Name: Biologische Verträglichkeit Profil auf Biomaterialien für Knochenregeneration (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 28 s
Description: Erfahren Sie eine multidisziplinäre Strategie zur präklinischen Biokompatibilitätstestung von Biomaterialien für die Knochenregeneration. Diese Methode bewertet Wirksamkeit und Immunantworten in vitro und in vivo.

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Dieses Forschungsprojekt wird finanziell von der Europäischen Union siebten Rahmenprogramms (RP7/2007-2013) unter Grant Agreement Nr. 263363.

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Hier zeigen wir einen multidisziplinären Ansatz für die präklinische Bewertung der Biokompatibilität für repräsentative Biomaterialien für die Knochenregeneration und Reparatur entwickelt. Wir testeten die Antworten der OBs, OCs, und die in Vivo heilende Reaktion in einer kritischen Knochendefekt Modell bei Mäusen als auch in Vitro und in Vivo Immunantworten. Wir wollten zeigen, wie die Assays arbeiten und fassen die Daten und Schlussfolgerungen aus der Untersuchung von Biomaterialien. Wir zeig...

Knochen-Reparatur ist ein komplexer Prozess, der mit Hämatombildung, Entzündung beginnt, Kallus, Bildung und dann Umbau1,2. Knochenregeneration Potenzial ist jedoch beschränkt auf die Größe der Knochenbruch1,3. Zum Beispiel große Knochenbrüche verursacht durch ein Trauma, Krebs oder Osteoporose können nicht heilen und Pseudarthrose Knochenbrüche bezeichnet werden. Diese Knochenveränderungen erfordern oft Behandlung gesunde physiologische Knochen Reparatur und Regeneration zu fördern. Derzeit Autotransplantation und Allograft Knochen-Transplantation ist der Ansatz der Wahl4 mit 2,2 Millionen Knochen Ersatzverfahren jährlich5. Obwohl diese Verfahren eine hohe Erfolgsquote haben, möglicherweise gibt es Komplikationen, z. B. begrenzte Verfügbarkeit von Knochen, Infektion, Spender Website Morbidität und Ablehnung4. Neue Alternativen für das Bone Tissue Engineering werden gesucht, um diese Herausforderungen zu bewältigen.
Das Design von Biomaterialien, basierend auf natürlichen oder synthetischen Polymeren, Biokeramik oder Metalle in Verbindung mit Zellen und bioaktiven Moleküle ist auf dem Aufstieg6. Unser gegenwärtige Verständnis der physiologischen Knochen heilen und Heilung im Zusammenhang mit Biomaterialien hängt von mehrere Faktoren wie mechanische Eigenschaften und mehrere lokale und systemische Faktoren, einschließlich der Zellen aus dem Verkehr und Frakturstelle7 ,8,9. Biomaterialien für Knochenregeneration Osteogenicity und Osseointegration10 fördern und sind im Idealfall biokompatibel, biologisch abbaubar und poröse (Förderung der Zellwanderung, Sauerstoff und Nährstoffe). Sie müssen auch stark genug zur Unterstützung der Frakturstelle, Schmerzen zu lindern. Darüber hinaus sind entzündliche Faktoren erforderlich, um den Heilungsprozess einzuleiten. Jedoch wenn das Biomaterial übermäßige Entzündungen und allergische Reaktionen induziert, könnte dies zu begrenzen oder hemmen Knochenheilung11,12. So ist ein interdisziplinärer Ansatz notwendig, Biomaterialien entwickelt für Knochen-Reparatur zu bewerten.
In dieser Studie stellen wir eine prä-klinischen Bewertung der repräsentativen Materialien (1) Orthovita Vitoss, den Schaum, der im Handel erhältlichen Spongiosa Graft Ersatz bestehend aus Tricalcium Phosphat ist bestehend aus nanometergroßen reines β-tricalcium Phosphat (β-TCP) Teilchen und bovinen Kollagen Typ1 (C) (β-TCP/C-Schaum) und 2) β-TCP-Festplatten. Hier wir illustrieren Biokompatibilität testen diese Biomaterialien mit primären Osteoblasten (OB) und Osteoklasten (OC) assays, eine in Vivo Modell von Knochen zu reparieren, eine immunologische Bewertung bestehend aus in-vitro- Vermehrung der T-Lymphozyten und Produktion von Zytokinen und in Vivo Immunogenität und Allergenität, wie bereits berichtet13.

