Method Article

שתי שיטות Decellularization של רקמות הצמח ליישומים הנדסת רקמות

DOI:

10.3791/57586

⸱

May 31st, 2018

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, University of Wisconsin-Madison, 2Department of Orthopedics and Rehabilitation, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, 3Department of Biomedical Engineering, University of Wisconsin College of Engineering, 4Department of Biomedical Engineering, Worcester Polytechnic Institute

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כאן אנו מציגים, ניגודיות שני פרוטוקולים נהגה decellularize רקמות הצמח: גישה מבוססת דטרגנט וגישה ללא חומרי ניקוי. שתי השיטות להשאיר מאחור את מטריצה חוץ-תאית של רקמות הצמח בשימוש, אשר אז יכול להיות מנוצל כמו פיגומים עבור יישומי הנדסת רקמות.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השתלים עצמיים סינתטי, מהחי המשמשים כעת בתור פיגומים להחלפת רקמות יש מגבלות בשל זמינות נמוכה, הביו המסכן ועלות. רקמות הצמח יש מאפיינים חיוביים שהופכים אותם באופן ייחודי מתאים להשתמש פיגומים, כגון שטח גבוהה, תחבורת מים מעולה ושמירה, נקבוביות מחוברים, המקובץ רשתות כלי דם, ומגוון רחב של מכונות מאפיינים. שתי שיטות מוצלחת של צמח decellularization עבור יישומים הנדסת רקמות מתוארים כאן. השיטה הראשונה מבוססת על אמבטיות דטרגנט להסיר חומר הסלולר, הדומה שנוצרו קודם לכן שיטות השתמשו כדי לנקות רקמות יונקים. השניה היא שיטה ללא דטרגנט הותאם מפרוטוקול מבודד להערכת עלה, כרוכה בשימוש אקונומיקה מחוממת וחדר אמבט מלח כדי לנקות את העלים והגבעולים. שתי השיטות תשואות פיגומים עם תכונות מכניות דומות, השפעה מטבולית סלולרית נמוכה, ובכך מאפשר למשתמש לבחור פרוטוקול אשר מתאים יותר יישום המיועד שלהם.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הנדסת רקמות הופיע בשנות השמונים כדי ליצור רקמה חיה תחליפים, ואפשרות כתובת משמעותית האיברים והרקמות מחסורים1. אסטרטגיה אחת השתמשה פיגומים כדי לעורר את הגוף להתחדש חסרים לרקמות או לאיברים מדריך. למרות מתקדם ייצור גישות כגון הדפסה תלת-ממדית יצרו פיגומים עם מאפיינים הפיזיים ייחודיים, היכולת לייצר פיגומים עם מגוון רחב של מאפיינים פיזיים וביולוגיים השגה נשאר אתגר2 , 3. יתר על כן, עקב מחסור של רשת כלי הדם פונקציונלי, טכניקות אלו היה מוגבל בהתחדשות רקמות תלת-ממדי. השימוש decellularized ברקמות בעלי חיים ואנושית כמו פיגומים עזר תוך עקיפת זו בעיה4,

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. decellularization של רקמת הצמח באמצעות גישה מבוססת-חומרי ניקוי

  1. השתמש טרי או קפוא hispida פ, דגימות עלים. הקפאת דגימות טריים שאינם בשימוש מקפיא-20 ° C, חנות לשימוש עתידי (עד שנה).
    הערה: השתמש רקמות הגבעול או עלה של כמעט כל צמח הרצוי. אחסון מורחב פעמים יכול לגרום נזק לרקמות.
    1. לקבוע את הגודל והצורה של דגימות להיות מעובד על בסיס השימוש המיועד של המדגם (כלומר מדגמים חתוך לרצועות מתאימים היטב עבור יישומי בדיקות מכניות, בינתיים 8 מ"מ דיסק דוגמאות שימושיות ביישומים culturing רב טוב ). חותכים העלה 8 מ"מ דיסקים עם ביופסיה חדה, נקייה אגרוף בזמן שקוע מתחת לטמפרטורת החדר (20-25 ° C) יונים H2O.
      פתק: ניתן להשתמ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שתי השיטות הניב פיגומים שהיו מתאימים עבור יישומי הנדסה תרבית תאים ורקמות. איור 1 מציג את תהליך העבודה הכללי של התהליך decellularization באמצעות עלים שלמים של שיטה המבוססת על חומרי ניקוי ו לחתוך דוגמיות (8 מ מ קוטר) עבור פעולת השירות ללא חומרי ניקוי. Decellularization מוצלחת של רקמות פיקוס hispida בעקבות שתי השיטות הניב דוגמאות ברורות ללא פגע (איור 1A ו 1B). היה אפשר decellularize רקמות הצמח כולו (

