techniken ermöglichen die Erhaltung der extrazellulären Matrix für Anwendungen im Tissue Engineering.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Wir möchten danken John Wirth von Olbrich Gärten für gnädig liefert die Exemplare, die in diesem Projekt verwendet. Diese Arbeit wird teilweise durch das National Heart, Lung and Blood Institute unterstützt (R01HL115282, G.R.G) National Science Foundation (DGE1144804, J.R.G und G.R.G), und der University of Wisconsin Abteilung für Chirurgie und Alumni Fonds (H.D.L.). Diese Arbeit wurde auch teilweise von der Environmental Protection Agency (STAR Grant Nr. 83573701), die National Institutes of Health (R01HL093282-01A1 und UH3TR000506) und der National Science Foundation (IGERT DGE1144804) unterstützt.

1. Decellularization von Pflanzengewebe mit dem Waschmittel-basierten Ansatz
<ol><li>
Verwenden Sie frische oder gefrorene F. Hispida, Blattproben. Frieren Sie nicht verwendete frische Proben in einem Gefrierschrank-20 ° C und Shop für zukünftigen Gebrauch (bis zu einem Jahr). Hinweis: Verwenden Sie Stamm oder Blatt Gewebe fast jede gewünschte Pflanze. Längere Lagerzeiten können das Gewebe beschädigen.<ol>
<li>Bestimmen die Größe und Form der Proben auf der Grundlage der Probe Verwendungszweck verarbeitet werden (d.h. Proben in Streifen geschnitten eignen sich gut für mechanische Prüfanwendungen, inzwischen 8 mm Scheibe Proben eignen sich Multi-gut Kultivierung Anwendungen ). Schneiden Sie das Blatt in 8-mm-Scheiben mit einer scharfen, sauberen Biopsie Schlag während untergetaucht unter Raumtemperatur (20-25 ° C) entionisiertem H2O. Hinweis: Dieses Protokoll kann auf ganze Blätter und Stängel verwendet werden. Allerdings werden kleinere Proben schneller decellularize.</li>
		<li>Brüten Sie die Proben für 5-10 min bei Raumtemperatur (20-25 ° C) entionisiertem H2O auf einem Shake Platte auf eine niedrige Drehzahl-Einstellung zu waschen und/oder tauen sie aus. Verwenden Sie genug entionisiertem H2O, um sicherzustellen, dass alle Proben gründlich benetzt sind.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bereiten Sie eine Lösung von 10 % (w/V) Natrium-Dodecyl-Sulfat (SDS) in entionisiertem H2O. Ort die Proben in einem geeigneten Behälter (Glas oder Plastikschale ist ideal) und fügen Sie SDS-Lösung um die Proben vollständig zu bedecken. 5 Tage bei Raumtemperatur (20-25 ° C) inkubieren Sie Proben auf einem Shake Platte auf eine niedrige Drehzahl um Schäden an den Proben. Hinweis: Überfüllen Sie den Container nicht, da dies die Decellularization verlangsamen und zu ungleichen Behandlung von SDS führen. Bei diesem Schritt sollten Proben einen braunen Farbton erwerben.<ol>
<li>Ersetzen Sie nach 5 Tagen die SDS-Lösung mit entionisiertem H2O. Incubate Proben für eine zusätzliche 10-15 min auf der Platte schütteln alle restlichen SDS-Lösung gründlich abwischen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bereiten Sie eine 1 % (V/V) nichtionische Tenside in 10 % (V/V) Bleichmittel-Lösung. Eine 500 mL-Lösung zu machen, mischen 5 mL des nichtionischen Tensids mit 50 mL Bleichmittel dann hinzufügen 445 mL entionisiertem H2O. Submerge Proben in der frisch zubereiteten Lösung. Hinweis: Der nichtionischen Tenside/Bleichmittel-Lösung muss daher keine lange Haltbarkeit, sollte innerhalb von 48 Stunden der Vorbereitung verwendet werden.</li>
	<li>
Die nichtionischen Tenside/Bleichmittel-Lösung alle 24 h zu ersetzen, bis die Proben vollständig gelöscht werden (siehe Abbildung 1A zum visuellen Vergleich). Dann inkubieren Sie die Probe in entionisiertem Wasser auf einem Shake-Teller für 2 min um das überschüssige nichtionisches Tensid/Bleichmittel-Lösung abspülen. Legen Sie die Shake-Platte auf eine niedrige Einstellung, damit die Proben nicht beschädigt. Hinweis: Der Zeitaufwand für die verwendeten Proben deutlich variiert, je nach Typ und Art der Anlage. Die komplette Verfärbungen der Proben ist bezeichnend für volle Decellularization (führen Sie DNA Quantifizierung um gründliche Lichtung zu gewährleisten).<ol>
<li>Lyophilize der Proben bis zu einem Jahr zu speichern (Blitz einfrieren mit flüssigem Stickstoff wird bevorzugt, Einfrieren der Proben bei-80 ° C ist auch in Ordnung) und bei Raumtemperatur (20-25 ° C) in niedriger Luftfeuchtigkeit lagern.</li>
		<li>Rekonstituieren Proben in Tris-HCl (10 mM, pH 8,5) mit genug, um Mantel Proben. Spülen Sie Proben 2-3 Mal in serumfreien Medien sanft mit einer Mikropipette vor Gebrauch (d. h. Verwendung 150-300 µL pro Spülgang in einem standard 24-well-Platte). Hinweis: Tris-HCl-Puffer und serumfreie Medien (z. B. DMEM, aber grundlegende Zellkultur, die Medien ersetzt werden können) sind effektiver bei der Senkung der Auswirkungen auf die Zellviabilität SDS behandelt Proben als diejenigen mit entionisiertem H2O allein behandelt.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Vorbereitung der Proben mit dem Waschmittel-freie Decellularization-Ansatz
Hinweis: Die ersten Schritte dieses Verfahrens zusammen mit Schritte 1.1-1.1.2 (siehe oben).
<ol><li>Bereiten Sie einen 5 % (V/V) Bleichmittel (NaClO) und 3 % (w/V) Natriumbicarbonat (Nahco33) Lösung. Wärmen Sie die Lösung in einer Dampfhaube auf 60-70 ° C für F. Hispida Blattproben in 8-mm-Scheiben unter Rühren auf einer heißen Platte schneiden. Hinweis: Das Natriumbicarbonat kann mit Natriumkarbonat (Na2CO3) oder Natriumhydroxid (NaOH) ersetzt werden. Die gewünschte Temperatur variiert stark (von Raumtemperatur bis 90 ° C) und sollte entsprechend den Eigenschaften der verwendeten Proben angepasst werden.</li>
	<li>Sobald die Lösung den gewünschten Temperaturbereich erreicht, Tauchen Sie die Proben und reduzieren Sie die Rührgeschwindigkeit um diese Schäden zu vermeiden. Nachdem die Proben sichtbar gelöscht werden (siehe Abbildung 1 b zum visuellen Vergleich), entfernen Sie vorsichtig aus dem Bad. Inkubieren Sie Proben einmal in entionisiertem H2O für 1-2 min, überschüssige Bleichmittel-Lösung zu entfernen. Hinweis: Der Zeitaufwand für die Proben klar kann stark variieren. Geschnittene Petersilie kann beispielsweise in 10-15 min, während dickere und/oder größere Proben gelöscht werden, wie z. B. ganze Blätter oder Stiele Stunden, in Hochtemperatur-Bäder dauern können, komplett zu löschen.</li>
	<li>Lyophilize der Proben und bei Raumtemperatur (20-25 ° C) in niedriger Luftfeuchtigkeit lagern.</li>
</ol>

