Name: Génération de tissu myocardique alignés fonctionnelle grâce à limpression par microcontact (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-03-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 9 s
Description: Découvrez comment générer du tissu myocardique aligné fonctionnel par microimpression de fibronectine sur substrats PDMS. Cette méthode utilise des progéniteurs cardiaques purifiés pour avancer l'ingénierie tissulaire cardiaque.

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Ce travail a été effectué en partie au Centre pour les systèmes nanométriques (SNC), un membre de la National Nanotechnology Infrastructure Network (NNIN), qui est soutenu par la National Science Foundation sous NSF prix pas. ECS-0335765. SNC fait partie de l&#39;Université de Harvard.

Le protocole de générer aligné tissu fonctionnel du myocarde peut être divisé en trois grandes parties. La fabrication du maître à micro en utilisant des techniques de lithographie douce n&#39;est pas considéré comme faisant partie du protocole suivant, mais peut être basé sur la méthode établie 6. 1. Impression par microcontact de la fibronectine sur PDMS Substrats <ol><li> Mélanger Sylgard 184 (Dow Corning) en élastomère PDMS à une base de 10:1 à guérir rapport agent et dégazer l&#39;assemblage en utilisant un dessiccateur pour éliminer les bulles d&#39;air. </li><li> Durcir PDMS contre un maître précédemment fabriqué avec 20 um de large et 2 um de hauteur des crêtes séparées par un espacement 20 um pour soit 2 jours à température ambiante ou 4 heures à 65 ° C pour obtenir microtexturée timbres PDMS. </li></ol> * Durcissement dans un dessiccateur est fortement recommandé d&#39;éliminer les bulles d&#39;air. <ol start="3"><li> Spin couche de PDMS sur des lamelles de verre (par exemple,22x22 mm) à 5000 rpm pendant 2 min à l&#39;aide d&#39;une tournette Headway pour produire mince et même PDMS substrats de 15 um d&#39;épaisseur. </li><li> Nettoyez timbres avec 70% d&#39;éthanol pour enlever la poussière et les particules de saleté. Laissez-les sécher à l&#39;air. </li></ol> Timbres * peut être utilisé plusieurs fois, cependant, le renouvellement de timbres PDMS sur une base régulière est recommandée en raison d&#39;une abrasion de la surface au fil du temps. <ol start="5"><li> Timbres placer dans un nettoyeur de SPI Plasma Plasma II-Prep et le processus pendant 1 min à 275 mTorr à rendre les surfaces de PDMS hydrophile. </li></ol> * Le traitement plasma d&#39;oxygène doivent être surveillés. Des temps de traitement plus longs peuvent entraîner des fissures de l&#39;élastomère. <ol start="6"><li> Stériliser timbres avec de l&#39;éthanol à 70% pendant 1 min. Sécher rapidement à l&#39;air comprimé. </li></ol> * D&#39;autres mesures doivent être effectuées dans une enceinte de sécurité biologique pour maintenir la stérilité. <ol start="7"><li> Couvrir les surfaces avec timbre Fsolution ibronectin (50 pg / ml dans ddH 2 O). Laissez adsorber au moins 10 min. </li><li> Secouez solution de fibronectine de timbres et sèchent rapidement à l&#39;air comprimé. </li><li> Établir un contact conforme entre les timbres et PDMS substrats pendant 2 minutes et appuyez fermement. </li><li> Rincer à micro substrats avec ddH 2 O. Rangez-les dans ddH 2 O pour un maximum de 2 semaines à 4 ° C sauf initialement utilisé. Magasin de timbres en PDMS ddH 2 O. </li></ol> 2. Entretien des doubles transgéniques lignées cellulaires embryonnaires souches Tout d&#39;abord, préparer les supports suivants pour la culture de cellules de souris ES: Embryonnaires de souris fibroblastes (MEF)-Medium: Eagle modifié par Dulbecco (DMEM), 10% de sérum foetal bovin (FBS) ES cellulaire ou la différenciation de classe, 