פרוטוקול זה מתאר את decellularization מלא של שריר הלב האנושי תוך שמירה על מרכיביו מטריצה חוץ-תאית. עיבוד נוסף של התוצאות מטריצה חוץ-תאית בייצור של microparticles ו הידרוג וההספק עצמית של cytoprotective.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר את decellularization מלא של שריר הלב האנושי תוך שמירה על מרכיביו מטריצה חוץ-תאית. עיבוד נוסף של התוצאות מטריצה חוץ-תאית בייצור של microparticles ו הידרוג וההספק עצמית של cytoprotective.
מטריצה חוץ-תאית acellular ההכנות שימושיים עבור לימוד אינטראקציות סלולרי-מטריקס ולהקל תא משובי טיפול יישומים. מספר מוצרים מסחריים מטריצה חוץ-תאית זמינים כמו hydrogels או ממברנות, אך אלה לא ניחנת פעילות ביולוגית רקמות ספציפיות. כי זלוף decellularization בדרך כלל לא אפשרי עם רקמת הלב האנושי, פיתחנו תהליך decellularization 3-צעד טבילה. פרוסות שריר הלב האנושי רכש במהלך הניתוח הראשון שטופלו hyperosmolar דטרגנט ללא פירוק מאגר, ואחריו הדגירה עם יונית דטרגנט, dodecyl סולפט נתרן, ואת התהליך הושלם על ידי ניצול הפעילות DNase מהותי של סרום שור בעובר. טכניקה זו התוצאה ללא תא גיליונות של מטריצה חוץ-תאית לב עם נשמר בעיקר סיבי רקמת ביופולימרים ואדריכלות הרכב, אשר הוצגו לספק רמזים סביבתיים מסוימים כדי אוכלוסיות הלב תא גזע pluripotent תאים. מטריצה חוץ-תאית לב גליונות שניתן ואז עוד יותר מעובד לאבקה microparticle ללא שינוי כימי נוסף או, באמצעות עיכול פפסין לטווח קצר, לתוך הידרוג מטריצה חוץ-תאית לב וההספק עצמית עם משומר אתריים.
מטריצות (ECM) מספק לא רק מבנה תומך אבל חשוב גם עבור תא ביולוגי, רקמות לתפקד1. בלב, ECM משתתף בוויסות תגובות pathophysiologic כגון פיברוזיס, דלקת, אנגיוגנזה, הפונקציה כויץ cardiomyocyte ואת הכדאיות קדמון תושב גורל. בנוסף מרכיביו העיקריים - סיבי glycoproteins, glycosaminoglycans ו proteoglycans - הוא מכיל שורה של גורמי גדילה מופרשים ציטוקינים, עלי הלוואי קרומיים שלפוחית המכילה2,של חומצות גרעין וחלבונים -3.
זה הפך לאחרונה כי ההכנות ECM acellular הן לא רק שלא יסולא בפז ללמוד אינטראקציות סלולרי-מטריקס, אלא גם עבור יישומים פוטנציאליים מבוססת תא טיפולית. החשיבות של מתן סביבה נאותה התא טיפולית מוצרים או רקמות מהונדסים כעת ידוע נרחב. נעשים ניסיונות לשלב תא המתלים או חומרים פעילים עם מוגדר hydrogels biopolymeric4,5,6 או עם קוקטיילים חלבון מופרש על ידי תאי מאתר סרקומה (קרי, Matrigel, Geltrex) 7. עם זאת, לשעבר מוגבלת אתריים האחרונים הם בעייתיים בתהליכים GMP-כיתה, שניהם חסרים את אתריים רקמות ספציפיות של הלב ECM (cECM)8,9,10, 11,12,13.
Decellularization של שריר הלב בעבר בוצעה על ידי זלוף בלב שלם באמצעות ה-14,להערכת כלילית15. אמנם זה אפשרי בלבבות בעלי חיים, לבבות אדם שלם זמינים רק לעתים רחוקות. לפיכך, תהליך טבילה המאפשר טיפול דגימות רקמה שהושג בחדר הניתוח היה המועדף. פרוטוקול "3-צעד" שלנו מכיל 3 נפרד הדגירה שלבים כלומר פירוק, solubilization, והסרת ה-DNA. זה מניב ECM שריר הלב האנושי עם משומר בעיקר חלבון, גליקוזאמינוגליקן קומפוזיציה16,17. פרוסות cECM אלה מאפשרים מחקרים במבחנה של התא-מטריקס אינטראקציות אבל מתאים היטב עבור יישומים פוטנציאליים בקנה מידה האדם טיפולית. תהליך הייצור הוארך אז כדי לייצר lyophilized cECM microparticles או של הידרוג cECM18.
פרוטוקול זה מאפשר decellularization של שריר הלב האנושי המתקבל דגימות כירורגי, שמירה על המרכיבים העיקריים של מטריצה חוץ-תאית שריר הלב (ECM) ופעילותם וחיסונים. פרוטוקול זה מומלץ כאשר ECM הלב האנושי עם אתריים רקמות ספציפיות שהשתמרו נדרשת ללימודים ניסיוני של אינטראקציות סלולרי-מטריקס, או כאשר סביבה מתאימה יש צורך גישות מבוססות תא התחדשות שריר הלב. בעקרון, זה גם אפשרי להתאים פרוטוקול זה בתנאי GMP-כיתה, כך השימוש cECM מעובד צריך להיות ריאלי יישומים טיפוליים בעתיד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול המחקר תואמת עקרונות אתיים שמתואר את הצהרת הלסינקי, שאושר על ידי סקירה מוסדיים המנהלים ואתיקה ועדת צ'אריטה הרפואי האוניברסיטאי. כל המטופלים סיפק נכתב, הסכמה מדעת לשימוש של רקמת הלב ללימודי ניסיוני.