<ol><li>Vacanti, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineering+and+regenerative+medicine%3A+from+first+principles+to+state+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pediatric+Surgery%22%5BJournal%5D)">Tissue engineering and regenerative medicine: from first principles to state of the art.</a> Journal of Pediatric Surgery. 45 (2), 291-294 (2010).</li>
<li>Kim, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Survival+and+function+of+hepatocytes+on+a+novel+three-dimensional+synthetic+biodegradable+polymer+scaffold+with+an+intrinsic+network+of+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Surgery%22%5BJournal%5D)">Survival and function of hepatocytes on a novel three-dimensional synthetic biodegradable polymer scaffold with an intrinsic network of channels.</a> Annals of Surgery. 228 (1), 8-13 (1998).</li>
<li>Park, A., Wu, B., Griffith, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integration+of+surface+modification+and+3D+fabrication+techniques+to+prepare+patterned+poly%28L-lactide%29+substrates+allowing+regionally+selective+cell+adhesion%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomaterial+Science%2C+Polymer+Edition%22%5BJournal%5D)">Integration of surface modification and 3D fabrication techniques to prepare patterned poly(L-lactide) substrates allowing regionally selective cell adhesion.</a> Journal of Biomaterial Science, Polymer Edition. 9 (2), 89-110 (1998).</li>
<li>Steinhoff, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineering+of+pulmonary+heart+valves+on+allogenic+acellular+matrix+conduits%3A+in+vivo+restoration+of+valve+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%3A+JAMA.+102+%28Suppl+3%29%2C+III-50-+III+-55%22%5BJournal%5D)">Tissue engineering of pulmonary heart valves on allogenic acellular matrix conduits: in vivo restoration of valve tissue.</a> Circulation: JAMA. 102 (Suppl 3), III-50- III -55. 102 (Suppl 3), III-50-III-55 (2000).</li>
<li>Stock, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-engineered+valved+conduits+in+the+pulmonary+circulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Thoracic+Cardiovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Tissue-engineered valved conduits in the pulmonary circulation.</a> Journal of Thoracic Cardiovascular Surgery. 119 (4 Pt 1), 732-740 (2000).</li>
<li>Ott, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perfusion-decellularized+matrix%3A+using+nature%27s+platform+to+engineer+a+bioartificial+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Perfusion-decellularized matrix: using nature's platform to engineer a bioartificial heart.</a> Nature Medicine. 14 (2), 213-221 (2008).</li>
<li>Guyette, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineering+Human+Myocardium+on+Native+Extracellular+Matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Bioengineering Human Myocardium on Native Extracellular Matrix.</a> Circulation Research. 118 (1), 56-72 (2016).</li>
<li>Huerta, S., Varshney, A., Patel, P., Mayo, H., Livingston, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+Mesh+Implants+for+Abdominal+Hernia+Repair%3A+US+Food+and+Drug+Administration+Approval+Process+and+Systematic+Review+of+Its+Efficacy%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Surgery%22%5BJournal%5D)">Biological Mesh Implants for Abdominal Hernia Repair: US Food and Drug Administration Approval Process and Systematic Review of Its Efficacy.</a> JAMA Surgery. 151 (4), 374-381 (2016).</li>
<li>Catalano, E., Cochis, A., Varoni, E., Rimondini, L., Azzimonti, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-engineered+skin+substitutes%3A+an+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">Tissue-engineered skin substitutes: an overview.</a> Journal of Artificial Organs. 16 (4), 397-403 (2013).</li>
<li>Fang, B., Wan, Y., Tang, T., Gao, C., Dai, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proliferation+and+osteoblastic+differentiation+of+human+bone+marrow+stromal+cells+on+hydroxyapatite%2Fbacterial+cellulose+nanocomposite+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering%22%5BJournal%5D)">Proliferation and osteoblastic differentiation of human bone marrow stromal cells on hydroxyapatite/bacterial cellulose nanocomposite scaffolds.</a> Tissue Engineering. 15 (5), 1091-1098 (2009).</li>
<li>Wan, Y., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493106003523">Biomimetic synthesis of hydroxyapatite/bacterial cellulose nanocomposites for biomedical applications.</a> Materials Science and Engineering. 27 (4), 855-864 (2007).</li>
<li>Vinatier, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+injectable+cellulose-based+hydrogel+for+the+transfer+of+autologous+nasal+chondrocytes+in+articular+cartilage+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">An injectable cellulose-based hydrogel for the transfer of autologous nasal chondrocytes in articular cartilage defects.</a> Biotechnology and Bioengineering. 102 (4), 1259-1267 (2009).</li>
<li>Vinatier, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+silanized+hydroxypropyl+methylcellulose+hydrogel+for+the+three-dimensional+culture+of+chondrocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A silanized hydroxypropyl methylcellulose hydrogel for the three-dimensional culture of chondrocytes.</a> Biomaterials. 26 (33), 6643-6651 (2005).</li>
<li>Vinatier, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+cartilage+with+human+nasal+chondrocytes+and+a+silanized+hydroxypropyl+methylcellulose+hydrogel%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">Engineering cartilage with human nasal chondrocytes and a silanized hydroxypropyl methylcellulose hydrogel.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 80 (1), 66-74 (2007).</li>
<li>Helenius, G., Bäckdahl, H., Bodin, A., Nannmark, U., Gatenholm, P., Risberg, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+biocompatibility+of+bacterial+cellulose%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">In vivo biocompatibility of bacterial cellulose.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 76 (2), 431-438 (2006).</li>
<li>Zhong, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+aligned+nanofibrous+collagen+scaffold+by+electrospinning+and+its+effects+on+in+vitro+fibroblast+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">An aligned nanofibrous collagen scaffold by electrospinning and its effects on in vitro fibroblast culture.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 79 (3), 456-463 (2006).</li>
<li>Thomas, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+shape-controlled+tuneable+microgel+platform+to+modulate+angiogenic+paracrine+responses+in+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A shape-controlled tuneable microgel platform to modulate angiogenic paracrine responses in stem cells.</a> Biomaterials. 35 (31), 8757-8766 (2014).</li>
<li>Lai, C., Zhang, S., Wang, L., Sheng, L., Zhou, Q., Xi, T. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/tb/c5tb01640a">The relationship between microstructure and in vivo degradation of modified bacterial cellulose sponges.</a> Journal of Materials Chemistry B. 3 (46), 9001-9010 (2015).</li>
<li>Märtsonad, M., Viljantoa, J., Hurmea, T., Laippalac, P., Saukkob, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+cellulose+sponge+degradable+or+stable+as+implantation+material%3F+An+in+vivo+subcutaneous+study+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Is cellulose sponge degradable or stable as implantation material? An in vivo subcutaneous study in the rat.</a> Biomaterials. 20 (21), 1989-1995 (1999).</li>
<li>Miyamoto, T., Takahashi, S., Ito, H., Inagaki, H., Noishiki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+biocompatibility+of+cellulose+and+its+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research%22%5BJournal%5D)">Tissue biocompatibility of cellulose and its derivatives.</a> Journal of Biomedical Materials Research. 23 (1), 125-133 (1989).</li>
<li>Entcheva, E., Bien, H., Yin, L., Chung, C., Farrell, M., Kostov, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+cardiac+cell+constructs+on+cellulose-based+scaffolding%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Functional cardiac cell constructs on cellulose-based scaffolding.</a> Biomaterials. 25 (26), 5753-5762 (2004).</li>
<li>Modulevsky, D., Cuerrier, C., Pelling, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biocompatibility+of+Subcutaneously+Implanted+Plant-Derived+Cellulose+Biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Biocompatibility of Subcutaneously Implanted Plant-Derived Cellulose Biomaterials.</a> PLoS One. 11 (6), e0157894(2016).</li>
<li>McCulloh, K., Sperry, J., Adler, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+transport+in+plants+obeys+Murray%27s+law%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Water transport in plants obeys Murray's law.</a> Nature. 421 (6926), 939-942 (2003).</li>
<li>Gershlak, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crossing+kingdoms%3A+Using+decellularized+plants+as+perfusable+tissue+engineering+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Crossing kingdoms: Using decellularized plants as perfusable tissue engineering scaffolds.</a> Biomaterials. 125, 13-22 (2017).</li>
<li>Fontana, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofunctionalized+Plants+as+Diverse+Biomaterials+for+Human+Cell+Culture%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Biofunctionalized Plants as Diverse Biomaterials for Human Cell Culture.</a> Advanced Healthcare Materials. 6 (8), (2017).</li>
<li>Wegst, U., Bai, H., Saiz, E., Tomsia, A., Ritchie, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioinspired+structural+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Bioinspired structural materials.</a> Nature Materials. 14 (1), 23-36 (2015).</li>
<li>Gibson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hierarchical+structure+and+mechanics+of+plant+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Royal+Society+Interface%22%5BJournal%5D)">The hierarchical structure and mechanics of plant materials.</a> Journal of the Royal Society Interface. 9 (76), 2749-2766 (2012).</li>
<li>Hoshiba, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decellularized+Extracellular+Matrix+as+an+In+vitro+Model+to+Study+the+Comprehensive+Roles+of+the+ECM+in+Stem+Cell+Differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+International%22%5BJournal%5D)">Decellularized Extracellular Matrix as an In vitro Model to Study the Comprehensive Roles of the ECM in Stem Cell Differentiation.</a> Stem Cells International. 2016, (2016).</li>
<li>Guyette, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perfusion+decellularization+of+whole+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Perfusion decellularization of whole organs.</a> Nature Protocols. 9 (6), 1451-1468 (2014).</li>
<li>Modulevsky, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Apple+derived+cellulose+scaffolds+for+3D+mammalian+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Apple derived cellulose scaffolds for 3D mammalian cell culture.</a> PLoS ONE. 9 (5), e97835(2014).</li>
<li>Blonder, B. How to make leaf skeletons. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://benjaminblonder.org/The_secrets_of_leaves/Making_skeletons.html">http://benjaminblonder.org/The_secrets_of_leaves/Making_skeletons.html</a> (2017).</li>
<li>Seba, A., Sloane, H. <a target="_blank" href="http://www.jstor.org/stable/103557?seq=1">The Anatomical Preparation of Vegetables, by Albertus Seba, F. R. S. Communicated to the Royal Society by Sir Hans Sloane, Bart. Pr. R. S. and Col. Med. Lond. Translated from the German, by Mr. Zolman, F. R. S.</a> Philosophical Transactions. 36 (407), 441-444 (1775).</li>
<li>Parrish, E. <a target="_blank" href="https://archive.org/details/phantombouquetpo00parriala">The Phantom Boutique: A Popular Treatise on the Art of Skeletonizing Leaves and Seed-Vessels and Adapting Them to Embellish the Home of Taste.</a> The Phantom Boutique: A Popular Treatise on the Art of Skeletonizing Leaves and Seed-Vessels and Adapting Them to Embellish the Home of Taste. , (1865).</li>
<li>Coffin, S., Gaudette, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aprotinin+extends+mechanical+integrity+time+of+cell-seeded+fibrin+sutures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">Aprotinin extends mechanical integrity time of cell-seeded fibrin sutures.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 104 (9), 2271-2279 (2016).</li>
<li>Zangala, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+of+Genomic+DNA+from+Mouse+Tails%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Isolation of Genomic DNA from Mouse Tails.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (6), e246(2007).</li>
<li>Borselli, C., Cezar, C., Shvartsman, D., Vandenburgh, H., Mooney, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+multifunctional+delivery+scaffold+in+the+ability+of+cultured+myoblasts+to+promote+muscle+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The role of multifunctional delivery scaffold in the ability of cultured myoblasts to promote muscle regeneration.</a> Biomaterials. 32 (34), 8905-8914 (2011).</li>
<li>Hill, E., Boontheekul, T., Mooney, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designing+Scaffolds+to+Enhance+Transplanted+Myoblast+Survival+and+Migration%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering%22%5BJournal%5D)">Designing Scaffolds to Enhance Transplanted Myoblast Survival and Migration.</a> Tissue Engineering. 12 (5), 1295-1304 (2006).</li>
<li>Hill, E., Boontheekul, T., Mooney, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulating+activation+of+transplanted+cells+controls+tissue+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Regulating activation of transplanted cells controls tissue regeneration.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (8), 2494-2499 (2006).</li>
<li>Ma, J., Holden, K., Zhu, J., Pan, H., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Application+of+Three-Dimensional+Collagen-Scaffolds+Seeded+with+Myoblasts+to+Repair+Skeletal+Muscle+Defects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedicine+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">The Application of Three-Dimensional Collagen-Scaffolds Seeded with Myoblasts to Repair Skeletal Muscle Defects.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 1-9 (2011).</li>
<li>Tyree, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+hydraulics%3A+the+ascent+of+water%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Plant hydraulics: the ascent of water.</a> Nature. 424 (6943), 923(2003).</li>
<li>Raven, P., Evert, R., Eichhorn, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRaven%2C+P+%22Biology+of+Plants%22">Biology of Plants</a>. , 7th edition, (2005).</li>
<li>Turrell, F. <a target="_blank" href="https://www.jstor.org/stable/2435976">The area of the internal exposed surface of dicotyledon leaves.</a> American Journal of Botany. 23 (4), 255-264 (1936).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Hier sind zwei Methoden, um Pflanzengewebe decellularize beschrieben. Die hier vorgestellten Ergebnisse gepaart mit den Ergebnissen von früheren Studien25, legen nahe, dass die Protokolle streckte dürften für ein breites Spektrum an Pflanzenarten und an Stängeln und Blättern ausgeführt werden kann. Diese Verfahren sind einfach und erfordern keine Spezialausrüstung, so dass die Pflanze Decellularization in den meisten Labors durchgeführt werden kann. Es ist bemerkenswert, dass nach Decellularizatio...