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במסמך זה, מתוארות שתי שיטות decellularize רקמות הצמח. התוצאות שהוצגו כאן, יחד עם התוצאות של מחקרים קודמים25, מציע כי הפרוטוקולים הושיט צפויים החלים מגוון רחב של זנים של צמחים, יכול להתבצע על גבעולים ועלים. הליכים אלה הם פשוטים, אינם דורשים ציוד מיוחד, כך הצמח decellularization יכול להתבצע במעבדות רוב. ראוי לציין כי לאחר decellularization, פיגומים חייב להיות functionalized כדי להקל על הידבקות בתרבית של תאים. טכניקות שונות functionalization כדי לאפשר בתרבית של תאים אדהזיה וצמיחה על צמח רקמות כבר תיא.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ברצוננו להודות ג'ון וירט של הגנים אולבריך לאספקת באדיבות דגימות שימוש בפרוייקט זה. עבודה זו נתמכת באופן חלקי על ידי הלאומי ללב, ריאות, ודם המכון (R01HL115282 אל-G.R.G.) הקרן הלאומית למדע (DGE1144804 J.R.G, G.R.G.), המחלקה לכירורגיה באוניברסיטת ויסקונסין ואת קרן הבוגרים (H.D.L.). עבודה זו גם נתמך בחלקה על ידי הסוכנות להגנת הסביבה (כוכב גרנט 83573701 מס), מכוני הבריאות הלאומיים (R01HL093282-01A1 ו- UH3TR000506), הקרן הלאומית למדע (IGERT DGE1144804).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
נתרן דודציל סולפטסיגמא מדעי החיים75746-1KG
Triton X-100MP Biomedicals, LLC807426חומר פעילי שטח לא יוני המוזכר במאמר. מגיב צמיג מאוד, יכול לעזור לחתוך את קצה הפיפטה בעת ציורו.
אקונומיקה מרוכזת (8.25% נתרן היפוכלוריט)קלורוקספריט #: 31009אקונומיקה מרוכזת סטנדרטית.
נתרן ביקרבונטAcros Organics217120010ניתן להחליף בנתרן הידרוקסיד או נתרן פחמתי.
8 מ"מ BiopunchHealthLink15111-80חותך דגימות שמתאימות היטב לשולחן 24 צלחת
בטן רקדנית-שייקStovall Life SciencesBDRAA115Sהשתמש במהירויות נמוכות כדי לא לפגוע ברקמות. יכול להשתמש בכל דגם/מותג של שולחן טלטול
צלחת חמה/ערבוב איזוטמפפישר סיינטיפיקיכול להשתמש בכל סגנון/מותג של צלחת חמה/ערבוב
כליכול להשתמש בכוס בכל גודל כל עוד היא תתאים לדוגמאות שלך ולא תעמיס עליהן.
Tris HydrochlorideFisher ScientificBP153-500
DMEMCorningMT50003PC
Quant-iT Picogreen dsDNA assayLife TechnologiesP11496יכול להשתמש בכל mehtod לכימות dsDNA בהישג יד.
..

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Vacanti, J. Tissue engineering and regenerative medicine: from first principles to state of the art. Journal of Pediatric Surgery. 45 (2), 291-294 (2010).
  2. Kim, S., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Plant DecellularizationDetergent Bath MethodDetergent Free MethodBleach Salt BathTissue Engineering ScaffoldsPlant Tissue ProcessingMechanical Property AnalysisCellular Metabolic ImpactStem Cell GrowthProtective Equipment Use

Related Articles