<table><tbody><tr><td>Biomaterials</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&beta;-Tricalciumphosphat-Scheiben (&beta;-TCP, 14 mm)</td><td></td><td></td><td>Die Scheiben wurden in einem Muffelofen bei einer Temperatur von 1150 μC gesintert. Eine detaillierte Beschreibung der Produktion findet sich in Zimmer et al. (doi: 10.1002/jbm.a.34639). Die Proben wurden vor der Verwendung in Zellkulturen UV-bestrahlt (15 min für jede Seite).</td></tr><tr><td>Orthovita Vitoss Schaum (&beta;-TCP/C Schaum)</td><td>Orthovita</td><td>2102-1405</td><td></td></tr><tr><td>Maus Osteoblastenkultur</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alizarin Red S</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A5533</td><td></td></tr><tr><td>ALP Assay Puffer (2x) pH 10,4</td><td></td><td></td><td>200 mM Glycin, 2 mM Magnesiumchlorid, 2 mM Zinkchlorid in Reinstwasser auflösen und auf pH 10 einstellen.</td></tr><tr><td>Knochenwachstumsmedium (BGM)</td><td></td><td></td><td>&alpha;-MEM + 10 % hitzeinaktiviertes FBS + 1 % Penicillin/Streptomycin</td></tr><tr><td>Zelllysepuffer: CyQuant Zelllysepuffer 20x Konzentrat</td><td>Thermo Scientific</td><td>C7027</td><td>Verdünnen Sie den konzentrierten Zelllysepuffer 20-fach in Reinstwasser.</td></tr><tr><td>Reagenz für die Zellviabilität: Presto Blue Reagenz für die Lebensfähigkeit von Zellen</td><td>Invitrogen, Thermo Fisher Scientific</td><td>A13261</td><td></td></tr><tr><td>Kollagenase Typ IV aus Clostridium histolyticum</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5138</td><td></td></tr><tr><td>DC Protein Assay Kit II</td><td>Bio Rad</td><td>5000112</td><td>DC Protein Assay Kit enthält Reagenz A, Reagenz B, Reagenz S und BSA für den Referenzstandard. Für Reagenz A' fügen Sie 20 &micro; L Reagenz S bis 1000 &Mikro; L Reagenz A.&nbsp;</td></tr><tr><td>Dimethylsulfoxid (DMSO)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D8418</td><td>Sterilfilter DMSO vor dem Gebrauch.&nbsp;</td></tr><tr><td>Dispase II (neutrale Protease, Grad II)</td><td>Roche</td><td>4942078001</td><td></td></tr><tr><td>EnzCheck Phosphatase Assay Kit für alkalische Phosphatase-Aktivität&nbsp;</td><td>Invitrogen, Thermo Fisher Scientific</td><td>E12020</td><td>EnzCheck Phosphatase Assay Kit enthält 6,8-Difluor-4-methylumbelliferylphosphat (DiFMUP), N,N-Dimethylformamid und 6,8-Difluor-7-hydroxy-4-methylcumarin (DiFMU).&nbsp;</td></tr><tr><td>Fötales Rinderserum (FBS)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F7524</td><td></td></tr><tr><td>Formalinlösung neutral gepuffert 10%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>HT501128</td><td></td></tr><tr><td>Glycin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8898</td><td></td></tr><tr><td>Hexadecylpyrdinium (Cetylpyridinium)-chlorid-Monohydrat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C9002</td><td></td></tr><tr><td>L-Ascorbinsäure 2-phosphat Sesquimagnesiumsalzhydrat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A8960</td><td></td></tr><tr><td>Magnesiumchlorid-Hexahydrat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2670</td><td></td></tr><tr><td>MEM alpha medium (&alpha;-MEM)</td><td>Gibco Life Technologies&nbsp;</td><td>11900-073</td><td></td></tr><tr><td>Osteogenes Mineralisationsmedium (MM)</td><td></td><td></td><td>&alpha;-MEM + 10 % hitzeinaktiviertes FBS + 1 % Penicillin-Streptomycin + 50 & Mikro; g/mL Ascorbinsäure + 5 mM &beta;-Glycerophosphat</td></tr><tr><td>Penicillin-Streptomycin &nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4333</td><td></td></tr><tr><td>Phosphatgepufferte Kochsalzlösung 1x (PBS) pH 7,4</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>10010023</tr><tr><td>Sigmafast BCIP/NBT</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B5655</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA (0,5%), kein Phenolrot (10x)</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td>15400054</td><td>Verdünnen Sie die konzentrierte Stammlösung 10-fach in 1x PBS.