1% de pénicilline-streptomycine (P / S) Les cellules souches embryonnaires (CSE)-Medium: DMEM, 15% de FBS cellule ES de qualité,1% non-acides aminés essentiels (AANE), 0,5% P / S, 0,2% facteur inhibiteur de leucémie (LIF), 0,0007% de 2-mercaptoéthanol (2-ME) <ol><li> Manteau de plaques de 6 puits avec 0,1% stérile gélatine dans ddH 2 O et laissez-le adsorber 15 min à 37 ° C. </li><li> Ajouter MEF à partir d&#39;un aliquot décongelé à 50 ml de PBS dans un tube conique et les centrifuger à 1000 tours par minute pendant 5 minutes. Resuspendre MEF MEF en moyen terme. </li><li> Après adsorption, aspirer l&#39;excès de gélatine et ajouter FAE dans les puits. Laissez FAE 1 jour à fixer. </li></ol> * Une aliquote de 10 millions FAE suffit pour 3 plaques de 6 puits. <ol start="4"><li> Lorsque MEF ont attaché, ajouter des cellules ES à partir d&#39;un aliquot décongelé à 50 ml de PBS dans un tube conique et les centrifuger à 1000 tours par minute pendant 5 minutes. Remettre les cellules ES dans l&#39;ESC-support et les ajouter dans les puits contenant les MEF. Culture de cellules ES dans l&#39;ESC-moyen jusqu&#39;à ce que la confluence est atteinte. </li></ol> * Une fois que les cellules ES ont atteint la confluence, repiquage est requIRED pour éviter la prolifération et de maintenir des colonies de cellules ES. <ol start="5"><li> Préparer les cellules ES pour repiquage. Aspirer ESC-moyen et laver une fois avec du PBS stérile. </li><li> Aspirer le PBS et ajouter 500 ul de trypsine. Processus de 3,5 min à 37 ° C. </li><li> Pipeter la solution de Trypsine monter et descendre plusieurs fois pour briser les colonies de cellules ES et le neutraliser avec 500 pi de l&#39;ESC et moyen terme. </li><li> Les cellules ES passage selon le rapport désiré, par exemple le transfert de 33 ul à l&#39;autre ainsi préparée au préalable avec MEFs de passage 1/30. Maintenir les cellules ES de l&#39;ESC-moyen. </li></ol> * Un taux de passage de 1/30 permet aux cellules ES pour atteindre la confluence dans les 3 jours. Les cellules ES de passage en fonction de votre horaire de différenciation in vitro. 3. Différenciation in vitro de doubles transgéniques lignées cellulaires embryonnaires souches et d&#39;isolement et d&#39;ensemencement des progéniteurs cardiaques Tout d&#39;abord, préparer le followimédias ng requis pour la différenciation in vitro de cellules ES: Adaptation-: Moyen Iscove modifié de Dulbecco (IMDM), 15% de FBS ES cellules de qualité, de 1% NEAA, 0,5% P / S, 0,2% FRV, 0,0007% de 2-ME Différenciation-Medium: IMDM, 15% de FBS différenciation de qualité. 1%, 0,5% NEAA P / S, 0,35% d&#39;acide ascorbique 0,1 M, 0,0007% de 2-ME <ol><li> Lancer la différenciation in vitro lorsque les cellules ES ont atteint la confluence. Manteau de 10 plats de culture stérile cm avec 0,1% de gélatine dans ddH 2 O et laissez-le adsorber 15 min à 37 ° C. </li></ol> * Soyez conscient de la durée du processus de différenciation in vitro. Il faut 8 jours jusqu&#39;à progéniteurs cardiaques peuvent être isolés. Planifiez vos expériences en conséquence. <ol start="2"><li> Récolte des cellules ES comme avant. Après adsorption, aspirer l&#39;excès de gélatine et ajouter qu&#39;environ 1/3-1/2 de la suspension de cellules ES à la culture préparésplats contenant Adaptation-support. Cellules en culture pendant 2 jours. </li></ol> * Choisissez la quantité de cellules ES pour l&#39;adaptation en fonction de vos expériences. <ol start="3"><li> Récolte adaptée cellules ES dans un tube conique de 50 ml contenant du PBS en utilisant 1. 5 ml de trypsine. Centrifuger les cellules ES dissociées à 1000 rpm pendant 5 min et les remettre en suspension dans la différenciation et moyen terme. </li><li> Faire corps embryoïdes (EBS) d&#39;environ 1.000 cellules par 10 pl à goutte 15 cm boîtes de culture à l&#39;aide d&#39;une pipette multicanaux. Inverser les plaques et culture suspendue EBS gouttelettes pendant 2,5 jours à 37 ° C. </li><li> Au bout de 2,5 jours, piscine EB de 6-8 cm 15 plats culture en un à l&#39;aide de différenciation à moyen et à les cultiver pendant encore 3,5 jours à 37 ° C. </li><li> Au bout de 3,5 jours, EB recueillir dans un tube de 50 ml conique et laissez-les couler au fond pendant environ 5 min. Aspirer le surnageant et laver EB avec du PBS stérile. Laissez-EB replonger vers le bas pour approximately 5 min. </li><li> EB dissocier en les traitant avec 2. 5 ml de trypsine pendant 2 min dans un bain d&#39;eau à 37 ° C en secouant le tube doucement. Ensuite, ajoutez 2. 5 ml de PBS stérile à la solution de trypsine et pipeter de haut en bas avec une pipette de 10 ml sérologique environ 8-10 fois pour briser amas de cellules. Neutraliser la trypsine avec 10 ml de tampon FACS contenant 7,5% de FBS cellules ES ou la différenciation de qualité et de 0,01% dans du PBS DAPI. </li><li> Centrifuger dissocié EB à 1000 rpm pendant 5 min et les remettre en suspension dans environ 1 ml de tampon FACS. Introduire à la pipette de haut en bas avec une pipette de 1 ml environ 8-10 fois pour briser amas de cellules. </li></ol> * Ajouter tampon FACS selon le montant estimé de dissocier EB. Des cellules trop fortement concentrées peuvent obstruer pendant FACS et trop faible nombre de cellules concentrées peut prolonger le temps de FACS inutilement. <ol start="9"><li> Transfert des cellules à un stérile à fond rond de tube avec un tamis cellulaire 35 um pour obtenirune suspension de cellules isolées. </li><li> Cellules ES différenciées Trier utilisant un cytomètre de flux FACSAria et obtenir purifiée populations de CVP. </li></ol> * Nous avons développé une stratégie de porte multi-étapes pour isoler les cellules hautement purifiées de couleur. En bref, nous porte d&#39;abord sur l&#39;amplitude Forward Scatter (FSC-A) et d&#39;amplitude Side Scatter (SSC-A) (figure 1A). Cela nous permet de séparer les cellules entières de débris cellulaires. Nous avons ensuite porte sur FSC-A et Forward Scatter-Largeur (FSC-W) (figure 1B). Cela nous permet d&#39;isoler les cellules maillots de doublets et autres agrégats cellulaires. Nous avons ensuite porte sur SSC-A et Side Scatter-Largeur (SSC-W) (figure 1C). Cela augmente la pureté de maillots de cellules. Nous avons ensuite porte sur la coloration DAPI pour isoler des cellules viables (DAPI-négatif) à partir de cellules non viables (figure 1D). On porte ensuite sur Phycoeryhthrin amplitude (PE-A) et PE-cyanine 7 amplitude (PE-Cy7-A) afin d&#39;obtenir vrai positif rouge (R + </sup&gt;) et vrais négatifs rouge (R - cellules) et d&#39;exclure autofluorescentes rouge cellules négatives (figure 1E). R + et R - cellules sont ensuite fermée séparément sur ​​Amplitude isothiocyanate de fluorescéine (FITC-A) et PE-A pour trier vrais positifs vert (G +) et négatifs vrai vert (G -) des cellules au sein de ces populations (figure 1F + 1G). Cela se traduit par des populations de cellules 4 de la manière suivante: R + G +, R + G -, R - G + et R - G - (figure 1H). <ol start="11"><li> Passiver à micro-substrats avec 1% de Pluronic F-127 dans ddH 2 O pendant 10 min. Ensuite, lavez-les avec 3x PBS stérile. </li></ol> * Pluronic F-127 est un agent tensio-actif qui bloque l&#39;adhérence cellulaire. Il prend en charge le confinement de l&#39;adhésion cellulaire à la surface à micro. <ol start="12"><li> Fixez les joints PDMS autour de la région à motifset appuyez fermement. Puis CVP semences, sur des substrats à micro fibronectine. </li></ol>

