Las construcciones en capas de alginato: Una plataforma para el co-cultivo de poblaciones celulares heterogéneas

Resumen

La ingeniería y el análisis de tejidos portadores de carga con poblaciones celulares heterogéneas siguen siendo un desafío. Aquí, describimos un método para crear discos de hidrogel de alginato de dos capas como plataforma para el cocultivo de diversas poblaciones celulares dentro de una construcción.

Resumen

Muchos tejidos portadores de carga poseen regiones estructural y funcionalmente distintas, típicamente acompañadas de diferentes fenotipos celulares con características de mecanodetección diferenciales. La ingeniería y el análisis de estos tipos de tejidos siguen siendo un desafío. Las construcciones de hidrogel en capas brindan una oportunidad para investigar las interacciones entre múltiples poblaciones celulares dentro de construcciones individuales. Los hidrogeles de alginato son biocompatibles y permiten un fácil aislamiento de las células después de la experimentación. Aquí, describimos un método para el desarrollo de discos de hidrogel de alginato de doble capa de pequeño tamaño. Este proceso mantiene una alta viabilidad celular de las células madre mesenquimales humanas durante el proceso de formación y estos discos en capas pueden soportar la compresión cíclica no confinada, comúnmente utilizada para la estimulación de hMSC en condrogénesis. Estas construcciones en capas pueden ampliarse potencialmente para incluir niveles adicionales, y también se pueden utilizar para segregar poblaciones celulares inicialmente después de la estratificación. Esta plataforma de cultivo de hidrogel de alginato de doble capa se puede utilizar para muchas aplicaciones diferentes, incluida la ingeniería y el análisis de células de tejidos portadores de carga y cocultivos de otros tipos de células.

Introducción

los tejidos de soporte de carga de compresión tales como el cartílago articular o discos intervertebrales consisten en regiones de tejido heterogéneas que son críticos tanto para la función biomecánica y apropiado mecano-transducción en el tejido. No sólo es la organización celular y función distinta en las diferentes regiones, pero las matrices extracelulares (ECM) son también variados en su composición y organización. Por ejemplo, el cartílago articular se compone de tres zonas principales con diferentes morfología celular, la función mecánica, y ECM. Las diferencias en su ventaja ECM a la diferencia de las responsabilidades de soporte de carga; la capa superficial....

Protocolo

1. Preparación para la Formación de Discos de alginato

1. Preparar un 4% (w / v) en solución de alginato de 1x solución salina tamponada con fosfato de Dulbecco sin cloruro de calcio añadido o cloruro de magnesio y el lugar en un baño de agua C 37 °. Las concentraciones de la solución de alginato pueden variar, pero 1-4% (w / v) se recomiendan las soluciones de alginato.
2. Mezclar la solución de alginato en una proporción de 1: 1 con la base de medios de cultivo celular caliente (por ejemplo, de Eagle modificado por Dulbecco.) Para el tipo de célula deseado. La concentración de alginato es ahora la mitad de la concentración original, es d....

Resultados

La Figura 1 muestra la formación de capas y de los hidrogeles de alginato. Completado geles bi-capas exhiben una separación inicial completa de las poblaciones de células como se muestra en la Figura 2. La viabilidad celular de las células madre mesenquimatosas humanas) embebido dentro de estos hidrogeles y capas sigue siendo alta y comparable a los hidrogeles a granel como se muestra en la Figura 3. La viabilidad se evaluó después del r.......

Discusión

Aquí, se describe un protocolo para la formación de discos de hidrogel de alginato en capas para el estudio de co-cultivos de múltiples poblaciones de células, tales como los de tejidos fisiológicamente en capas, por ejemplo, el cartílago. estructuras en capas, tales como la plataforma de cultivo descrito, se pueden utilizar para examinar la interacción entre las dos poblaciones de células distintas sometidas al mismo entorno de cultivo o bajo carga.

El alginato es un polisacárido l.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Sal sódica de ácido algínico	Sigma Aldrich	A1112	Solución hecha en % en peso usando DPBS (-/-)
1x Solución salina tamponada con fosfato de Dulbecco (-/-)	Gibco Life Technologies	14190
1x Solución salina tamponada con fosfato de Dulbecco (+/+)	Gibco Life Technologies	14190
Dulbecco's Modified Eagle Medium	Gibco Life Technologies	11965	Ejemplo. Utilice
los filtros de jeringa de tipo medio deseados (0.02 μ m Nylon)	FisherBrand	0979C
Cloruro de calcio dihidratado	Fisher Bioreactivos	BP510	Prepare la solución en agua estéril
Criterion Papel secante Papel de filtro	Biorad	1704085	Corte a medida de las placas finales para la formación de moho
Membrana de microtamiz celular (10 μ m tamaño de poro)	Biodesign Inc de Nueva York	N10R	Corte a la medida de las placas finales para la formación de moho
Citrato de sodio dihidratado	FisherScience	S93364
Ácido etilendiaminotetraacético sal tetrasódica dihidratada (EDTA)	FisherBioreagent	BP121
Suero fetal bovino	Gibco Life Technologies	26140	Utilizado en el ejemplo, el medio de crecimiento basal de células madre mesenquimales
Penicilina/Estreptomicina (10,000 U/ml)	Gibco Life Technologies	15140	Utilizado en el ejemplo, el medio de crecimiento basal de células madre mesenquimales
L-glutamina (200 mM)	Gibco Life Technologies	25030081	Utilizado en ejemplo, células madre mesenquimales, medios de crecimiento basal
aminoácidos no esenciales (100x)	Gibco Life Technologies	11140050	Se utiliza en, por ejemplo, el medio de crecimiento basal de células madre mesenquimales

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