</td></tr><tr><td>Tween20</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P1379</td><td></td></tr><tr><td>Reinstwasser: Zellkulturwasser pyrogenfrei</td><td>VWR</td><td>L0970-500</td><td></td></tr><tr><td>Waschpuffer</td><td></td><td></td><td>0,05 % Tween20 bis 1x PBS.</td></tr><tr><td>Zinkchlorid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1.08816</td><td></td></tr><tr><td>&beta;-Glycerophosphat Dinatriumsalzhydrat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G5422</td><td></td></tr><tr><td>24-Well-Suspensionskulturplatte</td><td>Greiner bio-one</td><td>662102</td><td></td></tr><tr><td>24-Well-Gewebekulturplatte</td><td>Greiner bio-one</td><td>662160</td><td></td></tr><tr><td>50 mL konisches Röhrchen</td><td>Greiner bio-one</td><td>227261</td><td></td></tr><tr><td>96-Well-Schwarzplatte</td><td>Greiner bio-one</td><td>655076</td><td></td></tr><tr><td>96-Well-Klarplatte</td><td>Greiner bio-one</td><td>655001</td><td></td></tr><tr><td>Zentrifuge: VWR Mega Star 600R</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CO2-Inkubator: HeraCell 240</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cryovial 2 mL</td><td>Greiner bio-one</td><td>122263</td><td></td></tr><tr><td>Einweg-Filtereinheit FP30/0,2 CA-S</td><td>GE Healthcare Life Sciences Whatman</td><td>10462200</td><td>Für die Sterilfiltration von Enzymlösungen.</td></tr><tr><td>Flachbettscanner: Epson Perfection 1200 Photo</td><td>Epson</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Infinite M200 Pro Mikroplatten-Reader</td><td>Tecan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mikrozentrifugenröhrchen: Eppendorf Röhrchen Safe-Lock 0,5 mL</td><td>VWR</td><td>20901-505</td><td></td></tr><tr><td>Mikrozentrifugenröhrchen: Eppendorf Tube Safe-Lock 1,5 mL</td><td>VWR</td><td>21008-959</td><td></td></tr><tr><td>Shaker Swip (orbital und horizontal)</td><td>Edmund Bühler&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schüttel-Inkubator GFL3032</td><td>GFL&nbsp;</td><td>3032</td><td></td></tr><tr><td>Einmalpipette: Serumpipette</td><td>Greiner bio-one</td><td>612301</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Instrumente (Schere, Pinzette, gebogene Pinzette)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gewebekulturplatte (10 cm)</td><td>Greiner bio-one</td><td>664960</td><td></td></tr><tr><td>Maus-Osteoblasten-Osteoklasten-Co-Kultur</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1&alpha;,25- Dihydroxyvitamin D3</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>17936</td><td>1000x konzentrierter Stamm (10 & Mikro; M in Ethanol 100%)</td></tr><tr><td>Aceton</td><td>VWR Chemicals</td><td>22065.327</td><td></td></tr><tr><td>Knochenwachstumsmedium (BGM)</td><td></td><td></td><td>&alpha;-MEM + 10% hitzeinaktivierte FBS + 1% Penicillin-Streptomycin</td></tr><tr><td>Destilliertes Wasser</td><td>Carl Roth</td><td>3478.4</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol (100% vol/vol)</td><td>VWR Chemicals</td><td>20821.365</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol (70% vol/vol)</td><td>VWR Chemicals</td><td>93003.1006</td><td></td></tr><tr><td>Schnelles rotviolettes LB-Salz</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F3381</td><td></td></tr><tr><td>Fötales Rinderserum (FBS)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F7524</td><td></td></tr><tr><td>Formalinlösung neutral gepuffert 10%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>HT501128</td><td></td></tr><tr><td>MEM alpha Medium (&alpha;-MEM)</td><td>Gibco Life Technologies</td><td>11900-073</td><td></td></tr><tr><td>N,N-Dimethylformamid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D4551</td><td></td></tr><tr><td>Naphthol AS-MX</td><td>phosphat Sigma-Aldrich</td><td>N4875</td><td></td></tr><tr><td>Osteoklasten-Differenzierungsmedium (DM)</td><td></td><td></td><td>&alpha;-MEM + 10% hitzeinaktiviertes FBS + 1% Penicillin-Streptomycin + 1 nM 1,25-(OH)2-Vitamin D3 + 1 &micro; M Prostaglandin E2&nbsp;</td></tr><tr><td>Penicillin-Streptomycin&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4333</td><td></td></tr><tr><td>Phosphatgepufferte Kochsalzlösung 1x (PBS) pH 7,4</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>10010023</tr><tr><td>Prostaglandin E2 (PGE2)</td><td>Cayman Chemical Company</td><td>9003016</td><td>1000x konzentrierter Stamm (1 mM in Ethanol 100%)</td></tr><tr><td>Natriumacetat-Trihydrat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7670</td><td></td></tr><tr><td>Natriumtartrat zweibasisches Dihydrat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S8640</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Instrumente (Schere, Pinzette, Skalpell)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>TRAP Puffer pH 5,0</td><td></td><td></td><td>40 mM Natriumacetat, 10 mM Natriumtartrat in Reinstwasser auflösen und auf pH 5 einstellen.</td></tr><tr><td>Reinstwasser: Zellkulturwasser pyrogenfrei</td><td>VWR</td><td>L0970-500</td><td></td></tr><tr><td>24-Well-Suspensionskulturplatte</td><td>Greiner bio-one</td><td>662102</td><td></td></tr><tr><td>24-Well-Gewebekulturplatte</td><td>Greiner bio-one</td><td>662160</td><td></td></tr><tr><td>50 mL konisches Röhrchen</td><td>Greiner bio-one</td><td>227261</td><td></td></tr><tr><td>Zentrifuge: VWR Mega Star 600R</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CO2-Inkubator: HeraCell 240</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diamond Wafering-Klinge (10,2 cm x 0,3 cm)</td><td>Bühler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isomet Niedriggeschwindigkeitssäge</td><td>Bühler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Petrischale (6 cm)</td><td>Greiner bio-one</td><td>628,161</td><td></td></tr><tr><td>Glasflasche mit Schraubverschluss 20 mL</td><td>Carl Roth</td><td>EXY4.1</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Einwegspritze 1 mL</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9003016</td><td></td></tr><tr><td>Einwegpipette: Serumpipette</td><td>Greiner bio-one</td><td>612301</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Nadel: Injektionsnadel RW 27 G x 3/4''Henry</td> <td>Schein Animal Health</td><td>9003340</td><td></td></tr><tr><td>Maus Schädelbad Defektmodell</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Analgesie: Buprenorphin (Bupaq)</td><td>Richter Pharma AG</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anästhesie: Ketamin (Ketamidor), Xylazin (Rompun)</td><td>Richter Pharma AG/Bayer HealthCare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kaltsterilisationsmittel: SafeSept Max</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9882765</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol (70% vol/vol)</td><td>VWR Chemicals</td><td>93003.1006</td><td></td></tr><tr><td>Augensalbe: VitA POS 5 g</td><td>Ursapharm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Normal Kochsalzlösung (0,9% Natriumchloridlösung)</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Phosphatgepufferte Kochsalzlösung 1x (PBS) pH 7,4</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>10010023</tr><tr><td>Povidon-Jodlösung: Braunol 1000 mL</td><td>B. Braun</td><td>3864154</td><td></td></tr><tr><td>Roti-Histofix 4,5% gepuffertes Formalin</td><td>Carl Roth</td><td>2213.6</td><td></td></tr><tr><td>Gewebekleber: Histoacryl 5 x 0,5 mL&nbsp;</td><td>B. Braun Surgical</td><td>1050060</td><td></td></tr><tr><td>Persönliche Schutzausrüstung: OP-Handschuhe, Mütze und Maske, Kittel</td><td>Henry Schein Animal Health 1045073</td><td>, 1026614, 9009062, 370406</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Instrumente (Skalpell, Schere, Pinzette, Nadelhalter)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sterile Nadeln: Injektionsnadeln RW 27 G x 3/4'' und 30 G x 1/2''&nbsp;</td><td>Henry Schein Animal Health 9003340</td><td>, 9003630</td><td></td></tr><tr><td>sterile Einwegspritze 1 mL</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9003016</td><td></td></tr><tr><td>Heizplatte: Physitemp</td><td>Rothacher Medical</td><td>TCAT-2LV</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Mulltupfer</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>220192</td><td></td></tr><tr><td>Steriles Einwegskalpell (Figur 20)</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9008957</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgischer/zahnmedizinischer Bohrer: Implantmed SI-923</td><td>W& H Dentalwerk B&uuml; rmoos GmbH</td><td>16929000</td><td></td></tr><tr><td>Handstück Typ S-II</td><td>W& H Dentalwerk B&uuml; rmoos GmbH</td><td>30056000</td><td></td></tr><tr><td>Trephine, Durchmesser 4 mm</td><td>Hager& Meisinger GmbH</td><td>229040</td><td></td></tr><tr><td>Bewässerungsschlauch-Set 2,2 m</td><td>W& H Dentalwerk B&uuml; rmoos GmbH</td><td>4363600</td><td></td></tr><tr><td>Periostlift 2 mm / 3 mm</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>472683</td><td></td></tr><tr><td>Nicht resorbierbares Nahtmaterial: Polyester grün, DS19, met. 1.5, USP 4/0 75 cm</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>300715</td><td></td></tr><tr><td>In vitro Immunantworten</stark></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anästhesie zur Euthanasie: Ketamin (Ketamidor), Xylazin (Rompun)</td><td>Richter Pharma AG/Bayer HealthCare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zellproliferation ELISA, BrdU (kolorimetrisch) Assay Kit</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>11647229001</td><td>Das Kit enthält BrdU-Markierungslösung, Fixierungslösung (FixDenat), Anti-BrdU-Antikörperlösung, Waschpuffer und Substratlösung.</td></tr><tr><td>Concanavalin A (ConA)</td><td>MP Biomedicals</td><td>150710</td><td></td></tr><tr><td>Nährmedium Splenozyten</td><td></td><td></td><td>RPMI-Medium + 10 % hitzeinaktiviertes FBS + 1 % Penicillin-Streptomycin-Lösung + 0,1 % Gentamicin + 0,2 % &szlig;-Mercaptoethanol + 1 % nicht-essentielle</td></tr><tr><td>Aminosäuren Ethanol (70 % vol/vol)</td><td>VWR Chemicals</td><td>93003.1006</td><td></td></tr><tr><td>Fötales Rinderserum (FBS)</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific& nbsp;</td><td></td><td></td>10500064</tr><tr><td>Gentamicin</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientsp;</td><td></td><td></td>15750037</tr><tr><td>Maus IL-1&beta; ELISA Auf die Plätze, fertig, los!</td><td>Invitrogen, Thermo Fisher Scientific</td><td>88-7013-88</td><td></td></tr><tr><td>Maus IL-2 ELISA MAX Standard</td><td>BioLegend</td><td>431001</td><td></td></tr><tr><td>Maus IL-4 ELISA MAX Standard</td><td>BioLegend</td><td>431101</td><td></td></tr><tr><td>Maus INF-&gamma; ELISA MAX Standard</td><td>BioLegend</td><td>430801</td><td></td></tr><tr><td>Lösung für nicht-essentielle Aminosäuren</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>11140050</tr><tr><td>Penicillin-Streptomycin&nbsp;</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scient&nbsp;</td><td></td><td></td>15140122</tr><tr><td>Phosphatgepufferte Kochsalzlösung 1x (PBS) pH 7,4</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>10010023</tr><tr><td>Lysepuffer für rote Blutkörperchen (RBC): BD Pharm Lyse</td><td>BD Bioscience</td><td>555899</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640 Medium, HEPES</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td>52400025</td><td></td></tr><tr><td>&beta;-Mercaptoethanol</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>31350010</tr><tr><td>konisches 50-ml-Röhrchen</td><td>Greiner bio-one</td><td>227261</td><td></td></tr><tr><td>96-Well-Gewebekulturplatte</td><td>Greiner bio-one</td><td>655180</td><td></td></tr><tr><td>Zentrifuge: VWR Mega Star 600R</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zellsieb 40 & Mikro; m</td><td>BD Bioscience</td><td>352340</td><td></td></tr><tr><td>Infinite M200 Pro Mikroplatten-Reader</td><td>Tecan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sterile Einwegspritze 1 mL</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9003016</td><td></td></tr><tr><td>Sterile chirurgische Instrumente (Pinzetten, Objektträger<</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>stark>Intraperitoneales Modell mit hohem Durchsatz</stark></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anästhesie: Ketamin (Ketamidor), Xylazin (Rompun)</td><td>Richter Pharma AG/Bayer HealthCare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kaltsterilisationsmittel: SafeSept Max</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9882765</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol (70% vol/vol)</td><td>VWR Chemicals</td><td>93003.1006</td><td></td></tr><tr><td>Augensalbe: VitA POS 5 g</td><td>Ursapharm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Maus IL-1&beta; ELISA Auf die Plätze, fertig, los!</td><td>Invitrogen, Thermo Fisher Scientific</td><td>88-7013-88</td><td></td></tr><tr><td>Maus IL-2 ELISA MAX Standard</td><td>BioLegend</td><td>431001</td><td></td></tr><tr><td>Maus IL-4 ELISA MAX Standard</td><td>BioLegend</td><td>431101</td><td></td></tr><tr><td>Phosphatgepufferte Kochsalzlösung 1x (PBS) pH 7,4</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scient&nbsp;</td><td></td><td></td>10010023</tr><tr><td>Povidon-Jodlösung: Braunol 1000 mL</td><td>B. Braun</td><td>3864154</td><td></td></tr><tr><td>Shandon Rapid-Chrome Kwik-Diff Färbekit</td><td>Thermo Scientific</td><td>9990700</td><td>Für die differentielle Zellzahl.</td></tr><tr><td>Heizplatte: Physitemp</td><td>Rothacher Medical</td><td>TCAT-2LV</td><td></td></tr><tr><td>Hämozytometer: Neubauer-Kammer</td><td>Carl Roth</td><td>PC72.1</td><td></td></tr><tr><td>Nicht resorbierbares Nahtmaterial: Ethibond Excel 4-0</td><td>Ethicon</td><td>6683H</td><td></td></tr><tr><td>Resorbierbares Nahtmaterial: Polysorb</td><td>Covidien</td><td>SL-5628</td><td></td></tr><tr><td>Shandon-Zentrifuge für Cytopsin</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sterile Einmalspritze 1 mL</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9003016</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Mulltupfer</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>220192</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Nadeln: Injektionsnadeln RW 27 G x 3/4'' und 25 G</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9003340, 420939</td><td></td></tr><tr><td>Sterile chirurgische Instrumente (Skalpell, Schere, Pinzette, Nadelhalter)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trypanblaue Lösung 0,4</td>%<td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td>15250061</td><td></td></tr><tr><td>Subchronisches subkutanes Modell</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anästhesie: Ketamin (Ketamidor), Xylazin (Rompun)</td><td>Richter Pharma AG/Bayer HealthCare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kältesterilisator: SafeSept Max</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9882765</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol (70% vol/vol)</td><td>VWR Chemicals</td><td>93003.1006</td><td></td></tr><tr><td>Augensalbe: VitA POS 5 g</td><td>Ursapharm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Phosphatgepufferte Kochsalzlösung 1x (PBS) pH 7,4</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>10010023</tr><tr><td>Povidon-Jodlösung: Braunol 1000 mL</td><td>B. Braun</td><td>3864154</td><td></td></tr><tr><td>Roti-Histofix 4,5% gepuffertes Formalin</td><td>Carl Roth</td><td>2213.6</td><td></td></tr><tr><td>Heizplatte: Physitemp</td><td>Rothacher Medical</td><td>TCAT-2LV</td><td></td></tr><tr><td>Nicht resorbierbares Nahtmaterial: Ethibond Excel 4-0</td><td>Ethicon</td><td>6683H</td><td></td></tr><tr><td>Persönliche Schutzausrüstung: chirurgisch Handschuhe, Mütze und Maske, Kittel</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>1045073, 1026614, 9009062, 370406</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Einwegspritze 1 mL</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>9003016</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Mulltupfer</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>220192</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Instrumente (Skalpell, Schere, Pinzette, Nadelhalter)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sterile Nadel: Injektionsnadeln RW 27 G x 3/4''&nbsp;</td><td>Henry Schein Tiergesundheit</td><td>9003340, 420939</td><td></td></tr></tbody></table>

biologische verträglichkeit profil auf biomaterialien für knochenregeneration

Biological Compatibility Profile on Biomaterials for Bone Regeneration

Großen Pseudarthrose Knochenbrüche sind eine große Herausforderung in der orthopädischen Chirurgie. Obwohl Auto und allogene Knochentransplantate ausgezeichnet zur Heilung solcher Läsionen sind, gibt es mögliche Komplikationen mit deren Einsatz. So entwickeln die Materialwissenschaftler synthetische, biokompatible Biomaterialien um diese Probleme zu überwinden. In dieser Studie stellen wir eine multidisziplinäre Plattform für die Bewertung der Biomaterialien für Knochen-Reparatur. Wir kombinieren Fachwissen aus Knochenbiologie und Immunologie, einschließlich in-vitro- Osteoklasten (OC) und Osteoblasten (OB) Assays und in Vivo Mausmodelle der Knochen-Reparatur, Immunogenität und Allergenität Plattform zu entwickeln. Wir zeigen, wie die Experimente durchführen, Zusammenfassung der Ergebnisse und Bericht über Biomaterial Biokompatibilität. Insbesondere haben wir OB Lebensfähigkeit, Differenzierung, und Mineralisierung und OC Lebensfähigkeit und Differenzierung im Rahmen der β-Tricalcium Phosphat (β-TCP) Festplatten getestet. Wir testeten ebenfalls einen β-TCP/Kollagen (β-TCP/C)-Schaum ist ein handelsübliches Material klinisch für Knochen-Reparatur in eine kritische Größe calvarial Knochen-defekt-Maus-Modell verwendet, um festzustellen, die Auswirkungen auf die frühe Phase der Knochenheilung. In parallelen Experimenten haben wir immun und allergische Reaktionen bei Mäusen ausgewertet. Unser Ansatz erstellt eine biologische Verträglichkeit Profil von Knochen Biomaterial mit einer Reihe von Parametern für die Vorhersage der Biokompatibilität von Biomaterialien für die Knochenheilung und Reparatur bei Patienten erforderlich.

Um β-TCP für seine Wirksamkeit als Biomaterial für Knochen-Reparatur zu beurteilen, haben wir in Vitro und in Vivo screening-Verfahren verwendet. Erstens haben wir die OB-Antworten auf die β-TCP-Festplatten im Vergleich zu Grundlinie mittlere allein Kontrollen gemessen. Abbildung 2 zeigt OB Rentabilität als Reaktion auf β-TCP-Festplatten auf 7 bis 14 Tage der Kultur. Zellviabilität gemessen von metabolisch aktiven Zellen in der Kultur-Brunne...

Die Anzahl der neue Biomaterialien für die Reparatur von großen Knochenläsionen entwickelt wird laufend erweitert, mit dem Ziel zu verbessern, Knochenheilung und Komplikationen im Zusammenhang mit Knochentransplantation überwinden. Hier präsentieren wir Ihnen eine multidisziplinäre Strategie zu Testzwecken vorklinischen Biokompatibilität von Biomaterialien für die Knochen-Reparatur.

Biologische Verträglichkeit Profil auf Biomaterialien für Knochenregeneration

Large non-union bone fractures are a significant challenge in orthopedic surgery. Although auto- and allogeneic bone grafts are excellent for healing such ...

Diese Methoden können helfen, die wichtigsten Fragen im Bereich der Biomaterialien zu beantworten. Speziell für die Knochenregeneration. Sie werden verwendet, um die Wirksamkeit von Biomaterialien und potenziellen Immunantworten zu bewerten.Der Hauptvorteil dieser multidisziplinären Plattform besteht darin, dass sie eine Reihe von Parametern für die Vorhersage der Biokompatibilität von Biomaterialien bietet, die für die Knochenreparatur verwendet werden. Die Auswirkungen dieser In-vitro- und In-vivo-Knochentechniken erstrecken sich auf andere Knochenerkrankungen. Aufgrund der Notwendigkeit eines präklinischen Screenings neuartiger orthopädischer Biomaterialien.Die dermatologische Methodik kann Einblicke in Biomaterialien für die Knochenheilung liefern, sie kann auch auf Biomaterialbewertungen für jede andere klinische Indikation angewendet werden. Aspirieren Kulturmedium aus primären Osteoblasten 14 Tage nach Zugabe von osteogenemineralischem Mineralisierungsmedium. Zweimal mit 0,5 Millilitern 1X PBS abspülen.Beheben Sie dann die Zellen, indem Sie 0,5 Milliliter 10% gepufferte Formalinlösung hinzufügen und bei Raumtemperatur 10 Minuten inkubieren. Nach 10 Minuten das 10%gepufferte

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Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Ein verbessertes Verfahren zur Knochenverankerung zu Testkandidaten Implantatoberflächen mechanisch vorgestellt. Dieses Verfahren ermöglicht die Ausrichtung der Störung Kraft genau senkrecht oder parallel zu der Ebene der Oberfläche des Implantats, und stellt ein genaues Mittel, um die Störung Kräfte auf eine genaue periimplantäres Region zu leiten.

Eine verbesserte mechanische Testverfahren zu Knochen-Implantat-Anchorage bewerten

Wir beschreiben hier, wie man Knochen-konditionierten Medium (BCM) vorbereiten und testen ihre Aktivität in vitro.

Knochen konditioniertem Medium: Vorbereitung und Bioassay

Ein Schritt-für-Schritt-Prozess zur Erstellung einer knochenähnlichen Vorlage mit künstlichen Mikrokanälen wird vorgestellt. Die hohe Absorptions- und Retentionsfähigkeit des Templates wird durch die Kapillarwirkung über Mikrokanäle demonstriert.

Distinctive Kapillarwirkung durch Mikrokanäle in knochenähnliche Vorlagen können Rekrutierung von Zellen für die Wiederherstellung der Große Knochendefekt Enhance

Biomaterialien, dotiert mit Knochen morphogenetische Protein-2 (BMP2) wurden als neue therapeutische Strategie zur Pseudarthrose Knochenbrüche zu heilen. Um Nebenwirkungen durch eine unkontrollierbare Freigabe des Faktors zu überwinden, schlagen wir eine neue Strategie zur Website-Faktors, wodurch Materialien mit verbesserten osteogene Funktionen direkt zu immobilisieren.

Site-verwiesene Immobilisierung von Knochen morphogenetische Protein 2 an feste Oberflächen durch Click-Chemie

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll zur mündlichen Biofilmbildung auf Titan und Zirkonoxid Materialien für Zahnersatz Aufbauten, einschließlich der Analyse von Bakterienzellen Lebensfähigkeit und morphologische Eigenschaften zu bewerten. Der oralen Biofilm-Analyse dient eine in Situ -Modell mit mächtigen mikroskopiertechniken verbunden.

Mündliche Biofilmbildung auf unterschiedlichen Materialien für Zahnimplantate

Wir stellen drei Methoden der direkten Kultur, der direkten Expositionskultur und der Expositionskultur zur Bewertung der In-vitro-Zytokompatibilität von biologisch abbaubaren Implantatmaterialien vor. Diese In-vitro-Methoden ahmen verschiedene In-vivo-Zell-Implantat-Interaktionen nach und können zur Untersuchung verschiedener biologisch abbaubarer Materialien angewendet werden.

Direkte und indirekte Kulturmethoden zur Untersuchung biologisch abbaubarer Implantatmaterialien in vitro

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

Das vorgeschlagene Protokoll beinhaltet einen globalen Ansatz zur Bewertung der Knochenbildung im Rahmen der Knochenregeneration mit Hilfe multimodaler Analysen. Ziel ist es, qualitative und quantitative Informationen über die Knochenneubildung bereitzustellen und so die Strenge und Validität grundlegender und präklinischer Untersuchungen zu verbessern.

Umfassende Charakterisierung der Gewebemineralisierung in einem ex vivo Modell

Diese Studie etablierte ein Modell des Ratten-Femoral-Halbsegmentdefekts, um die mechanische und osteogene Leistungsfähigkeit von Knochenersatzmaterialien unter lasttragenden Bedingungen ohne interne oder externe Fixation zu bewerten.

Modell des halbsegmentalen diaphysären Knochendefekts bei Ratten zur Bewertung der Knochensubstitutionsleistung in belastenden Bereichen

Wir schlagen ein Protokoll zur Bewertung der Knochenregeneration auf verschiedenen hierarchischen Ebenen vor. Dieser multimodale Ansatz ermöglicht Strukturanalysen über verschiedene Längenskalen hinweg und adressiert so effektiv Herausforderungen bei der Probenvorbereitung. Es bietet zudem einen zuverlässigen Arbeitsablauf zur Bewertung der Wirksamkeit von Biomaterialien bei der Förderung der Knochenregeneration.

Multimodaler Ansatz zur Bewertung der Knochenregeneration und der Gerüstleistung

Erfahren Sie eine multidisziplinäre Strategie zur präklinischen Biokompatibilitätstestung von Biomaterialien für die Knochenregeneration. Diese Methode bewertet Wirksamkeit und Immunantworten in vitro und in vivo.

Biologische Verträglichkeit Profil auf Biomaterialien für Knochenregeneration

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