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Les auteurs déclarent n&#39;avoir aucun conflit d&#39;intérêts financiers.

Dans ce protocole, nous avons présenté une méthode pour isoler les populations purifiées de progéniteurs cardiogénique et les graines sur des substrats de fibronectine à micro ce qui leur permet d&#39;aligner et de prendre une forme de tige myocytes cardiaques comparables. Organisation cellulaire normale est essentielle pour la fonction de tissus normaux 8,10, en particulier pour le tissu myocardique. Les myocytes cardiaques ont été montré pour élaborer de meilleures propriétés mécaniques et 11,12 11,13<...

Malgré les progrès récents dans le traitement médical, l&#39;insuffisance cardiaque avancée reste une cause majeure de mortalité et de morbidité dans le monde développé. Le syndrome clinique résulte d&#39;une perte de tissu myocardique fonctionnelle et par la suite une incapacité du cœur à défaut de répondre aux besoins métaboliques des personnes concernées. Puisque le cœur a une capacité limitée de régénération, la transplantation cardiaque autologue est le seul traitement actuel cliniquement acceptée directement destinées à reconstituer le tissu cardiaque perdu fonctionnelle. Inconvénients majeurs de la transplantation cardiaque, y compris un nombre limité de coeur de donneur et de la nécessité à long terme un traitement immunosuppresseur, obstacle à l&#39;utilisation très répandue de cette thérapie. En conséquence, le traitement médical a été la pierre angulaire du traitement pour les patients souffrant de maladies cardiaques. Un défi majeur dans le développement de médicaments est l&#39;identification des dosages cellulaires qui récapitulent fidèlement la physiologie normale et pathologique du myocarde in vitro. <html> La récente convergence de la biologie des cellules souches et génie tissulaire technologie soulève de nouvelles avenues prometteuses pour la régénération cardiaque. Fonctionnelle génératrice tissu myocardique d&#39;une ressource renouvelable spécifique au patient source serait une avancée majeure dans le domaine. Cela permettrait le développement de maladies spécifiques essais cellulaires pour le développement de médicaments et de découverte et jetterait les bases pour la médecine régénérative cardiaque. Homme souches embryonnaires (ES) et des cellules, de manière plus significative, l&#39;homme souches pluripotentes induites (iPS) représentent un potentiel renouvelable spécifique au patient source de cellules souches ventriculaires et les myocytes ventriculaires adultes. La combinaison de la biologie des cellules souches et stratégies de génie tissulaire répond à ce problème en générant le tissu cardiaque fonctionnel in vitro qui peut être utilisé dans le développement de tests cellulaires pour la découverte de médicaments cardiaques ou des approches régénératives pour le traitement de l&#39;insuffisance cardiaque avancée. _content &quot;&gt; Un défi majeur dans la régénération cardiaque a été l&#39;identification d&#39;un type cellulaire optimale. Un large éventail de cellules ont été étudiés 1, mais à ce jour, bien que différents précurseurs multipotentes cardiogéniques provenant de diverses sources ont été découverts, l&#39;identification d&#39;une cellule source qui répond aux besoins essentiels tels que l&#39;engagement au sort cellule myogénique, le maintien de la capacité de se développer in vivo ou in vitro et la composition d&#39;un tissu fonctionnel du myocarde s&#39;est avéré être un problème central 2. Nous avons déjà décrit un système de double transgénique murin qui permet l&#39;isolement de populations hautement purifiée de progéniteurs engagés ventriculaire (PVC) à partir de cellules souches embryonnaires de différentiation in vitro. Nous avons produit une nouvelle souris double transgénique qui exprime la protéine fluorescente rouge DsRed sous le contrôle d&#39;un amplificateur Isl1 dépendant du gène MEF2C et la protéine fluorescente verte améliorée sous le contrôle d&#39;le cardio-spécifique Nkx2.5 amplificateur. Sur la base de ce système bicolore rapporteur fluorescent, premier et deuxième progéniteurs cardiaques sur le terrain du développement des cellules ES peuvent être isolés au moyen de tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) en fonction de leur expression de gènes MEF2C et Nkx2.5. CVP ressemblent myocytes cardiaques en fonction des profils d&#39;expression de marqueurs myocardiques et les qualités structurelles et fonctionnelles 3, ce qui offre de grandes promesses pour des fins de régénération des tissus cardiaques. Bien qu&#39;il y ait eu de nombreuses avancées dans le domaine de l&#39;ingénierie tissulaire, imitant natif architecture cellulaire reste un défi majeur. Les méthodes conventionnelles pour relever ce défi incluent ensemencement échafaudages biologiques ou synthétiques avec des cellules in vitro. En raison d&#39;un certain nombre d&#39;inconvénients d&#39;échafaudages, y compris la dégradation rapide, limitée stabilité physique et mécanique et faible densité cellulaire 1,4,5, nous avons tenté de concevoir un échafaudage moins de tissu. Altien que les cellules cardiaques peuvent modifier leur micro-environnement local par la sécrétion de protéines de la matrice extracellulaire, ils ont une capacité plus limitée à s&#39;organiser pour tige en forme de myocytes cardiaques en l&#39;absence de signaux extracellulaires. Ainsi, un modèle qui fournit les cellules appropriées repères spatiaux et biologiques pour composer fonctionnelle tissu myocardique est nécessaire. L&#39;impression par microcontact répond à ce défi en proposant une technique simple et peu coûteux pour contrôler avec précision la forme des cellules, l&#39;organisation et la fonction 6-8, qui sont tous essentiels pour la production d&#39;aligner le tissu myocardique fonctionnelle. Il comprend l&#39;utilisation de microtexturée polydiméthylsiloxane (PDMS) avec des tailles de fonction Stamps allant jusqu&#39;à 2 microns 9 qui permettent le dépôt de protéines de la matrice extracellulaire sur des substrats PDMS selon des schémas précis et donc d&#39;affecter l&#39;adhésion cellulaire spatialement. Ici, nous proposons de combiner la technologie bio-ingénierie tissulaire avec tige cell la biologie de générer anisotrope tissu fonctionnel du myocarde. En conséquence, nous avons ici de démontrer notre approche récemment publiée dans les cas suivants: (1) la génération de surfaces de PDMS à micro-protéines substrats par impression par microcontact pour la génération d&#39;un modèle aligné tissu myocardique, (2) l&#39;isolement des progéniteurs cardiaques hautement purifiée à partir de différenciation des cellules ES in vitro, et (3) la combinaison de ces deux techniques pour générer aligné fonctionnelle du tissu myocardique.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom de produit </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td> Acide L-ascorbique </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A4544 </td><td> Préparer une solution 0,1 M dans ddH 2 O </td></tr><tr><td> Dessiccateur à vide de 10 pouces </td><td> Nouvelle-Tech International, Inc </td><td> 55206 </td><td></td></tr><tr><td> 4 &#39;,6-diamidino-2-phénylindole, dihydrochlorure (DAPI) </td><td> Life Technologies </td><td> D1306 </td><td></td></tr><tr><td> Eagle modifié par Dulbecco moyen </td><td> Thermo Scientific </td><td> SH30022.01 </td><td></td></tr><tr><td> DPBS </td><td> Gibco </td><td> 14190 </td><td></td></tr><tr><td> Cytomètre de flux FACSAria II </td><td> BD Biosciences </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Fetal Bovine SerumES-classe de cellules </td><td> Gémeaux Bioproduits </td><td> 100-106 </td><td></td></tr><tr><td> Fetal Bovine Serum différenciation de qualité </td><td> Gémeaux Bioproduits </td><td> 100-500 </td><td></td></tr><tr><td> La fibronectine de plasma bovin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F4759 </td><td> Solubiliser à 1 mg / ml dans ddH 2 O </td></tr><tr><td> Fisherfinest Prime couvercle en verre 22x22mm </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12 à 548-B </td><td></td></tr><tr><td> Gélatine de peau de porc </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G1890 </td><td> Préparer une solution à 0,1% dans le trou DDH 2 O </td></tr><tr><td> Tournette progrès </td><td> Headway Research, Inc </td><td> PWM32-PS-CB15 </td><td></td></tr><tr><td> Dulbecco modifié par Iscove à moyen </td><td> Thermo Scientific </td><td> SH30228.01 </td><td></td></tr><tr><td> Facteur inhibiteur de leucémie </td><td> SoiPréparés à partir de lignées cellulaires sécrétant des FRV </td><td></td><td> Préparer la solution mère 500x </td></tr><tr><td> MEM non-acides aminés essentiels </td><td> Gibco </td><td> 11140-050 </td><td></td></tr><tr><td> 2-mercaptoéthanol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> M6250 </td><td></td></tr><tr><td> Fibroblastes embryonnaires de souris </td><td> Récoltée à partir d&#39;embryons de souris 12-15 jours </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Pénicilline-streptomycine </td><td> Gibco </td><td> 15140-122 </td><td></td></tr><tr><td> Pluronic F-127 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P2443 </td><td> Préparer une solution à 1% dans ddH 2 O </td></tr><tr><td> Tube à fond rond de 35 um tamis cellulaire </td><td> BD Biosciences </td><td> 352235 </td><td></td></tr><tr><td> SPI Plasma-Prep II Plasma Cleaner </td><td> Fournitures SPI </td><td> 11005-AB </td><td></td></tr><tr><td> Sylgard184 Kit élastomère silicone </td><td> Dow Corning </td><td> 184 SIL ELAST KIT 0.5KG </td><td></td></tr><tr><td> 0,25% de trypsine-EDTA </td><td> Gibco </td><td> 25200-056 </td><td></td></tr><tr><td> Vacuomètre </td><td> Fournitures SPI </td><td> 11019-AB </td><td></td></tr></tbody></table>

