31 mai 2018
Nous présentons ici, et contraste deux protocoles utilisés pour decellularize les tissus végétaux : une approche axée sur le détergent et une approche sans tensioactifs. Les deux méthodes laissent derrière eux de la matrice extracellulaire des tissus végétaux utilisés, qui peut ensuite servir d’échafaudages pour applications d’ingénierie tissulaire.
Ces méthodes peuvent aider à répondre à des questions clés dans le domaine des biomatériaux, telles que le développement d’un échafaudage doté d’excellentes capacités de transfert de fluides, d’ultra-structures sophistiquées et d’une fabrication évolutive. Le principal avantage de ces techniques est qu’elles peuvent être appliquées à la plupart des plantes pour les tissus de la tige sans avoir besoin d’équipement spécialisé. Tout d’abord, prélevez des échantillons frais ou congelés de feuilles de F. hispida
Conservez tout échantillon frais restant à moins 20 degrés Celsius pour une utilisation future. Laissez la feuille rester émersée dans de l’eau déminéralisée à 20 à 25 degrés Celsius. À l’aide d’un poinçon de biopsie propre, coupez la feuille en disques de huit millimètres de diamètre.
Ensuite, pour laver les échantillons de feuilles, incubez-les sur une plaque agitée à basse vitesse pendant cinq à 10 minutes, immergés dans de l’eau déminéralisée. Préparez ensuite 10 % en poids par volume de FDS dans de l’eau désionisée. Après avoir préparé la solution FDS, placez les échantillons de feuilles sur un plat en plastique.
Ajoutez ensuite la solution SDS pour couvrir complètement les échantillons. Placez les échantillons de feuilles émerdées SDS, couverts, sur une plaque à agiter pour éviter l’évaporation. Ensuite, incubez l’échantillon de feuilles à température ambiante pendant cinq jours.
Après cinq jours d’incubation, remplacez la solution SDS par de l’eau déminéralisée. Incuber les échantillons trempés dans de l’eau déminéralisée pendant 10 à 15 minutes sur une plaque agitée. Ensuite, mélangez cinq millilitres de tensioactif non ionique avec 50 millilitres d’eau de Javel.
Ajouter ce mélange à 445 millilitres d’eau déminéralisée. Ensuite, immergez les échantillons dans la solution d’eau de Javel tensioactive non ionique fraîchement préparée. Continuez à changer la solution d’eau de Javel surfactant non ionique toutes les 24 heures jusqu’à ce que les échantillons soient éliminés.
Laissez ensuite les échantillons clairs immergés dans de l’eau déminéralisée pendant deux minutes sur une plaque agitée. Pour une décellularisation sans détergent, préparez cinq pour cent volume par volume d’eau de Javel dans une solution de bicarbonate de sodium à 3 % en poids par volume. Ensuite, réchauffez la solution à 60 à 70 degrés Celsius sur une plaque chauffante à l’intérieur d’une hotte.
Dès que la solution atteint la température souhaitée, faites tremper les échantillons de feuilles. Réduisez ensuite la vitesse de la plaque d’agitation pour éviter d’endommager les échantillons et recherchez les échantillons visiblement dégagés et transférez-les du bain avec précaution. Enfin, incubez les échantillons dans de l’eau déminéralisée pendant une à deux minutes.
Comme tous les échantillons sont intrinsèquement différents, il est recommandé de vérifier la progression de la décellularisation environ toutes les 15 minutes pour s’assurer que les échantillons ne sont pas endommagés. Les paramètres MTM, SAF et UTS sont d’abord étudiés pour étudier les propriétés uniques d’échafaudage décellularisé des espèces P. aquatica et F. hispida. En fait, les trois paramètres présentent des propriétés mécaniques similaires en utilisant à la fois les méthodes de décellularisation à base de détergent et sans détergent.
Cependant, la propriété mécanique UTS de F. hispida montre une valeur moyenne significativement plus élevée en utilisant le SDS plutôt que l’eau de Javel pour la décellularisation. Le contenu en ADN génomique des espèces végétales éliminées étudiées est également significativement réduit lors de la décellularisation par rapport aux échantillons non décellularisés. Ensuite, l’activité métabolique des thyroblastes dermiques humains est également mesurée en présence d’échafaudages décellularisés de P. aquatica ou de Garcinia.
Il est intéressant de noter que les échafaudages à base de détergent ont eu un impact réduit sur l’activité métabolique cellulaire, mais le lavage avec un tampon de trichlorhydricde, suivi d’un milieu sans sérum après le nettoyage du SDS, diminue l’impact sur l’activité métabolique cellulaire par rapport au lavage avec de l’eau déminéralisée seule. Enfin, la croissance des cellules souches mésenchymateuses colorées à la calcine à la surface de la structure de la feuille de F. hispida est illustrée ici. Une fois maîtrisées, ces techniques peuvent être réalisées d’environ sept jours à aussi peu que 15 minutes lorsqu’elles sont exécutées correctement.
Lors de l’exécution de ces procédures, il est important de ne pas oublier de surveiller les échantillons au fur et à mesure qu’ils se décellularisent, car les échantillons peuvent varier d’un lot à l’autre, ce qui peut entraîner des temps de nettoyage différents. À la suite de cette procédure, d’autres méthodes telles que la déquantification ou les essais mécaniques peuvent être appliquées pour répondre à des questions supplémentaires telles que dans quelle mesure les échantillons sont-ils éliminés et à quels autres tissus les échantillons sont-ils mécaniquement similaires. Après son développement, cette technique a contribué à ouvrir la voie aux chercheurs dans le domaine de l’ingénierie tissulaire pour fabriquer des échafaudages perfusables.
Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de décellulariser les tissus végétaux pour les utiliser comme échafaudages. N’oubliez pas que travailler avec des détergents et des vapeurs d’eau de Javel peut être dangereux et que des précautions telles que l’utilisation d’un équipement de protection approprié et l’utilisation d’une hotte doivent toujours être prises lors de l’exécution de ces procédures.
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Cet article présente et compare deux protocoles de décellularisation de tissus végétaux : une approche utilisant des détergents et une approche sans détergent. Les deux méthodes préservent la matrice extracellulaire, qui peut servir de support pour des applications en ingénierie tissulaire.
Les échafaudages d'origine végétale répondent à des défis critiques liés aux biomatériaux en ingénierie tissulaire en offrant des alternatives évolutives et biocompatibles aux greffes autologues, synthétiques et d'origine animale. Les méthodes de décellularisation décrites permettent une production reproductible d'échafaudages conservant l'architecture de la matrice extracellulaire, favorisant le transfert de fluides et les fonctions mécaniques essentielles aux applications en médecine régénérative. Cela positionne les systèmes à base de plantes comme une option stratégique pour réduire les risques lors du développement précoce d'échafaudages dans les filières précliniques.
Ces méthodes de décellularisation s'intègrent dans la continuité de la découverte en fournissant des échafaudages préparatoires pour les tests cellulaires, soutenant ainsi la progression du criblage des biomatériaux vers la validation préclinique dans les flux de travail d'ingénierie tissulaire.