Name: Le façonnage dune bicouche Hydrogel de contrôler la différenciation ASC (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-25T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 48 s
Description: Découvrez comment créer une matrice bicouche à base de collagène et de fibrine PEG pour diriger la différenciation des cellules souches adipose-derived stem cells (ASCs) vers des phénotypes distincts simultanément. Cette méthode avance la cicatrisation cutanée.

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SN a été soutenu par une subvention de bourses postdoctorales de l&#39;Initiative de Pittsburgh du génie tissulaire. DOZ est soutenu par une subvention accordée par la Fondation Genève.

<ol><li>Natesan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+bilayer+construct+controls+adipose-derived+stem+cell+differentiation+into+endothelial+cells+and+pericytes+without+growth+factor+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+A%22%5BJournal%5D)">A bilayer construct controls adipose-derived stem cell differentiation into endothelial cells and pericytes without growth factor stimulation.</a> Tissue Eng. Part A. 17, 941-953 (2011).</li>
<li>Nuttelman, C. R., Tripodi, M. C., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+hydrogel+niches+that+promote+hMSC+viability%5BTitle%5D)+AND+%22Matrix+Biol%22%5BJournal%5D)">Synthetic hydrogel niches that promote hMSC viability.</a> Matrix Biol. 24, 208-218 (2005).</li>
<li>Benoit, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrin-linked+kinase+production+prevents+anoikis+in+human+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+A%22%5BJournal%5D)">Integrin-linked kinase production prevents anoikis in human mesenchymal stem cells.</a> J Biomed Mater Res A. 81, 259-268 (2007).</li>
<li>Willerth, S. M., Sakiyama-Elbert, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combining+stem+cells+and+biomaterial+scaffolds+for+constructing+tissues+and+cell+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Combining stem cells and biomaterial scaffolds for constructing tissues and cell delivery.</a> , (2008).</li>
<li>Natesan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adipose-derived+stem+cell+delivery+into+collagen+gels+using+chitosan+microspheres%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Adipose-derived stem cell delivery into collagen gels using chitosan microspheres.</a> Tissue Eng. Part A. 16, 1369-1384 (2010).</li>
<li>Bubnis, W. A., Ofner, M. C. 3rd <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+determination+of+epsilon-amino+groups+in+soluble+and+poorly+soluble+proteinaceous+materials+by+a+spectrophotometric+method+using+trinitrobenzenesulfonic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">The determination of epsilon-amino groups in soluble and poorly soluble proteinaceous materials by a spectrophotometric method using trinitrobenzenesulfonic acid.</a> Anal. Biochem. 207, 129-133 (1992).</li>
<li>Zhang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+PEGylated+fibrin+patch+for+mesenchymal+stem+cell+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">A PEGylated fibrin patch for mesenchymal stem cell delivery.</a> Tissue Eng. 12, 9-19 (2006).</li>
<li>Bornstein, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconstituted+rattail+collagen+used+as+substrate+for+tissue+cultures+on+coverslips+in+Maximow+slides+and+roller+tubes%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Invest%22%5BJournal%5D)">Reconstituted rattail collagen used as substrate for tissue cultures on coverslips in Maximow slides and roller tubes.</a> Lab Invest. 7, 134-137 (1958).</li>
<li>Zhang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+differentiation+of+bone+marrow+stem+cells+is+directed+by+a+tunable+three-dimensional+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Vascular differentiation of bone marrow stem cells is directed by a tunable three-dimensional matrix.</a> Acta Biomater. 6, 3395-3403 (2010).</li>
<li>Rochon, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normal+human+epithelial+cells+regulate+the+size+and+morphology+of+tissue-engineered+capillaries%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Normal human epithelial cells regulate the size and morphology of tissue-engineered capillaries.</a> Tissue Eng. Part A. 16, 1457-1468 (2010).</li>
<li>Liu, H., Collins, S. F., Suggs, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+culture+for+expansion+and+differentiation+of+mouse+embryonic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional culture for expansion and differentiation of mouse embryonic stem cells.</a> Biomaterials. 27, 6004-6014 (2006).</li>
</ol>

Aucun des intérêts concurrents financiers existent. Avertissements Les opinions ou affirmations contenues dans ce document sont les opinions personnelles des auteurs et ne doivent pas être interprétées comme officielle ou reflétant les vues du ministère de la Défense ou le gouvernement des États-Unis. Les auteurs sont des employés du gouvernement des États-Unis, et ce travail a été préparé dans le cadre de leurs fonctions officielles. Tous les travaux ont été soutenus par le US Army Medical Research et le Commandement du matériel. Cette étude a été menée selon un protocole révisé et approuvé par le US Army Medical Research et le Commandement du matériel Conseil d&#39;examen du institutionnel et en conformité avec le protocole approuvé.