génération de tissu myocardique alignés fonctionnelle grâce à l&#39;impression par microcontact

Generation of Aligned Functional Myocardial Tissue Through Microcontact Printing

Insuffisance cardiaque avancée représente un important défi clinique insatisfait, résultant de la perte d&#39;viables et / ou entièrement fonctionnel des cellules musculaires cardiaques. Malgré un traitement médicamenteux optimal, l&#39;insuffisance cardiaque représente une cause majeure de mortalité et de morbidité dans le monde développé. Un défi majeur dans le développement de médicaments est l&#39;identification des dosages cellulaires qui précise récapitulent normal et pathologique du myocarde physiologie humaine in vitro. De même, les défis majeurs de la biologie régénérative cardiaque tournent autour de l&#39;identification et l&#39;isolement des patients spécifiques progéniteurs cardiaques en quantités cliniquement pertinentes. Ces cellules doivent ensuite être assemblés en tissu fonctionnel qui ressemble à l&#39;architecture du tissu cardiaque native impression par microcontact. Permet la création de formes précises de protéines qui ressemblent à micro-organisation structurelle du cœur, fournissant ainsi des indices géométriques pour contrôler l&#39;adhésion cellulaire dans l&#39;espace. Présentesnous décrivons notre approche pour l&#39;isolement de cellules myocardiques hautement purifiée à partir de cellules souches pluripotentes de différenciation in vitro, la génération de surfaces de croissance des cellules à micro avec protéines de matrice extracellulaire, et l&#39;ensemble des dérivés de cellules souches cellules du muscle cardiaque dans le tissu myocardique anisotrope.

FACS-purification de cellules in vitro ES différenciées révélé quatre populations distinctes de progéniteurs (figure 1). La présence de fibronectine à micro a été confirmée par immunofluorescence qui fait preuve d&#39;un transfert complet des lignes continues fibronectine (figure 2). Placage de FACS-isolées progéniteurs sur micropatterns fibronectine abouti à l&#39;alignement de la R + G + et une partie de la R - G + populati...

La génération de tissu myocardique alignés est une exigence essentielle pour adapter les progrès récents de la biologie des cellules souches à des fins utiles en clinique. Ici nous décrivons une approche impression par microcontact pour le contrôle précis de la forme et la fonction cellulaire. Utilisation populations hautement purifiées de cellules souches embryonnaires dérivées progéniteurs cardiaques, nous avons ensuite générer anisotrope tissu fonctionnel du myocarde.

Génération de tissu myocardique alignés fonctionnelle grâce à l&#39;impression par microcontact

Advanced heart failure represents a major unmet clinical challenge,  arising from the loss of viable and/or fully functional cardiac muscle  cells. ...

L'objectif de l'expérience suivante est de générer un tissu myocardique fonctionnel aligné par impression en contact microscopique. Cela est réalisé en imprimant d'abord par contact microscopique de la fibronectine sur des substrats de polydiméthylsiloxane. Dans un deuxième temps, double transgénique.Des lignées de cellules souches embryonnaires sont différenciées in vitro et isolées par tri cellulaire activé par fluorescence, ce qui permet d'obtenir des populations hautement purifiées de progéniteurs fortement cardiogéniques. Ensuite, les progéniteurs cardiaques isolés sont ensemencés sur des substrats microscopiques en PDMS afin de les rendre malléables et de leur conférer une forme allongée semblable à celle des cardiomyocytes. Les résultats obtenus démontrent l'isolement réussi et une croissance anisotrope des progéniteurs cardiaques, confirmés par des faits et par une analyse d'immunofluorescence.La génération d'un tissu myocardique isotrope peut faire progresser les domaines de la biologie des cellules souches et du génie tissulaire en ouvrant la possibilité de développer des tests cellulaires spécifiques aux maladies pour la découverte et le développement de médicaments, et

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JoVE Journal

Bioengineering

Bioingénierie

Dans ce protocole, nous démontrons la fabrication de substrats de culture de cellules cardiaques biomimétiques fabriqués à partir de deux matériaux polymères distincts à l’aide de la lithographie par force capillaire.  Les méthodes décrites fournissent une technique évolutive et rentable pour concevoir la structure et la fonction des tissus cardiaques macroscopiques pour des applications in vitro et in vivo.

Capillaire de travail lithographie pour l&#39;ingénierie tissulaire cardiaque

Ce protocole décrit la bioprinture 3D du tissu cardiaque sans l'utilisation de biomatériaux. Les plaques cardiovasculaires bioprinées 3D présentent une intégration mécanique des sphéroïdes constitutifs et sont très prometteuses dans la régénération des tissus cardiaques et comme modèles 3D de maladies cardiaques.

Création d&#39;un tissu cardiaque exposant l&#39;intégration mécanique des sphéroïdes à l&#39;aide de la bioprinterie 3D

Nous fournissons un protocole généralisé basé sur une stratégie de bioprinting microfluidiques pour génie un lit vasculaire microfibreux, où un type de cellule secondaire pourrait être encore semé dans l’espace interstitiel de cette structure microfibreux pour générer des organoids et des tissus vascularisés.

Microfluidique Bioprinting génie vascularisé tissus et organoïdes

Ce protocole décrit une méthode axée sur le moule nette pour créer des tissus cardiaques exempte d’échafaudage tridimensionnels avec intégrité structurale satisfaisante et le comportement de battement synchrone.

Une méthode axée sur le moule Net de la création de tissu cardiaque exempte d’échafaudage tridimensionnel

Nous présentons ici un protocole pour la formation d’une population de cellules à l’aide de stimuli électriques et mécaniques, émulant la physiologie cardiaque. Cette stimulation électromécanique améliore le potentiel de cardiomyogénique des cellules traitées et est une stratégie prometteuse pour autre thérapie cellulaire, modélisation de la maladie et dépistage des drogues.

Stimulation électrique et mécanique simultanée pour promouvoir le potentiel de cellules Cardiomyogénique

Le protocole actuel génère des tissus cardiaques en forme de maille contenant des cellules cardiovasculaires dérivées de cellules souches pluripotentes induites par l’homme pour permettre l’étude de la thérapie d’implantation cellulaire pour les maladies cardiaques.

Préparation de tissus cardiaques en forme de maille dérivés de cellules iPS humaines pour la réparation myocardique in vivo

Ce protocole vise à transplanter un patch bioimprimé 3D sur l’épicardium de souris infarctus modélisant l’insuffisance cardiaque. Il comprend des détails concernant l’anesthésie, l’ouverture chirurgicale de coffre, la ligature permanente de l’artère coronaire antérieure descendante gauche (LAD) et l’application d’un patch bioimprimé sur la zone infarctus du coeur.

Transplantation d’un patch bioimprimé 3D dans un modèle murine d’infarctus du myocarde

Nous décrivons ici une méthodologie facile à utiliser pour générer des réseaux de microtissus cardiaques auto-assemblés en 3D composés de cardiomyocytes, de fibroblastes cardiaques et de cellules endothéliales prédé différenciés dérivés de cellules souches pluripotentes induites par l’homme. Cette technique conviviale et nécessitant des cellules basses pour générer des microtissus cardiaques peut être mise en œuvre pour la modélisation de la maladie et les premiers stades du développement de...

Fabrication de réseaux de microtissus cardiaques 3D à l’aide de cardiomyocytes, de fibroblastes cardiaques et de cellules endothéliales dérivés de l’iPSC humain

Le but de ce protocole est d’expliquer et de démontrer le développement d’un modèle microfluidique tridimensionnel (3D) de tissu cardiaque humain fortement aligné, composé de cardiomyocytes dérivés de cellules souches co-cultivés avec des fibroblastes cardiaques (CFs) dans un hydrogel biomimétique et à base de collagène, pour des applications dans l’ingénierie tissulaire cardiaque, le criblage de drogue, et la modélisation de maladie.

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L’utilisation de la lumière pour contrôler les cellules et les tissus cardiaques permet une stimulation sans contact, préservant ainsi l’état et la fonction naturels des cellules, ce qui en fait une approche précieuse pour la recherche fondamentale et les applications thérapeutiques.

Système microphysiologique cardiaque pour l’étude de la propagation du Ca2+ par stimulation optique non génétique

Une méthode reproductible est présentée pour générer des tissus myocardiques 3D combinant l’écriture par électrofilage fondu (MEW), des échafaudages de polycaprolactone (PCL) et des hydrogels de fibrine avec des cardiomyocytes et des fibroblastes dérivés de hiPSC. Cette technique offre un contrôle précis de l’architecture de l’échafaudage et peut être appliquée dans les tests précliniques de médicaments et la modélisation des maladies cardiaques.

Génération 3D de tissu myocardique humain à l’aide de l’écriture électrofilée à l’état fondu d’échafaudages de polycaprolactone et de cellules cardiaques dérivées de hiPSC

Découvrez comment générer du tissu myocardique aligné fonctionnel par microimpression de fibronectine sur substrats PDMS. Cette méthode utilise des progéniteurs cardiaques purifiés pour avancer l'ingénierie tissulaire cardiaque.

Génération de tissu myocardique alignés fonctionnelle grâce à l'impression par microcontact

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