Gewebetechnik entstanden in den 1980er Jahren erstelle ich lebendes Gewebe Ersatzstoffe und potenziell Adresse erhebliche Organ- und Engpässe1. Eine Strategie hat Gerüste verwendet, zu stimulieren und führen den Körper um fehlende Gewebe oder Organe zu regenerieren. Obwohl erweiterte Herstellung Ansätze wie 3D-Druck Gerüste mit einzigartigen physikalischen Eigenschaften hergestellt haben, bleibt die Fähigkeit zur Herstellung von Gerüsten mit den unterschiedlichsten erzielbaren physikalischen und biologischen Eigenschaften eine Herausforderung2 , 3. Darüber hinaus aufgrund mangelnder ein funktionsfähiges vaskuläre Netzwerk, diese Techniken bei der Regeneration von 3-dimensionalen Gewebe begrenzt haben. Die Verwendung von decellularized tierischen und menschlichen Geweben als Gerüste hat in Umgehung dieses Problems4,5,6,7unterstützt. Jedoch hohe Kosten, Variabilität von Charge zu Charge und begrenzten Verfügbarkeit können weit verbreiteten Einsatz von begrenzen decellularized Tier Gerüste8. Es gibt auch Bedenken hinsichtlich möglicher Krankheitsübertragung auf den Patienten und immunologische Reaktion auf einige decellularized Säugetier-Gewebe-9.
Zellulose, Pflanze und bakteriellen Quellen abgeleitet wurde ausgiebig zur Biomaterialien für ein breites Anwendungsspektrum in der regenerativen Medizin zu generieren. Hier einige Beispiele: Knochen,10,11, Knorpel12,13,14 und15der Wundheilung. Gerüste, die bestehen aus Zellulose haben einen zusätzlichen Vorteil, dass sie langlebig und resistent gegen Seins Säugerzellen aufgeschlüsselt sind. Dies ist die Säugetier-Zellen nicht die Enzyme zum Abbau von Zellulose Moleküle notwendig produzieren. Im Vergleich dazu Gerüste mit Makromoleküle aus der extrazellulären Matrix, wie Kollagen produziert, sind16 leicht abgebaut und möglicherweise nicht gut geeignet, um langfristige Anwendungen. Kollagen-Gerüste können durch chemische Vernetzung stabilisiert werden. Allerdings gibt es ein Trade-off wegen der inhärenten Giftigkeit der quervernetzern, die die Biokompatibilität der Gerüste17betreffen. Zellulose hat hingegen das Potenzial an der Implantationsstelle für längere Zeit zu bleiben, denn es ist unempfindlich gegen enzymatischen Abbau von Säugerzellen18,19,20. Dies kann durch tuning die Rate der Zerstörung durch Hydrolyse Vorbehandlung und Co-Delivery von Gerüsten mit Cellulasen21verändert werden. Die Biokompatibilität des decellularized pflanzlicher Zellulose Gerüste in Vivo wurde auch in einer Studie an Mäusen22nachgewiesen.
Durch Hunderte von Millionen von Jahren der Evolution haben Pflanzen verfeinert, ihre Struktur und Zusammensetzung zur Steigerung der Effizienz des flüssigen Transport und Aufbewahrung. Pflanze vaskulären Schiffe minimieren hydraulische Widerstand durch Verzweigung in kleinere Gefäße, ähnlich wie bei den Säugetieren Gefäßsystem nach Murrays Gesetz23. Nach Decellularization wird die Pflanze komplexes Netzwerk von Schiffen und miteinander verbundenen Poren beibehalten. In Anbetracht der Vielzahl von verschiedenen Pflanzenarten zur Verfügung haben pflanzliche Gerüste das Potenzial, derzeit betroffen Gerüste im Tissue engineering24,25Einschränkungen zu überwinden. Modulevsky Et Al. zeigte beispielsweise, dass Angiogenese und Zelle Migration ereignete sich, als decellularized Apfel Gewebe auf der Rückseite von einer Maus22subkutan implantiert wurde. Gershlak Et Al. zeigten ebenso, dass Endothelzellen in das Gefäßsystem der decellularized Blätter24angebaut werden konnte. In einem separaten Experiment Gershlak Et Al. konnten auch zeigen, dass Herzmuskelzellen auf der Oberfläche der Blätter angebaut werden könnte und wurden24abschließen.
Pflanzen sind auch komplexe Organisation von der zellulären, der makroskopischen Skala, die schwierig ist, auch mit den modernsten Herstellungstechniken entwickelt, um Datum zu erreichen. Die komplexe hierarchische Gestaltung der Pflanzengewebe macht sie stärker ist als die Summe ihrer Bestandteile26. Pflanzen besitzen eine Fülle von unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften von starren und harten Komponenten wie Stängel, zu viel flexibler und biegsam wie Blätter27. Blätter variieren je nach Spezies in Bezug auf Größe, Form, Stärke, den Grad der Vaskularisierung, brechen und können unterschiedliche Grade der Hydrophilie tragen. Diese Pflanze Eigenschaften zufolge insgesamt decellularized Pflanzen als einzigartige und höchst funktionelle medizinische Geräte, unter anderem als Gewebezüchtung Gerüste dienen können.
Dieses Protokoll konzentriert sich auf zwei Methoden, um decellularize Pflanzengewebe, wie z. B. verlässt und herrührt, für den Einsatz als Gerüste in Gewebetechnik. Die erste Methode ist eine Waschmittel-basierte Technik, die verwendet eine Reihe von Bädern, DNA und zelluläre Materie, die aus einer weit verbreiteten Technik decellularize Säugetier-und Gewebe6,22,25 Pflanzen angepaßt worden ist zu entfernen ,28,29,30. Die zweite Methode ist frei von Waschmittel und ist von einem "Skelettierung" Protokoll in der Regel verwendet, um das weiche Gewebe der Blätter31angepasst. Vorherige Arbeiten zeigten, dass Sieden Blätter in einer Chlorid und Natrium Bikarbonat-Lösung Trennung des Gefäßsystems von den umgebenden Weichgewebe-31 erleichtert. Diese Technik kann zurück zu Experimenten in der 17th und18 Jahrhundert, wie die Arbeit von Albertus Seba32 und Edward Parrish33 angeführt werden. Diese Experimente zentriert um verlassen Pflanzenteile, wie Blätter und Früchte, in Wasser getaucht, über einen längeren Zeitraum (Wochen bis Monate) und ermöglicht die weicheren Gewebe natürlich zerfallen. Hier ist der Ansatz "Skelettierung" um milderen Bedingungen, z. B. längere Inkubationszeiten bei niedrigeren Temperaturen zu verwenden, um zelluläre Rückstände zu entfernen und nicht zu erheblich stören die Weichgewebe-Struktur angepasst. Für die detaillierte hierin Experimente dienten drei Anlagentypen: Ficus Hispida, Pachira Aquatica und eine Art von Garcinia. Ergebnisse von DNA-Quantifizierung, mechanische Prüfungen und Auswirkungen auf die zelluläre Stoffwechselaktivität von beiden Methoden werden beschrieben.

<table><tbody><tr><td>Natriumdodecylsulfat</td><td>Sigma Life Science</td><td>75746-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>MP Biomedicals, LLC</td><td>807426</td><td>Nichtionisches Tensid, auf das in der Arbeit verwiesen wird. Sehr viskoses Reagenz, kann helfen, das Ende der Pipettenspitze beim Hochziehen abzuschneiden.</td></tr><tr><td>Konzentriertes Bleichmittel (8,25 % Natriumhypochlorit)</td><td>Clorox</td><td>Artikel #: 31009</td><td>Konzentriertes Standardbleichmittel.</td></tr><tr><td>Natriumbicarbonat</td><td>Acros Organics</td><td>217120010</td><td>Kann durch Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat substituiert werden.</td></tr><tr><td>8 mm Biopunch</td><td>HealthLink</td><td>15111-80</td><td>Schneidet Proben, die gut in die 24-Well-Platte</td></tr><tr><td>passen Bauchtänzer-Schütteltisch</td><td>Stovall Life Sciences</td><td>BDRAA115S</td><td>Verwenden Sie niedrige Geschwindigkeiten, um das Gewebe nicht zu beschädigen. Kann jedes Modell/jede Marke von Rütteltisch verwenden.</td></tr><tr><td>Isotemp Heiz-/Rührplatte</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>Kann jede Art und Marke von Heiz-/Rührplatte verwenden.</td></tr><tr><td>Becher</td><td>Beliebig</td><td></td><td>Kann Becher jeder Größe verwenden, solange er zu Ihren Proben passt und sie nicht überfüllt</td></tr>.<tr><td>Tris-Hydrochlorid</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP153-500</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Corning</td><td>MT50003PC</td><td></td></tr><tr><td>Quant-iT Picogreen dsDNA-Assay</td><td>Life Technologies</td><td>P11496</td><td>Kann jedes verfügbare dsDNA-Quantifizierungsmittel verwenden.</td></tr></tbody></table>

