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Article de méthode

Implantation de Ferumoxides Étiqueté cellules souches mésenchymateuses humaines dans les lésions du cartilage

10K vues

DOI :

10.3791/1793

5 avril 2010

Dans cet article

Résumé

Objectif de la présentation est de montrer une méthode hautement reproductible pour générer la matrice associée implants de cellules souches dans les lésions du cartilage, qui peuvent être visualisées avec l'IRM. Les cellules souches sont étiquetés avec approuvée par la FDA Ferumoxides, mélangés avec l'agarose, implantés dans les lésions du cartilage et imagé avec un scanner IRM 7T.

Résumé

Le domaine du génie tissulaire intègre les principes de l'ingénierie, la biologie cellulaire et en médecine vers la régénération des cellules spécifiques et des tissus fonctionnels. Matrice des implants de cellules souches associées (MASI) visent à régénérer les défauts du cartilage due à l'arthrite ou de lésions traumatiques commune. Adulte cellules souches mésenchymateuses (CSM) ont la capacité de se différencier en cellules de la lignée chondrocytaire et ont montré des résultats prometteurs pour les technologies basées sur les cellules articulaires réparation du cartilage. Autologue MSC peut être isolé d'une variété de tissus, peut être étendu dans les cultures cellulaires sans perdre leur potentiel de différenciation, et ont démontré la différenciation chondrocytaire in vitro et in vivo 1, 2.

Afin d'assurer la rétention locale et la viabilité des cellules souches mésenchymateuses transplantées dans les lésions du cartilage, un échafaudage est nécessaire, qui prend également en charge de différenciation et la prolifération subséquente. L'architecture de la formation des guides et des tissus échafaudage permet la matrice extracellulaire, produite par les cellules souches, à se développer. Des recherches antérieures ont montré que 2% d'agarose échafaudage peut soutenir le développement du cartilage hyalin stable et ne pas induire des réponses immunitaires 3.

Conservation à long terme des cellules souches transplantées dans le MASI est essentiel pour la régénération du cartilage. Étiquetage des CSM avec des nanoparticules d'oxyde de fer permet à long terme dans le suivi in vivo avec des techniques non invasives d'imagerie IRM 4.

Cette présentation fera la démonstration des techniques de MSC étiquetage avec des nanoparticules d'oxyde de fer, la génération de cellules-agarose des constructions et l'implantation de ces constructions dans des défauts du cartilage. Les constructions étiquetées peuvent être suivis de façon non invasive avec MR-imagerie.

Protocole

1. Étiquetage des hMSCs avec Endorem

  1. Les cellules sont cultivées à 80% de confluence d'au moins 18 heures avant l'étiquetage.
  2. Pendant ce temps, les médias étiquetage est préparé en ajoutant à l'échantillon Endorem à une dose de 100 ug Fe / ml du milieu sans sérum.
  3. Après les cellules sont cultivées jusqu'à confluence, la culture médiatique est aspirée et les cellules ne sont lavées avec du PBS 1x ou un milieu sans sérum.
  4. Ensuite, la solution de rinçage est aspiré et les médias d'étiquetage préalablement préparé est ajouté. Les cellules sont ensuite incubées à 37 ° C, 5% de CO 2 pendant 4 heures.
  5. Après 4 heu....

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Discussion

Le protocole décrit fournit une manière reproductible à l'étiquette MSC avec des nanoparticules d'oxyde de fer et implanter ces étiquetés MSC dans des défauts du cartilage. Cette technique permet non invasive représentation de greffes de cellules souches à des défauts du cartilage en IRM, ce qui permet une détection précoce de l'échec MASI. Une luxation ou d'efflux des cellules marquées peuvent être diagnostiqués à partir d'une disparition de l'étiquette à partir du site de transplantation sur de.......

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Remerciements

Ce travail a été soutenu par une subvention de l'Institut national de l'arthrite et les maladies cutanées musculo-squelettiques, le NIH RO1AR054458.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
D-MEM à forte concentration de glucoseRéactifSigma-AldrichD5648
PBS (sans Ca++, Mg++)GIBCO, par Life Technologies14190-144
Trypsine-EDTA 0,05 %Invitrogen25399-120
Sérum bovin fœtal (FBS)HycloneSH30071.03
Pénicilline/StreptomycineGIBCO, par Life Technologies15140-122
Ferumoxides (Endorem)Guerbet
Agarose de type VIISigma-AldrichA9045Diluer l'agarose dans du PBS pour une concentration finale de 4 %

Références

  1. Mauck, R. L., Yuan, X., Tuan, R. S. Chondrogenic differentiation and functional maturation of bovine mesenchymal stem cells in long-term agarose culture. Osteoarthritis Cartilage. 14, 179-189 (2006).
  2. Pittenger, M. F. Multilineage pote....

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Marquage l oxyde de ferchafaudage d agaroseimagerie par r sonance magn tiquesuivi cellulaireimplants de cellules souches associ s une matricecoloration au bleu de Prusseprotocole de trypsinisationvaluation de la viabilit