ASC sont bien connus pour leur facilité d&#39;isolement et de capacité à se différencier vers différents types cellulaires. Avec les techniques décrites dans ce manuscrit, nous sommes en mesure d&#39;exploiter la plasticité des CSA en exposant ces cellules à biomatrices multiples simultanément. Comme les cellules migrent loin de leur base CSM et entrer dans leur environnement extracellulaire, les cellules prennent exemple sur l&#39;échafaud, et peut soit maintenir &quot;caractère souche&quot; (collagène) ou être induite...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif / équipements </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td> Solution saline équilibrée de Hanks (HBSS) </td><td> Gibco </td><td> 14175 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Sérum fœtal bovin </td><td> Hyclone </td><td> SH30071.03 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Collagénase de type II </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C6685 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> 70-um Nylon Mesh Filter </td><td> BD Biosciences </td><td> 352350 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> 100-um Nylon Mesh Filter </td><td> BD Biosciences </td><td> 352360 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Système MesenPRO moyen de croissance </td><td> Invitrogen </td><td> 12746-012 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> L-glutamine </td&gt; <td> Gibco </td><td> 25030 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> CaCl 2 .2 H 2 O </td><td> Sigma </td><td> C8106 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> T75 flacon de culture tissulaire </td><td> BD Biosciences </td><td> 137787 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Chitosan </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 448869 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Acide acétique </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 320099 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> N-octanol </td><td> Acros Organics </td><td> 150630025 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Sorbitan-mono-oléate de </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S6760 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Hydroxyde de potassium </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P1767 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Acétone </td><td> Fisher Scientific </td><td> L-4859 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> L&#39;éthanol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 270741 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Trinitro benzènesulfonique </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P2297 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Acide chlorhydrique </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 320331 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Ether éthylique </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 472-484 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> 8-um Insère tissus plaque de culture </td><td> BD Biosciences </td><td> 353097 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Tubes à centrifuger de 1,5 ml </td><td> Pêcheur </td><td> 05-408-129 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Réactif MTT </td><td> Invitrogen </td><td> M6494 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Diméthylsulfoxyde </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> D8779 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Qtracker portable kit de marquage (QTracker 655) </td><td> Sondes moléculaires </td><td> Q2502PMP </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Collagène de type 1 </td><td> Travigen </td><td> 3447-020-01 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Hydroxyde de sodium </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S8045 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Plaques à 12 puits de culture de tissus </td><td> BD Biosciences </td><td> 353043 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Fibrinogène </td><td> Sigma </td><td> F3879 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Thrombine </td><td> Sigma </td><td> T6884 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Dérivée benzotriazole de polyéthylène </td><td> Sunbio </td><td> DE-034GS </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Tampon Tris Tablet (pH 7,6) </td><td> Sigma </td><td> T5030 </td><td> Consommables </td></tr><tr><td> Centrifuger </td><td> Eppendorf </td><td> 5417R </td><td> Equipement </td></tr><tr><td> Orbital Shaker </td><td> Nouveau-Brunswick Scienctific </td><td> C24 </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Incubateur humidifié avec du CO de l&#39;air-5% 2 </td><td> Thermo Scientific </td><td> Modèle 370 </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Agitateur à hélice </td><td> IKA </td><td> Visc6000 </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Agitateur magnétique </td><td> Corning </td><td> PC-210 </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Dessiccateur à vide </td><td> - </td><td> - </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Analyseur granulométrique </td><td> Malvern </td><td> STP2000 Spraytec </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Bain d&#39;eau </td><td> Fisher Scientific </td><td> Isotemp210 </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Spectrophotomètre </td><td> Beckman </td><td> Beckman Coulter DU Spectrophotomètre 800UV/Visible </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Vortex </td><td> Diagger </td><td> 3030a </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Lecteur de microplaques </td><td> Molecular Devices </td><td> SpectraMax M2 </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Lumière / microscope à fluorescence </td><td> Olympe </td><td> IX71 </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Microscope confocal </td><td> Olympe </td><td> FV-500 microscope confocal à balayage laser </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Microscope Electronique à Balayage </td><td> Carl Zeiss </td><td> Leo 435 VP </td><td> Équipement </td></tr><tr><td> Microscope électronique à transmission </td><td> JEOL </td><td> JEOL 1230 </td><td> Équipement </td></tr></tbody></table>

le façonnage d&#39;une bicouche hydrogel de contrôler la différenciation asc

Engineering a Bilayered Hydrogel to Control ASC Differentiation

Les polymères naturels au fil des ans ont acquis plus d&#39;importance en raison de leur biocompatibilité hôte et sa capacité à interagir avec les cellules in vitro et in vivo. Un domaine de recherche prometteur dans la médecine régénérative est l&#39;utilisation combinatoire de nouveaux biomatériaux et des cellules souches. Une stratégie fondamentale dans le domaine de l&#39;ingénierie tissulaire est l&#39;utilisation de échafaudage tridimensionnel (par exemple, décellularisée matrice extracellulaire, les hydrogels, les micro / nano particules) pour diriger la fonction des cellules. Cette technologie a évolué à partir de la découverte que les cellules ont besoin d&#39;un substrat sur ​​lequel ils peuvent adhérer, prolifèrent, et d&#39;exprimer leur phénotype différencié et la fonction cellulaires 2-3. Plus récemment, il a également été déterminé que les cellules non seulement utiliser ces substrats pour l&#39;adhésion, mais aussi d&#39;interagir et de prendre des repères à partir du substrat de matrice (par exemple, la matrice extracellulaire, ECM) 4. Par conséquent, les cellules et les échafaudages ont une connexion réciproque quesert à contrôler le développement des tissus, l&#39;organisation, et la fonction ultime. Les cellules souches adipeuses (CSA) sont mésenchymateuse, les cellules souches hématopoïétiques non-présents dans le tissu adipeux qui peut présenter de lignées multiples différenciation et servir comme une source facilement accessible de cellules (c.-à-pré-vasculaire endothélium et péricytes). Notre hypothèse est que les cellules souches adipeuses peuvent être dirigés vers différents phénotypes simultanément par simple co-culture entre eux dans des matrices bicouches 1. Notre laboratoire se concentre sur la cicatrisation cutanée. À cette fin, nous avons créé une matrice composite unique à partir des biomatériaux naturels, de la fibrine, de collagène, de chitosan et qui peuvent imiter les caractéristiques et les fonctions d&#39;un cutanée spécifique cicatrisation ECM environnement.

Ce protocole met l&#39;accent sur l&#39;utilisation de la capacité inhérente de cellules souches de prendre exemple sur leur matrice extracellulaire environnante et être amené à se différencier en de multiples phénotypes. Ce manuscrit méthodes étend notre description et la caractérisation d&#39;un modèle utilisant un hydrogel bicouche, composé de PEG-fibrine et le collagène, à la fois co-différencier les cellules souches adipeuses<sup&gt; 1</sup&gt;.

Le façonnage d&#39;une bicouche Hydrogel de contrôler la différenciation ASC

Au fil des années, les polymères naturels ont acquis une importance croissante en raison de leur biocompatibilité avec l'hôte et de leur capacité à interagir avec les cellules in vitro et in ...

L'objectif général de cette procédure est de créer une matrice composite à base de biomatériaux naturels pouvant être utilisée pour délivrer et différencier des cellules souches afin de favoriser la cicatrisation des plaies. Cela est réalisé en isolant d'abord des cellules souches dérivées du tissu adipeux, ou aSC, à partir d'un animal de test. Ensuite, les aSC sont chargées sur des microsphères de chitosane préfabriquées.Ensuite, un gel de collagène fibrillé est coulé, et les billes A-S-C-C-S-M sont disposées en couche sur le gel de collagène. Enfin, un gel de fibrine PEG est coulé par-dessus le gel de collagène A-S-C-C-S-M, puis du milieu est ajouté. En définitive, on peut obtenir des résultats montrant la migration simultanée bidirectionnelle des A SC depuis la bille CSM vers les matrices de collagène et de fibrine PEG.Grâce à cette procédure, une seule source de cellules souches peut recevoir des signaux différentiels provenant des microenvironnements de collagène et de fibrine PEG, et être différentiellement stimulée pour produire des facteurs pléiotropes et former un réseau de structures prévasculaires. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existan

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Hydrogels ultraminces évaluation élastique comme une Membrane de sous-sol biomimétiques pour Dual Culture cellulaire

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Découvrez comment créer une matrice bicouche à base de collagène et de fibrine PEG pour diriger la différenciation des cellules souches adipose-derived stem cells (ASCs) vers des phénotypes distincts simultanément. Cette méthode avance la cicatrisation cutanée.

Le façonnage d'une bicouche Hydrogel de contrôler la différenciation ASC

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