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Fabrication de bioéchafaudages par électropulvérisation : une technique pour générer des échafaudages de microporteurs dérivés de la matrice extracellulaire de tissus décellularisés

30 avril 2023

Dans cet article

Résumé

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Source : Kornmuller, A. et al. Fabrication de mousses et de microtransporteurs dérivés de la matrice extracellulaire en tant que plateformes de culture et d’administration de cellules spécifiques aux tissus. J. Vis. Exp. (2017)

Cette vidéo montre le procédé de fabrication de microsupports dérivés de la matrice extracellulaire par électropulvérisation. Ces microtransporteurs simulent le microenvironnement spécifique au tissu natif et sont stables dans les modèles de culture cellulaire in vitro 3D à long terme.

Protocole

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1. Fabrication de microsupports dérivés de l’ECM par électropulvérisation

REMARQUE : La figure 1 présente une vue d’ensemble de la configuration de l’électropulvérisation.

  1. Incuber une suspension ECM cryobroyée préalablement préparée à 37 °C avec agitation continue à 100 tr/min O/N.
    note: L’ECM cryomillé est utilisé pour fabriquer les microsupports dérivés de l’ECM afin d’assurer une plus grande uniformité de la suspension et d’éviter le colmatage lors de l’électropulvérisation.
  2. Chargez 3 ml de suspension ECM dans une seringue Luer-Lock de 3 ml et fixez un ensemble de perfusion à oreilles sur l’alésage de la seringue.
    note: Une gamme de calibres d’aiguille peut être utilisée, en reconnaissant que la sélection peut influencer la taille et la forme des microsupports résultants. Pour fabriquer les microsupports DAT, DDT et DLV, utilisez une aiguille 25G.
  3. Fixez la seringue à l’intérieur du pousse-seringue. Fixez l’aiguille à un support d’autoclave et positionnez la pointe de l’aiguille verticalement à une distance de 4 à 6 cm du haut d’une fiole de Dewar de forme basse (taille de 250 à 500 ml recommandée).
  4. Fixez une électrode crocodile à la pointe de l’aiguille et connectez-la à la borne positive de l’alimentation haute tension.
  5. Pliez une bande de papier d’aluminium (12 x 5 cm) sur le bord de la bouteille isotherme.
  6. Fixez une deuxième électrode à pince crocodile sur le bord extérieur de la feuille et connectez-la à la borne de terre de l’alimentation.
  7. Remplissez la fiole de Dewar avec de l’azote liquide jusqu’à environ 1 cm du haut, de sorte que les 3/4 de la feuille soient immergés.
    note: Il est important de garder la fiole de Dewar remplie d’azote liquide. La surface de l’azote liquide ne doit pas être à moins de 2 cm du haut du ballon pendant le processus d’électropulvérisation. Un remplissage continu de l’azote liquide est nécessaire pour maintenir un niveau constant pendant l’électropulvérisation.
  8. Réglez le pousse-seringue à un débit de perfusion de 30 mL/h.
    note: La variation du débit de perfusion peut modifier la forme et le diamètre du microporteur, mais la plage recommandée est de 25 à 35 ml/h. Bien qu’il dépende fortement de la viscosité de la suspension, des débits inférieurs à 25 mL/h peuvent entraîner la génération de microporteurs plus grands. À des débits très faibles, la taille et la forme des microsupports peuvent devenir moins homogènes. À des débits de perfusion supérieurs à 35 mL/h, l’uniformité des gouttelettes générées par l’électropulvérisation peut être perturbée, ce qui donne des microporteurs non sphériques avec une distribution de taille plus large.
  9. Appliquez une tension de 20 kV et allumez la pompe à seringue pour lancer l’électropulvérisation.
    note: La tension peut être modifiée pour s’adapter à la taille des microporteurs et a tendance à avoir un impact plus important sur le diamètre que le débit de perfusion. La plage de tension recommandée est de 15 à 25 kV. Une diminution du diamètre des microporteurs est attendue avec une augmentation de la tension.
  10. Une fois la perfusion terminée, versez soigneusement l’excès d’azote liquide du Dewar, en laissant les microtransporteurs en suspension dans ~25 mL d’azote liquide pour vous assurer qu’ils restent congelés.
  11. Transférez immédiatement les microsupports contenant l’azote liquide dans un tube à centrifuger de 50 ml en versant en un seul mouvement fluide. Récupérez tous les microsupports congelés qui restent dans le Dewar à l’aide d’une cuillère et ajoutez-les dans le tube à centrifuger.
    note: Selon la taille du Dewar, les microporteurs d’azote liquide peuvent être initialement versés dans un récipient de taille moyenne, puis transférés immédiatement dans le tube à centrifuger de 50 ml.
  12. Recouvrez le tube de centrifugation contenant les microsupports d’azote liquide avec une feuille d’aluminium perforée de petits trous en préparation de la lyophilisation.
  13. Placez les tubes à centrifuger couverts dans une fiole de lyophilisateur. Raccorder immédiatement la fiole au lyophilisateur et sécher les échantillons O/N.
    note: Il est très important de garder les microtransporteurs en suspension dans de l’azote liquide pour s’assurer qu’ils ne dégèlent pas avant cette étape, car la décongélation peut entraîner un effondrement et/ou une agrégation. Les microtransporteurs DAT, DDT et DLV fabriqués à une concentration de 35 mg/mL dans les conditions d’électropulvérisation décrites ci-dessus auront généralement un diamètre hydraté variant entre 350 et 500 μm. La distribution de la taille peut varier en fonction de la source ECM.
  14. Conservez les microsupports lyophilisés dans un dessiccateur jusqu’à ce que vous en ayez besoin.

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Déclarations de divulgation

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Aucun conflit d’intérêts n’a été déclaré.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Fils à pince crocodileVWRRéférence 470149-728
AluminiumFisher ScientificTél. : 01-213-101
Tubes à centrifuger (15 ml)SarstedtRéférence 62.554.205
Tubes à centrifuger (50 mL)SarstedtRéférence 62.547.205
Dessicateur Fisher Scientific 8624426 Pour le stockage lyophilisé de l’ECM et des bioéchafaudages
Fiole de DewarFisher ScientificRéférence 10-196-6Forme basse ; plage de volume de 250 à 500 ml
ECM (matrice extracellulaire)Isolé à partir de tissu adipeux humain, de derme porcin ou de myocarde porcin, tel que décrit dans Flynn et al. 2010, Reing et al. 2010 et Wainwright et al. 2010 (ref # 28, 8, 32)
azote liquidePour l’électropulvérisation
LyophilisateurLabconco7750021Zone Libre4.5
Agitateur d’incubateur orbitalSciLogex8,3201E+11Température contrôlée (37 °C)
Support d’autoclaveVWRRéférence 470019-526
Pince de support d’autoclaveVWRRéférence 21573-606
Seringue Safety-LokBd309606Seringue Luer lock de 3 mL pour la fabrication de microsupports et la distribution d’une suspension ECM
ScoopulaVWRRéférence 89259-968Pour la collecte des microsupports
Pousse-seringueVWRRéférence 10117-490Contrôlé par microprocesseur
Alimentation haute tensionRecherche Gamma Haute TensionES30P-5W/DDPMCapable d’une plage de tension recommandée de 15 à 25 kV
Set d’infusion ailéTerumo22258092Longueur de tube de 30 cm, 25 G 3/4" recommandée ; D’autres jauges d’aiguille peuvent être utilisées et peuvent influencer le diamètre du microporteur

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Mots-clés

Technique d lectropulv risationfabrication de microporteursazote liquideprocessus de lyophilisationhaute tensionpompe seringueflacon cryog niquesupports poreux

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