1. הכנה של שריר הלב האנושי חלוקתה
2. חלוקתה של קוביות שריר הלב לפרוסות
3. decellularization של שריר הלב האנושי פרוסות
4. עיבוד של cECM Decellularized כדי אבקה
5. אנזים Homogenizing מבוסס על cECM מיקרו-חלקיקים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול 3-צעד עבור decellularization של שריר הלב האנושי המובאת כאן תוצאות כמעט מוחלטת הסרת חומר הסלולר, תוך שימור המרכיבים ECM העיקריים של המבנה fibrillar של ECM. לאחר decellularization, הסרת תאים מן הרקמה ברוטו הוא ברור על-ידי שינוי צבע (איור 1 א'). ניתוח היסטולוגית עם כתמי H & E ו- Trichrome מאסון גילה העדר מוחלט של תאים שלמים שיורית (איור 1B). מבחני כמותיים עבור רכיבים בודדים ECM חשף הסרה מלאה יותר של ה-DNA ושימור טוב יות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בעת הכנת ECM שריר הלב האנושי, המטרה היא להשיג את הדברים הבאים: הסרת חומרים רלוונטיים הסלולר immunogenic, שמירה על שלמות ECM ו אתריים, עקרות, אי רעילות של המוצר הסופי, תאימות GMP-תהליך, ו התאמת המוצר עבור יישום נתון במונחים של טיפול. על ידי שילוב פרוטוקול 3-צעד decellularization שלנו עם עיבוד נוסף לתוך microparticles או הידרוג וההספק עצמית, מתקבל חומר ECM הלב האנושי הוא בעל פעילות ביולוגית ספציפית, הוא קל לטפל, יש את הפוטנציאל מספר יישומים במבחנה וב ויוו, הדומה מה הוכח למוצרים ECM מספר בעלי חיים מינים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
פרוטוקול המחקר תואמת עקרונות אתיים שמתואר את הצהרת הלסינקי. חולים שסופקו מדעת לשימוש של הרקמה למטרות מחקר, התהליך של איסוף רקמת אושרה על ידי הועד המוסדי יו ר ועדת האתיקה של צ'אריטה - Universitätsmedizin ברלין (EA4/028/12).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Balance | DR Precisa , Dietikon , שוויץ | Precisa XR 205SM | |
| Blades Nr.10 Skalpell Nr.3 | InstrumenteNRW, Erftstadt, גרמניה | SK-10-004 | |
| צלחות תרבית תאים (6-well) | Greiner , Frickenhausen , גרמניה | 657160 | |
| Cryostat CM | Leica , וצלר, גרמניה | 3050S | |
| EDTA | Carl Roth , קרלסרוה, גרמניה | 8043.3 | |
| שפופרות תגובה אפנדורף (1.5 או 2 מ"ל) | גריינר, פריקנהאוזן, גרמניה | 616201, 623201 | |
| פלקון 15 מ"ל, 50 מ"ל | גריינר, פריקנהאוזן, גרמניה | 188271, 227270 | |
| סרום בקר עוברי (FBS) | ביוכרום, ברלין, גרמניה | S 0115 | |
| מערכת ייבוש בהקפאה | Labconco, קנזס סיטי, ארה"ב | 7670520 | |
| מקפיא (-80° C) | Thermo Scientific, Waltham, MA, ארה"ב | Forma 900 Series | |
| HCl | Carl Roth, קרלסרוהה, גרמניה | 281.1 | |
| Microtome Blades Type 819 | Leica, Wetzlar, Germany | 14035838925 | |
| Minilys Homogeniser | PEQLAB Biotechnologie GmbH, Erlangen, גרמניה | 91-PCSM | |
| NaOH | Carl Roth , קרלסרוה, גרמניה | K021.1 | |
| Nystatin | PAN Biotech, Aidenbach, גרמניה | P06-07800 | |
| PBS | Thermo Scientific, וולת'אם, MA, ארה"ב | 14190-094 | |
| פניצילין/סטרפטומיצין | Life Technologies, דרמשטדט, גרמניה | 15140122 | |
| Pepsin | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, גרמניה | P6887-1G | |
| Precellys Keramik-Kit 1.4 מ"מ | Peqlab Biotechnolgie, ארלנגן, גרמניה | 91-PCS-CK14 | |
| Rotamax 120 Plate shaker | Heidolph, Schwabach, גרמניה | 544-41200-00 | |
| SDS | Carl Roth , קרלסרוה, גרמניה | CN30.3 | |
| מיקרוסקופ סטריאו | Leica , Wetzlar, גרמניה | M125 | |
| Steriflip-GP, 0,22 µ m | Merck Millipore, דרמשטדט, גרמניה | SCGP00525 | |
| מערבלי נדנדה ורולרים אנלוגיים של סטיוארט | סיגמא-אולדריץ', טאופקירכן, גרמניה | Z675113-1EA | |
| רקמות Tek O.C.T תרכובת | הרטנשטיין, וירצבורג, גרמניה | TTEK | |
| 200µ מ | Sarstedt, Nü mbrecht, גרמניה | 798.200.500 | |
| TRIS | Carl Roth, קרלסרוה, גרמניה | 5429.3 | |
| vedena Skalpellgriff איור 3, סטנדרטי, 125 מ"מ | דגשים רפואיים, רוהרדורף, גרמניה | CV102-003 | |
| Vortex-Genie2 | Scientific Industry, ניו יורק, ארה"ב | SI-0256 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה