Name: הנדסה ביולוגית המבוססת דם שתלי שימוש bioreactor pulsatile (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-06-14T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 22 s
Description: למדו הנדסת שתלים כלי דם ביולוגיים באמצעות ביוריאקטור פולסטילי. השיטה משתמשת ברשת PGA מתכלה ותאי שריר חלק ליצירת שתלים לניתוחי מעקפים עורקיים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

עבודה זו ממומנת על ידי המכונים הלאומיים לבריאות גרנט EB-R01 ו R01 008,836 HL083895 (הן LEN). אנחנו יכולים להודות דריל סמית&#39;, נפח הזכוכית אוניברסיטת לביצוע bioreactors למחקר שלנו.

דוד לחץ להרכיב את צינור החיטוי של מערכת הזרימה ורכיבים bioreactor (bioreactor עצמו את המכסה פקק סיליקון) הורה כמו באיור 1 ואיור 2. צינור האכלה יש מחבר זכר בצד אחד וסוף לפתוח בצד השני. שלושה קטעים קצרים צינורות מוכנסים דרך כובע סיליקון לחילופי הגזים. 1. תפירה PGA Mesh <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גזור PGA רשת אל 1.1cm x ~ גיליון 8cm (תלוי בגודל bioreactor). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צינורות סיליקון נקי (קוטר פנימי 3mm) עם מים מזוקקים (dH20) ואוויר יבש לפני השימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש 6.0 תפר Dexon לתפור PGA רשת סביב צינור סיליקון נקי מתחיל עם שלושה קשרים כירורגי ואחריו תפרים יחיד. </li></ol> 2. PGA פיגומים טיפול פני השטח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טובלים PGA פיגומים ב 1M NaOH עבור 1-2min ולהקליט את זמן הטיפול ולהשתמש באותו הזמן עבור כל פיגומים PGA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף PGA פיגומים באמבטיות dH2O 2 דקות 3 פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פט PGA פיגומים יבש עם מטבל Kimwipes בין כל DH 2 אמבטיות O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יבש PGA פיגומים מתחת למכסה המנוע בתרבית רקמה לייבוש באוויר במשך 15 דקות עם מפוח על. </li></ol> 3. דקרון נשק תפירה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש תפר Prolene 4.0 לתפור חתיכות קטנות של האזיקים דקרון (1cm) על צד של הרשת PGA עם חפיפה של 2-3mm. הערה: להיזהר לא לנקב בצינור סיליקון (איור 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש תפר אותו לתפור שלושה תפרים סביב הקצה החופשי של האזיקים דקרון. הקפד להשאיר מספיק התפרים בקצוות ללא תפר Prolene לצעד 5.1 (איור 3). </li></ol> 4. האסיפה של bioreactor (יום לפני תחילתה של תרבות bioreactor) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משרים רשת תפור צינורות סיליקון, מכשירי ניתוח, ואת חוט דק באמבטיה אתנול 70% עבור 20-30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את שקיות החיטוי המכיל את bioreactor ו להטביע אותו באמבטיה אתנול 70% לפחות 30 דקות לפני הרכבת. הקפידו לשטוף את bioreactor ביסודיות עם אתנול. חשיפה של כל הרכיבים bioreactor אתנול 70% הוא צעד נוסף עיקור. צעד זה גם מסיר רעלן פנימי, אשר לא הוסר על ידי מעוקר והיא מזיקה לתאי הדם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משוך צינורות סיליקון דרך הצד נשק באמצעות תיל דק למשוך את זה עד הסוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח bioreactor מתוך האמבטיה אתנול (לשמור על רשת שקוע אתנול). תקן הפיגום PGA בתוך bioreactor על ידי הידוק האזיקים דקרון על השפתיים זכוכית מתרחבים על ידי הידוק וקשירת את התפרים Prolene (איור 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר צד אחד של נשק בצד bioreactor למחברים דרך צינורות סיליקון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משוך הצד השני של צינורות סיליקון עם מתח מספיק להכניס את שאר שני מחברי לתוך צינורות סיליקון. תחזיקי צינורות סיליקון בחוזקה בעת הוספת מחברים! </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס מחדש bioreactor לאמבטיה לשטוף עם אתנול אתנול על ידי משיכתו בעדינות מחברים מתוך הנשק בצד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פליפ bioreactor מעל ולאפשר להשרות למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Bioreactor פליפ בצד ימין למעלה להשרות במשך 10 דקות נוספות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסננים את כל אתנול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת שלוש מנות גדולות פטרי (10 ס"מ) בסדרה ו bioreactor מקום בצלחת מרכז להחזיק אתנול עודף נטף הקצוות של הצינורות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פלאש bioreactor ו PGA רשת עם מים רקמות התרבות באמצעות פיפטה 5 מ"ל או 10 מ"ל. גם רקמת סומק התרבות מים לתוך צינור סיליקון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביסודיות לנקז את כל המים העודפים לתוך בצלחות פטרי משני צדי bioreactor. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Bioreactor יבש לילה ברדס עם מפוח ולכבות UV. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הערות נוספות: לוודא בר ומערבבים סטרילי הוא bioreactor. הקפד לא "לרחף" מעל bioreactor מרגע זה והלאה, כדי למנוע זיהום. חותכים את שפע של רצועות parafilm ולספוג אותם באמבטיה קטנה אתנול 70% (גדול צלחת פטרי עובד היטב). </li></ol> 5. יום 1: הגדרת bioreactor <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צלחת פטרי סטרילית על פתיחת bioreactor כל להגן על פיגום בתוך PGA של מזהמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב מערכת זרימת bioreactor כמצוין באיור 4 ו parafilm כל המפרקים חיבור. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגבו מחברי הראשון עם מגבונים אלכוהול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף נמל זריקה בזרוע, השלישי בשימוש של bioreactor. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר צינורות סוס ים ועניבה מקצה הכחול של דילול מלוחים כמפורט קרוב לצומת-Y האפשרי. משוך מהדק הצינור במקום כדי להבטיח שאין להעביר נוזל לחלק זה של הצינור </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את שקית העירוי, &amp; לצרף צינורות סוס ים (אדום) אל הקצה המרוחק של שקית העירוי. הקפד לנגב נמל הכניסה עם אלכוהול לנגב הראשון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף סוס ים בצד אחד של מערכת זרימה (דרך צינור סוף לבן). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס 3 כיווני שסתום לתוך מערכת הזרימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר מתמר הלחץ &amp; להתחבר שסתום משולשת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף הקצה השני של מתמר לחץ לפתיחת באמצע בתיק. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחברbioreactor למערכת לזרום דרך צומת ה-Y. השתמש במזרק 60ml להוסיף 350ml של 1% fungizone (5 מ"ל לערבב עם fungizone 495ml של PBS) כדי שקית העירוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסחוט שקית העירוי כדי לשטוף את המערכת זורם על ידי התאמת זין לעצור כדי לאפשר זרימה של PBS. הערה: לבדוק בתוך bioreactor כדי להבטיח שאין דליפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Re-להשעות 8 x10 6 SMCs (על אחת ומחוברות T75) ב 1.25ml של בינוניים זרע על כל scafffold PGA. ודא ההשעיה התא כבר אחיד טפטף על צומת-PGA רשת דקרון, כמו גם על הצד התחתון של PGA רשת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגב שפת bioreactor עם אלכוהול לנגב באמצעות סיבוב bioreactor לצדדים להימנע מרחף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסה סיליקון פקק ההרכבה (איור 2) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיל שקית החיטוי חזרה בזהירות, כדי לוודא שלא לחשוף את החלק התחתון של המכסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף נמל הזרקה אל צינורית האכלה על המחבר הגברי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף PTFE 0.20 מסננים מיקרומטר אחד משלושת נמלי האוויר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היזהרו שלא לחשוף / לגעת בתחתית המכסה תוך כדי התהליך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Parafilm הנמל ההזרקה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את מכסה פקק סיליקון לתוך bioreactor זכוכית לוודא כי צינור האכלה בתוך bioreactor לא לגעת PGA פיגומים seeded. Parafilm מסביב למכסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המקום bioreactor עם מערכת הזרימה בתוך האינקובטור (על צידו) וסובב את bioreactor כל 5 דקות במשך 25-30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו את תא bioreactor עם 400ml התקשורת 4-10 התרבות שלנו כפי שמתואר (טבלה 1). בינוני זה תרבות "אופטימיזציה" של העורקים חזירי מהונדסים. </li></ol> 6. יום 6-7: הפעלת המשאבה, ועל האכלה ראשון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגדול הפיגומים seeded סטטי ללא pulsatile כל שאיבה דרך צינור סיליקון עבור 6-7 ימים. אין צורך בשינוי בינוני או תוספי ויטמין C במהלך תקופה זו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שאין דליפה של PBS או מסתלסל של צינורות מערכת הזרימה לפני הפעלת המשאבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המשאבה של מערכת הזרימה ולוודא להתאים להגדרה המשאבה, כך הלחץ קורא 270/-30mmHg כ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הלחצים שיא יומי בכל תרבות לשמר את הלחץ על 270/-30mmHg. מתמר לחץ יכול להיות מחובר למחשב כדי לקרוא לפקח על לחץ. </li></ol> ראשית האכלה <ol start="5" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב הזרקת הנמל &amp; PTFE לסנן על האכלה מכסים לשינוי הן המדיום למטרות בזבוז בינוני deposal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקמו את צינור ההאכלה בתוקף על המשאבה ולהכניס קצה אחד האכלה נמל bioreactor ואת הקצה השני מכסה האכלה. הקפד לנגב את יציאות הזרקה עם מגבונים אתנול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש משאבה כפול כיוונית Masterflex לשאוב מתוך 200 מ"ל של מדיום. ואז להשתמש צינור האכלה חדש לשאוב 200 מ"ל של מדיום חדש בחזרה bioreactor. תמיד להתחיל עם מהירות איטית מאוד, במיוחד כאשר שאיבה בחזרה בינוני עד bioreactor. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שנה בינונית אסקורבית תוספת 2x/week חומצה. כדי להוסיף חומצה אסקורבית, להשתמש מזרק 30 מ"ל להוציא 25ml של המדיום ולמקם אותו בצד בשכונה רקמות. להמיס 25 מ"ג של חומצה אסקורבית ב 5 מ"ל של PBS ולסנן אותה דרך מסנן 0.22 מיקרומטר. ראשית להזריק חומצה אסקורבית סטרילי לתוך צינור האכלה ולהוסיף גב בינוני 25ml הוציאו קודם לכן. המתכון בינוני ניתנת בטבלה 1. </li></ol> 7. נציג תוצאות: <img src="/files/ftp_upload/2646/2646fig1.jpg" alt="איור 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 1"> באיור 1. צינורות ומחברים להרכבה מערכת זרימת מוצגת לעיל. <img src="/files/ftp_upload/2646/2646fig2.jpg" alt="איור 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 2"> איור 2. פקק סיליקון הרכבה המכסה מוצגת לעיל. <img src="/files/ftp_upload/2646/2646fig3.jpg" alt="איור 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 3"> איור 3. שרטוטים של ההרכבה bioreactor מוצגים לעיל. בתוך האזיקים דקרון bioreactor מהודקים אל זרועות זכוכית עם קשרים תפר כחול. <img src="/files/ftp_upload/2646/2646fig4.jpg" alt="איור 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 4"> איור 4. מערכת זרימה מחוברים צינורות bioreactor מוצגת לעיל. L/S18 צינורות יהיה נשאבים על ידי משאבה Masterflex ובכך המניע את הזרימה. מתמר הלחץ יהיה למדוד את הלחץ לפני הכניסה bioreactor על הזרם העליון. <img src="/files/ftp_upload/2646/2646fig5.jpg" alt="איור 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 5"> איור 5. תמונה של כלי הנדסה שנקטפו. כלי הנדסי ייראה אטום ולהשיג עובי דופן של כ 250μm אחרי התרבות 8 שבועות בתנאים pulsatile. <img src="/files/ftp_upload/2646/2646fig6.jpg" alt="איור 6" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 6"> איור 6. Haematoxylin ו Eosin מוכתם חתכים של כלי הנדסה. A ו-B הם 8 שבועות לא פעמו וכלי פעמו, בהתאמה.C ו-D-4 שבוע כלי שאינו פעמו פעמו, בהתאמה. L מציין את הצד luminal הכלים. שורת קשקשים הוא 100μm. <img src="/files/ftp_upload/2646/2646fig7.jpg" alt="איור 7" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 7"> איור 7. כתמים של Trichrome מאסון עבור קולגן (כחול) עבור חתכים של כלי הנדסה. A ו-B הם 8 שבועות כלי שאינו פעמו פעמו, בהתאמה. C ו-D-4 שבוע כלי שאינו פעמו פעמו, בהתאמה. שים