אנחנו שפותחה. ומתארות פרוטוקול מבוסס על הרעיון ספינינג רטוב, לבנייה של מבוססי ג'לטין biomaterials בשימוש של יישום הנדסת רקמות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
אנחנו שפותחה. ומתארות פרוטוקול מבוסס על הרעיון ספינינג רטוב, לבנייה של מבוססי ג'לטין biomaterials בשימוש של יישום הנדסת רקמות.
מאמר זה מציג שיטה זולה כדי לבדות ג'לטין, כמו פולימר טבעי, לתוך סיבי monofilament או צורות אחרות המתאימות. דרך ספינינג בשיטה רטובה, ג'לטין סיבים המיוצרים על ידי ההבלטה חלקה במדיום קרישה מתאים. כדי להגדיל את השטח פונקציונלי של סיבים אלה ג'לטין והיכולת שלהם לחקות את התכונות של רקמות, ג'לטין שאפשר לעצב לטופס צינור בהתייחסות לרעיון הזה. נבדק על ידי בדיקות במבחנה ויוו, הצינורות ג'לטין מדגימים פוטנציאל גדול עבור יישום בהנדסת רקמות. מתנהג כחומר מילוי מתאים הפער, ג'לטין צינורות יכול לשמש כתחליף הרקמה באזור הפגוע (למשל, במערכת העצבים או לב וכלי דם), כמו גם לקדם התחדשות על-ידי מתן תחליף ישירה של תאי גזע, המעגלים העצביים. פרוטוקול זה מספק הליך מפורט ליצירת biomaterial מבוסס פולימר טבעי, וצפויה יישומה באופן משמעותי לטובת פיתוח correlative פולימרים טבעיים, המסייעים לממש אסטרטגיות התחדשות רקמות.
הפיתוח האחרון התחדשות רקמות כוללת את היישום של הנדסת רקמות, אשר מייצג את אתגר עבור השיפור של אסטרטגיות טיפוליות חדשות בטיפולים רפואיים. לדוגמה, הפוטנציאל מוגבל של מערכת העצבים התחדשות, הבאים מפציעה או מחלה, מהווה בעיה בריאותית משמעותית ברחבי העולם. בשל המורכבות של התהליכים הקשורים pathophysiological עם מערכת העצבים, השימוש בשתל מסורתי או היישום של ייצוב ניתוח הוכח להציע הטבות בתוצאות פונקציונלי, אבל אין שום ראיה חזקה עבור ההשפעות של קיבוע עמוד שדרה ניתוח1,2. ברקמות האזור הפגוע איבד והוחלף האסטרוציטים המושרה hypertrophically3, בסופו של דבר ויוצרים הצלקת גליה צפופה4,5. מטריצה זו משמש כמחסום כי רחובות ההתאוששות של העצב לתפקד6,7 , לכן, במידה רבה מעכבת התחדשות. לכן, חומר מילוי מתאים הפער צפוי למנוע האובדן של רקמת ולהפחית את היווצרות של רקמת צלקת-הקשורים על ידי שמירה על השלמות של האזור הפגוע, כמו גם על-ידי מתן החלפה ישירה של תאים עצביים, המעגלים כדי לקדם התחדשות האקסון.
Biomaterials פולימריים היה מועדף כמו פיגומים לתרפיה התחדשות רקמות, בהתבסס על התקנון של התקדמות ההתנהגות ואת הרקמה תא או האקסון וכלה בתמיכה מטריצה חוץ-תאית טבעיים (ECM). התבנית סיבים נחשבת בדרך כלל אבן בניין לחומרים שונים, בשל מבנה חד-ממדי8. הסיבים יכול להיות מושגת בדרך כלל על-ידי ההבלטה להמיס או רטוב ספינינג שיטה; עם זאת, גודל גדול והעלות של הציוד וכל הקושי לבצע בשיטות אלה הם מאתגרים. בנוסף, רוב העבודה הקשורים סיבי פולימר התמקדו חומרים סינתטיים או ללא הפרדות צבע. פולימרים טבעיים כמקור biomaterial מציעים מאפיינים הביו טוב יותר עבור גוף האדם. בכל זאת, כדי להשיג את היישור של סיבי פולימר טבעי הוא יחסית קשה יותר של פולימר סינתטי מקורות9. ומכאן, ההמרה של פולימר טבעי כמו מקור עשיר לחלבון לתוך סיבי biomaterial הוא לאסטרטגיה חשובה – לא רק הסיבים biomaterial יכול להיות ישירות מבודד מן חומר הגלם, וכך להימנע של טרנספורמציה מיותרים כדי מונומרים, אבל סיבי חלבון יש גם מראה טוב של מאפיינים חיוביים10.
בהקשר זה, אנו מתארים שיטה זולה עיבוד עבור ייצור סיבי פולימר טבעי דרך התפיסה הבסיסית של ספינינג רטוב, זה יכול להיות מיושם על המשקל מעבדה עבור הנדסת רקמות. ספינינג רטוב מבוצעת על ידי ההבלטה קרישה של פתרון פולימרי לתוך nonsolvent פולימר מתאימים. פתרון מתאים, צמיגה מסטול לתוך בינוני קרישת הדם גורמת מולקולות הפולימר להתמוסס. שלב המעבר, חוטים לאבד את המסיסות שלהם ואז הם זירז בצורה של שלב11פולימר מוצק. בהתייחס לתפיסה זו, אנו מורחב ואז ההתפתחות של הג'לטין לתוך הטופס שפופרת של תהליך היציקה, אשר נחשב ראוי ליישום התחדשות רקמות. בנוסף, ביסודה, אנו גם לפתח כל צורה של חומר מסיבי ג'לטין (למשל, צינור ג'לטין מסתכמת מסיבי ג'לטין מספר), לשני היישומים הרצויים.
ג'לטין, פולימר טבעי מתכלה, נוצר מ קולגן שפגע בסימני, הידרוליזה, כולל כל מדינה הסליל semicrystalline, אמורפי או משולשת של קולגן12. ידוע הזה קולגן הוא החלבון מבניים חיוני של כל רקמות החיבור של חולייתנים, חסרי חוליות13,14, אשר דומה למבנה חלבון של ECM העיקרי שגורם עצב צמיחה, במקביל, מחליף את כמות גדולה של גליקוזאמינוגליקן מופרש במהלך פגיעות בעמוד השדרה. לכן, השימוש של ג'לטין כמקור יהיה בחירה מצוינת עבור כל רכב רפואי. מלבד היותו מקור זול, ג'לטין הוא גם מתכלה, cytocompatible ומוכח קלינית להיות זמני פגם מילוי15. התפתחה צורת צינור, בדיקות במבחנה ויוו המתוארים כאן מדגימים כי ג'לטין יש הביו מעולה התאמתם רקמות בעתיד יישומי הנדסה. בתרבית עם תאי גזע אנושי אדיפוז, ג'לטין צינורות לשפר תאית התמיינות לתוך ובתאים עצביים באמצעות צביעת nestin חיובי כסמן תאי העצבים. יתר על כן, ג'לטין מספקות הפער חומר, המיוצר על ידי השיטה נוסדה במחקר זה, כמו צפוי להיות לניהול ובטוחה וכדי נהנים מאוד רקמות מהנדסים לפיתוח correlative פולימרים טבעיים עבור השיפור של רקמות אסטרטגיות התחדשות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
רקמות השומן התקבלו ניתוחים אורתופדיים כמו המאושר על ידי המוסדיים סקירה הלוח של Tri-שירות כללי החולים, טייפה, טייוואן, R.O.C. הליכים הכוללים נושאים בעלי חיים אושרו על ידי ועדת אכפת לי חיה-National מרכז רפואי ההגנה, טייוואן (R.O.C).
1. להרטיב ספינינג תהליך
2. מורפולוגיה של הצינור ג'לטין
3. תרבות של תאי גזע אנושי אדיפוז
4. טיפוח של תאים על המרקע ג'לטין
5. Immunocytochemistry
6. בבדיקת התאימות Vivo
הערה: חולדות עם משקל בין 201-225 גרם נבדקו בהצלחה באמצעות פרוטוקול זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה, פיתחנו בהצלחה את הג'לטין לתוך סיבי (איור 2א) ואת צינורות (איור 2ב, ג) דרך מושג ספינינג רטוב ידידותי למשתמש. חומרים אלה מבוססי ג'לטין יכול להיות מנוצל כמו כל כלי רפואי, בהתאם הצורה שלהם. בהתחשב בכך כי השטח פונקציונלי ואת מסגרת של חומרים כאלה מתאימים יותר עבור התחדשות רקמות, בדקנו את הביו צינור ג'לטין על-ידי ביצוע בדיקות במבחנה ויוו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הצגנו את התפתחות biomaterials מבוססי ג'לטין על-ידי שימוש פשוט רטוב ספינינג טכניקה שניתן להחיל במחקר של פולימרים טבעיים עבור התחדשות רקמות. עבודה זו הפגין את האפשרות של ייצור ג'לטין כמקור חלבון נהדר ללא התוספת של מקורות אחרים, במטרה לייעל את המאפיינים של ג'לטין עצמה. התפתחות biomaterials מבוססי ג'לטין בוצע לחלוטין בטמפרטורת החדר (22-26 מעלות צלזיוס). הכנה פתרון עדין הוא שלב קריטי בתוך הפרוטוקול, כמו שמירה על ריכוז של פתרון מדויק, זע את הפתרון בצורה חלקה מאוד להימנע בועות. הופעת בועות הפתרון, במיוחד כאשר נטען לתוך המזרק, ת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי משרד הלאומי הביטחון (MAB-105-070; MAB-106-077; MAB-107-032; MAB-107-065), משרד המדע והטכנולוגיה (רוב 107-2320-B016-016), בית חולים כללי Tri-שירות, הלאומית ההגנה המרכז הרפואי, טייוואן (TSGH-C106-046; TSGH-C106-115; TSGH-C107-041), בית החולים הכללי נג-חסין ואת שיתוף הפעולה של המרכז הרפואי של הביטחון הלאומי (CH-NDMC-107-8).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <הכנת תמיסה>חזקה: | |||
| ג'לטין מסוג B (חזיר) | Ferak | Art. -Nr. 10733 | 500 גרם בקבוקון |
| <חזק>תהליך ספינינג רטוב: | |||
| משאבה פריסטלטית | גילסון | דגם M312 | Minipuls*3 |
| מחבר צינור פלסטיק | World Precision Instruments | 14011 | 1 קופסה |
| מזרק | סטריקני | 5A06258541 | 26Gx1/2 אינץ' (0.45 x 12 מ"מ) |
| אצטון | פראק | Art. -Nr. 00010 | בקבוקון 2.5 ליטר |
| פוליקפרולקטון CAPA 6500 | פרסטורפ | 24980-41-4-דיכלורומתאן | |
| Scharlau | CL03421000 | 1 ליטר | |
| בקבוקון זכוכית פסטר | פיפטה פישר סיינטיפיק | 13-678-20A-מכשירי | |
| Hemostat | Shinetec | ST-B021-קטטר | |
| ורידי היקפי (Introcan Certo)B | . Braun | 1B03258241 | 24Gx3/4 אינץ' (0.7 x 19 מ"מ) |
| <חזק>מורפולוגיה של צינור הג'לטין: | |||
| מכונת ציפוי מקרטע יונים | היטאצ'י | e1010-מיקרוסקופ | |
| אלקטרונים סורק | היטאצ'י | S-3000N | - |
| <חזק>גידול תאים על צינור הג'לטין: | |||
| טריפסין-EDTA | Gibco | 488625 | בקבוקון 100 מ"ל |
| סרום בקר עוברי | Gibco | 923119 | 500 מ"ל |
| מדיום הנשר השונה של Dulbecco | Gibco | 31600-034 | אבקת |
| קרטינוציט-SFM בינוני | Gibco | 10744-019 | בקבוקון 500 מ"ל |
| בקבוקון T25 בקבוק | תרבית TPP | 90025 | VENT סוג |
| צלחת 6 בארות | פלקון | 1209938 | - |
| <חזק>אימונוציטוכימיה: | |||
| פוספט חוצץ | מלח Gibco | 654471 | בקבוקון 500 מ"ל |
| קרחון חומצה אצטית | Ferak | Art. -Nr. 00697 | בקבוקון 500 מ"ל |
| NP-40 פעילי שטח (תמיסת טרגיטול) | Sigma | 056K0151 | בקבוקון 500 מ"ל |
| בקבוקון רגיל של סרום עיזים | Vector Laboratories | S-1000-20 | בקבוקון 20 מ"ל, תרכיז |
| נסטין (נוגדן ראשוני) | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה | SC-23927-חמור | |
| נגד עכברים-פלואורסצאין איזותיוציאנט ( נוגדן משני) | Santa Cruz Biotechnology | SC-2099-Hoechst | |
| 33342 | Anaspec | AS-83218 | בקבוקון 5 מ"ל |
| in vivo בדיקת תאימות ביולוגית: | |||
| Tiletamine+zolazepam | Virbac | BC91 | בקבוקון 5 מ"ל |
| קסילזין | באייר קוריאה | KR03227 | בקבוקון 10 מ"ל |
| קטופרופן | Astar | 1406232 | 2 מ"ל בקבוקון |
| תמיסת פובידון-יוד | Everstar | HA161202 | 4 ליטר חבית |
| Cefazolin | China Chemical & תרופות | 18P909 | בקבוקון 1 גרם |
| להב אזמל | מכשירי Shinetec | ST-B021-מספריים | |
| כירורגיים | מכשירי Shinetec | ST-B021 | - |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.