zwei methoden zur decellularization von pflanzengewebe für tissue-engineering-anwendungen

Two Methods for Decellularization of Plant Tissues for Tissue Engineering Applications

Die autologe, synthetische und tierische Transplantate, die derzeit als Gerüste für Gewebeersatz genutzt haben Einschränkungen aufgrund der geringen Verfügbarkeit, schlechte Biokompatibilität und Kosten. Pflanzengewebe haben günstige Eigenschaften machen sie einzigartig für geeignet als Gerüste, wie hohe Oberfläche, hervorragende Wasser-Transport und Aufbewahrung, miteinander verbundenen Porosität, bereits vorhandenen vaskulären Netzwerken und eine breite Palette von mechanischen verwenden Eigenschaften. Zwei erfolgreiche Methoden der Pflanze Decellularization für Gewebe-engineering-Anwendungen werden hier beschrieben. Die erste Methode basiert auf Waschmittel Bäder zellulären Materie zu entfernen, die vorher festgelegten Methoden verwendet, um Säugetier-Gewebe ähnelt. Das zweite ist ein Waschmittel-freie Methode adaptiert von einem Protokoll, die isoliert Blatt Gefäßsystem und beinhaltet die Verwendung einer beheizten Bleichmittel und Salzbad, Blätter und Stängel zu löschen. Beide Methoden liefern Gerüste mit vergleichbare mechanische Eigenschaften und geringen zellulären metabolischen Auswirkungen, so dass des Benutzers, das Protokoll zu wählen, das besser zu ihrer Anwendung passt.

Beide Methoden ergab Gerüste, die für die Zellkultur und Tissue engineering-Anwendungen geeignet waren. Abbildung 1 zeigt den allgemeinen Workflow über den Decellularization-Prozess mit einer intakten Blatt für die Reinigungsmittel basierende Methode und geschnittenen Proben (8 mm Durchmesser) für die Waschmittel-freie Methode. Erfolgreiche Decellularization des Ficus Hispida Gewebe nach beiden Methoden ergab klare und intakte Proben (<strong class="...

Hier stellen wir Ihnen und Kontrast zwei Protokolle zum Pflanzengewebe decellularize verwendet: ein Waschmittel-basierten Ansatz und einem Reinigungsmittel-freie Ansatz. Beide Methoden hinterlassen die extrazelluläre Matrix von Pflanzengewebe verwendet, die dann als Gerüste für Tissue-engineering-Anwendungen genutzt werden können.

Zwei Methoden zur Decellularization von Pflanzengewebe für Tissue-Engineering-Anwendungen

The autologous, synthetic, and animal-derived grafts currently used as scaffolds for tissue replacement have limitations due to low availability, poor ...

Diese Methoden können dazu beitragen, Schlüsselfragen im Bereich der Biomaterialien zu beantworten, wie z. B. die Entwicklung eines Gerüsts mit hervorragenden Flüssigkeitstransferfähigkeiten, hochentwickelten Ultrastrukturen und skalierbarer Herstellung. Der Hauptvorteil dieser Techniken besteht darin, dass sie auf die meisten Pflanzen für Stängelgewebe angewendet werden können, ohne dass spezielle Geräte erforderlich sind. Sammeln Sie zunächst frische oder gefrorene Proben von F.hispida-Blättern.Lagern Sie alle verbleibenden frischen Proben für die zukünftige Verwendung bei minus 20 Grad Celsius. Lassen Sie das Blatt in deionisiertem Wasser bei 20 bis 25 Grad Celsius emers bleiben. Schneide das Blatt mit einer sauberen Biopsie-Stanze in Scheiben mit einem Durchmesser von acht Millimetern.Um die Blattproben zu waschen, inkubieren Sie sie anschließend fünf bis 10 Minuten lang auf einer Schüttelplatte bei niedriger Geschwindigkeit und tauchen Sie sie in entionisiertem Wasser ein. Bereiten Sie dann 10 Vol.-% SDS in entionisiertem Wasser vor. Nach der Zubereitung der SDS-Lösung legen Sie die Blattproben auf eine Plastikschale.Fügen Sie dann die SDS-Lösung hinzu, um die Proben vollständ

two-methods-for-decellularization-plant-tissues-for-tissue

Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Perfusion Dezellularisierung ist eine neuartige Technik, um ganze Leber Gerüste, dass die Orgel extrazellulären Matrix Zusammensetzung und Mikroarchitektur behält produzieren. Hierbei wird das Verfahren zur Herstellung von ganzen Organs Gerüste mit Perfusion Dezellularisierung und anschließende Wiederaufforstung mit Hepatozyten beschrieben. Funktionelle und transplantierbaren Leber Transplantate kann mit Hilfe dieser Technik werden.

Dezellularisierung und Recellularization von Whole Livers

Ein Verfahren, um schnell und vollständig zu entfernen zellulären Komponenten aus einer intakten Schweineherz durch retrograde Perfusion wird beschrieben. Dieses Verfahren ergibt eine ortsspezifische kardialen extrazellulären Matrix Gerüst, das das Potential für die Verwendung in einer Vielzahl von klinischen Anwendungen hat.

Verfahren für Dezellularisierung der Porcine Heart von Retrograde Coronary Perfusion

Der Artikel beschreibt eine Methode für die Herstellung einer azellulären Matrix aus Rattendarm. Die Ableitung von Darm Gerüste ist wichtig für zukünftige Anwendungen im Tissue Engineering, Stammzellbiologie und Drogentests.

Ein Dezellularisierung Methodik für die Herstellung von Naturdarm Azelluläre Matrix

Die gewebespezifischen extrazellulären Matrix (ECM) ist ein wichtiger Vermittler der Zellfunktion. Dieser Artikel beschreibt Verfahren zur Synthese von reinem ECM-derived Schaumstoffen und Microcarriern , die ohne die Notwendigkeit für eine chemische Vernetzung für Anwendungen in der modernen 3D in vitro Zellkulturmodellen oder als Pro-regenerative bioscaffolds in Kultur stabil ist.

Die Herstellung von extrazellulären Matrix-derived Foams und Mikroträgern als gewebespezifische Zellkultur und Delivery-Plattformen

Die kardiale extrazelluläre Matrix (ECM) ist ein komplexes Netzwerk von Molekülen, die Schlüsselprozesse in Geweben und Organen zu orchestrieren, während dauerhafte physiologische Umbau lebenslang. Standardisierte Decellularization der fetalen und adulten Herzen ermöglicht vergleichende experimentelle Studien der beiden Gewebe in einem 3D Kontext durch die Erfassung von native Architektur und biomechanischen Eigenschaften.

Vergleichbare Decellularization von fetalen und adulten Herzgewebe Explantaten als 3D-ähnliche Plattformen für In-vitro-Studien

Hier beschreiben wir ein Protokoll für die stammvenen Decellularization mit Wasch- und Recellularization durch die Durchblutung der peripheren Blut und die endotheliale Medium.

Decellularization und Recellularization Methoden für menschliche Saphenous Adern

Diese Methode ermöglicht Decellularization ein komplexes solide Organ mit einem einfachen Protokoll basierend auf osmotischen Schock und Durchblutung des Ionischen Waschmittel mit minimalen Orgel Matrix Störung. Es verfügt über eine neuartige Decellularization-Technik für die Herzen der Menschen in einem unter Druck stehenden Beutel mit Echtzeit-Überwachung der Strömung Dynamik und zellulären Schutt Abfluss.

Decellularization des ganzen menschlichen Herz in einem unter Druck stehenden Beutel in eine umgekehrte Orientierung

Dieses Protokoll führt eine Methode zur Entwicklung eines Gerüsts mit dezellularisierten Rattennieren ein. Das Protokoll umfasst Dezellularisierungs- und Rezellularisierungsprozesse, um die Bioverfügbarkeit zu bestätigen. Die Dezellularisierung wird mit Triton X-100 und Natriumdodecylsulfat durchgeführt.

Herstellung von dezellularisierten Nierengerüsten bei Ratten

Das Protokoll beschreibt die chirurgische Beschaffung und anschließende Dezellularisierung von vaskularisierten Schweinelappen durch die Perfusion von Natriumdodecylsulfat-Waschmittel durch das Lappengefäßsystem in einem maßgeschneiderten Perfusionsbioreaktor.

Beschaffung und Perfusions-Dezellularisierung von porcinen vaskularisierten Klappen in einem maßgeschneiderten Perfusionsbioreaktor

In dieser Studie beschreiben wir Methoden der Dezellularisierung, der physikalischen Charakterisierung, der Bildgebung und der in vivo Implantation von pflanzlichen Biomaterialien sowie Methoden zur Zellaussaat und Differenzierung in den Scaffolds. Die beschriebenen Methoden ermöglichen die Evaluierung von pflanzlichen Biomaterialien für Anwendungen im Bone Tissue Engineering.

Dezellularisierte aus Äpfeln gewonnene Gerüste für das Bone Tissue Engineering in vitro und in vivo

Erfahren Sie zwei Dekellularisierungsmethoden für Pflanzengewebe zur Herstellung von Biomaterial-Scaffolds. Diese Techniken ermöglichen die Erhaltung der extrazellulären Matrix für Anwendungen im Tissue Engineering.

Zwei Methoden zur Decellularization von Pflanzengewebe für Tissue-Engineering-Anwendungen

Weitere Videos entdecken