לב כלי 4 שבועות פעמו מראה קולגן יותר ממקבילו שאינו פעמו. החצים הלבנים הצבע שנותרו שברי PGA ב הכלים. שורת קשקשים הוא 100μm. <img src="/files/ftp_upload/2646/2646fig8.jpg" alt="איור 8" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="איור 8"> איור 8. מכתים Immunochemistry של סמנים SMC בעורקים מהונדסים שור. שריר חלק α-אקטין, calponin-1, וחלק שרירים שרירן שרשרת כבדה (SMMHC) הם מוקדם, ביניים, ומאוחר סמנים כויץ SMC, בהתאמה. עד סוף שנת התרבות של 12 שבועות, התאים כלי הקיר להביע SM-α אקטין כמויות מתונות של Calponin-1 ו SMMHC. שורת קשקשים הוא 20μm. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> רכיב </td><td> כמות </td></tr><tr><td> DMEM (DME / נמוך שונה) </td><td> 500 מ"ל </td></tr><tr><td> FBS (העובר שור נסיוב) חום מומת </td><td> 100 מ"ל </td></tr><tr><td> HEPES 1.0 M </td><td> 5 מ"ל </td></tr><tr><td> ויטמין C (מומס PBS או DMEM) </td><td> 25 מ"ג </td></tr><tr><td> פרולין / גליצין / אלאנין 25 mg/25 mg/10 מ"ג (מומס 5 מ"ל של PBS) </td><td> 5 מ"ל </td></tr><tr><td> CuSO 4 1.5 מיקרוגרם (מומס in1 מ"ל PBS) </td><td> 1ml </td></tr><tr><td> פניצילין G ב 10,000 יחידות / מ"ל </td><td> 5 מ"ל </td></tr><tr><td> PDGF-BB (טסיות הנגזרות גורם הגדילה-BB) בשעה 10ng/ml </td><td> 5μg </td></tr><tr><td> bFGF (גורם בסיסי הצמיחה פיברובלסטים) בשעה 10ng/ml </td><td> 5μg </td></tr></tbody></table> טבלה 1. רכיבים של המדיום "4-10" מוצגים בטבלה לעיל. למעט PDGF-BB ו bFGF, כל הרכיבים האחרים הם להיות מסונן דרך מסנן 0.2μm לפני השימוש.

<ol><li>Risau, W., Flamme, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vasculogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Cell+Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">Vasculogenesis.</a> Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 11, 73-91 (1995).</li>
<li>Fankhauser, F., Bebie, H., Kwasniewska, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Influcence+of+mechanical+Forices+and+Flow+Mechanisms+on+Vessel+Occlusion%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+Surgery+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">The Influcence of mechanical Forices and Flow Mechanisms on Vessel Occlusion.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 6, 530-532 (1987).</li>
<li>Niklason, L. E., Gao, J., Abbott, W. M., Hirschi, K. K., Houser, S., Marini, R., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+arteries+grown+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Functional arteries grown in vitro.</a> Science. 284, 489-493 (1999).</li>
<li>Prabhakar, V., Grinstaff, M. W., Alarcon, J., Knors, C., Solan, A. K., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+porcine+arteries%3A+Effects+of+scaffold+modification%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">Engineering porcine arteries: Effects of scaffold modification.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 67A, 303-311 (2003).</li>
<li>Mitchell, S. L., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Requirements+for+growing+tissue-engineered+vascular+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Pathology%22%5BJournal%5D)">Requirements for growing tissue-engineered vascular grafts.</a> Cardiovascular Pathology. 12, 59-64 (2003).</li>
<li>Dahl, S. L. M., Rhim, C., Song, Y. C., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+and+compositions+of+tissue+engineered+and+native+arteries%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties and compositions of tissue engineered and native arteries.</a> Annals of Biomedical Engineering. 35, 348-355 (2007).</li>
<li>Quint, C., Kondo, Y., Manson, R. J., Lawson, J. H., Dardik, A., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decellularized+tissue-engineered+blood+vessel+as+an+arterial+conduit%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Decellularized tissue-engineered blood vessel as an arterial conduit.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108, 9214-9219 (2011).</li>
<li>Niklason, L. E., Yeh, A. T., Calle, E. A., Bai, Y., Valentín, A., Humphrey, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enabling+Tools+for+Engineering+Collagenous+Tissues+Integrating+Bioreactors%2C+Intravital+Imaging%2C+and+Biomechanical+Modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Enabling Tools for Engineering Collagenous Tissues Integrating Bioreactors, Intravital Imaging, and Biomechanical Modeling.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107, 3335-3339 (2010).</li>
<li>Gong, Z., Calkins, G., Cheng, E. -c, Krause, D., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+Culture+Medium+on+Smooth+Muscle+Cell+Differentiation+from+Human+Bone+Marrow-Derived+Mesenchymal+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+A%22%5BJournal%5D)">Influence of Culture Medium on Smooth Muscle Cell Differentiation from Human Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells.</a> Tissue Engineering Part A. 15, 319-330 (2009).</li>
<li>Gong, Z. D., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-diameter+human+vessel+wall+engineered+from+bone+marrow-derived+mesenchymal+stem+cells+%28hMSCs%5BTitle%5D)+AND+%22Faseb+Journal%22%5BJournal%5D)">Small-diameter human vessel wall engineered from bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSCs.</a> Faseb Journal. 22, 1635-1648 (2008).</li>
<li>Poh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+vessels+engineered+from+human+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Blood vessels engineered from human cells.</a> Lancet. 365, 2122-2124 (2005).</li>
<li>American Heart Association. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Biostatistical+fact+sheet%3A+cardiovascular+procedures%22">Biostatistical fact sheet: cardiovascular procedures</a>. , American Heart Association. (2002).</li>
</ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

איכות כלי מהונדסים הוא חלק גדול מוכתבת על ידי איכות של SMCs שימוש בתרבית רקמה. היבטים קריטיים של פנוטיפ SMC כוללים מורפולוגיה כויץ, מספר מעבר נמוך, ואת היכולת להתרבות בתוך bioreactor. אנו ממליצים על מספר למעבר להיות לא יותר מ P3 בזמן זריעת תאים על גבי פיגום פולימרי. יתר על כן, חשוב לאשר את מקורות SMC חופשיים mycoplasma לפני השימוש. ראינו כי mycoplasma מזוהם תאים להוביל פוחתת משמעותית התפשטות הסלולר מטריצה ​​בתצהיר קולגן בתרבות bioreactor. <p class="jove_content" style=";text-a...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><th> שם מגיב / חומרים </th><th> ספק </th><th> מספר קטלוגי </th></tr><tr><td> FBS (עוברית שור סרום) חום מומת </td><td> HyClone </td><td> SH30071 </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> GIBCO </td><td> 11885 </td></tr><tr><td> rhFGF-בסיסי </td><td> R &amp; B </td><td> 234-FSE </td></tr><tr><td> rrPDGF-BB </td><td> R &amp; B </td><td> 520-BB </td></tr><tr><td> Penicilin G </td><td> סיגמא </td><td> PENNA </td></tr><tr><td> (II) נחושת סולפט </td><td> סיגמא </td><td> C8027 </td></tr><tr><td> Gylcine </td><td> סיגמא </td><td> C8790 </td></tr><tr><td> L-אלאנין </td><td> סיגמא </td><td> A7469-25 גרם </td></tr><tr><td> L-פרולין </td><td> סיגמא </td><td> P5607-25 גרם </td></tr><tr><td> חומצה אסקורבית </td><td> סיגמא </td><td> A4544-25 גרם </td></tr><tr><td> HEPES </td><td> סיגמא </td><td> H3375-100 גרם </td></tr><tr><td> סיליקון מעצור </td><td> קול, בן הזוג </td><td> 06298-24 </td></tr><tr><td> Masterflex צינורות L / S </td><td> קול, בן הזוג </td><td> 06508-16, 06508-18 </td></tr><tr><td> Masterflex משאבה </td><td> קול, בן הזוג </td><td> 7553-80 </td></tr><tr><td> דקרון השרוול </td><td> