En este trabajo se presenta un nuevo método para la síntesis de hidrogeles de matriz extracelular de cartílago descelularizado (DC-ECM). Los hidrogeles DC-ECM tienen una excelente biocompatibilidad y proporcionan un microambiente superior para el crecimiento celular. Por lo tanto, pueden ser andamios celulares ideales y sistemas de administración biológica.
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Artículo de método
Síntesis de hidrogeles de matriz extracelular de cartílago descelularizado
En este artículo
Resumen
Resumen
Los hidrogeles de matriz extracelular de cartílago descelularizado (DC-ECM) son biomateriales prometedores para la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa debido a su biocompatibilidad y capacidad para imitar las propiedades naturales de los tejidos. Este protocolo tiene como objetivo producir hidrogeles DC-ECM que imiten de cerca la ECM nativa del tejido cartilaginoso. El protocolo implica una combinación de disrupción física y química y digestión enzimática para eliminar el material celular mientras se preserva la estructura y composición de la MEC. El DC-ECM se reticula utilizando un agente químico para formar un hidrogel estable y biológicamente activo. El hidrogel DC-ECM tiene una excelente actividad biológica, estructura espacial y función de inducción biológica, así como baja inmunogenicidad. Estas características son beneficiosas para promover la adhesión, proliferación, diferenciación y migración celular y para crear un microambiente superior para el crecimiento celular. Este protocolo proporciona un recurso valioso para investigadores y clínicos en el campo de la ingeniería de tejidos. Los hidrogeles biomiméticos pueden mejorar potencialmente el desarrollo de estrategias efectivas de ingeniería de tejidos para la reparación y regeneración del cartílago.
Introducción
La ingeniería de tejidos cartilaginosos es un campo en rápido desarrollo que busca regenerar el tejido cartilaginoso dañado o enfermo1. Un desafío clave en este campo es el desarrollo de andamios biomiméticos que puedan apoyar el crecimiento y la diferenciación de los condrocitos, las células responsables de la producción de cartílago2. La MEC del tejido cartilaginoso desempeña un papel fundamental en la regulación del comportamiento de los condrocitos. DC-ECM es un andamio eficaz para aplicaciones de ingeniería de tejidos3.
Se han desarrollado varias técnicas para prod....
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Protocolo
Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Hospital Tongde de la provincia de Zhejiang.
1. Preparación del hidrogel DC-ECM
NOTA: En este estudio, el cartílago se obtuvo de las articulaciones de la rodilla de cerdos miniatura Bama de 12 meses de edad, evitando la recolección de tejido óseo.
- Tome el cartílago recolectado y bloquéelo y córtelo en1-2 mm 3 pedazos con un bisturí.
- Coloque 20 g del cartílago picado en un tubo de centrífuga de 50 ml y agregue 20 ml de tampón hipotónico Tris-HCl (10 mM de Tris-HCl, pH 8.0) para sumergir el tejido por completo. Colo....
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Resultados
Para preparar un mejor hidrogel cartilaginoso DC-ECM, estudiamos y revisamos la literatura previa y comparamos los diversos protocolos de descelularización en términos de relación de descelularización, inmunogenicidad y funcionalidad mecánica9.
Sobre esta base, preparamos el hidrogel de cartílago DC-ECM y exploramos el efecto de una biotinta de exosoma de matriz extractiva/células madre mesenquimales orientada radialmente en el tratamiento de defectos osteocondrales. Lo.......
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Discusión
Este protocolo proporciona un enfoque sistemático para la preparación de hidrogeles de matriz extracelular de cartílago descelularizado que imitan de cerca la MEC nativa del tejido cartilaginoso. El protocolo implica una combinación de disrupción física, química y enzimática para eliminar el material celular mientras se preserva la estructura y composición de la MEC. Los pasos críticos del protocolo incluyen ajustar el tiempo y los métodos de descelularización y garantizar una descelularización completa.
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este trabajo fue patrocinado por el Plan de Medicina y Tecnología Sanitaria de la Provincia de Zhejiang (2019KY050), el Plan de Ciencia y Tecnología de Medicina Tradicional China de la Provincia de Zhejiang (2019ZA026), el Plan Clave de Investigación y Desarrollo en la Provincia de Zhejiang (Subvención No.2020C03043), el Plan de Ciencia y Tecnología de Medicina Tradicional China de la Provincia de Zhejiang (2021ZQ021) y la Fundación Provincial de Ciencias Naturales de Zhejiang de China (LQ22H060007).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 1 M Tris-HCl, pH7.6 | Beyotime | ST776-100 mL | |
| 1 M Tris-HCl, pH8.0 | Beyotime | ST780-500 mL-80 | |
| ° C Congelador | Eppendorf | F440340034 | |
| Desoxirribonucleasa | Aladdin | D128600-80KU | |
| DNEasy Blood & Kit de pañuelos | Qiagen | No. 69506 | |
| GAG kit de detección cuantitativa colorimétrica Shanghai | Haling | HL19236.2 | |
| HCP-2 secador | Hitachi | N/A | |
| Nanodrop8000 | Thermo Fisher | N/A | Espectrofotómetro |
| PBS (10x) | Gibco | 70011044 | |
| Ribonucleasa | Aladdin | R341325-100 mg | |
| Sigma500 | ZIESS | N/A | Microscopio electrónico de barrido |
| Spectra S | Thermo Fisher | N/A | Microscopio electrónico de transmisión |
| Tamiz de acero inoxidable | SHXB-Z-1 | Shanghai Xinbu | |
| Triton X-100 | Beyotime | P0096-500 mL | |
| Trypsin | Gibco | 15050065 | |
| Lámpara ultravioleta | Omnicure 2000 | N/A | |
| Vitamina B2 | Gibco | R4500-5G | |
| Mezclador de vórtice | Shanghai Qiasen | 78HW-1 |
Referencias
- Vega, S. L., Kwon, M. Y., Burdick, J. A. Recent advances in hydrogels for cartilage tissue engineering. European Cells & Materials. 33, 59-75 (2017).
- Yang, J., Zhang, Y. S., Yue, K., Khademhosseini, A. Cell-laden hydrogels for osteochondral and cartilage tissue e....
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Reimpresiones y permisos
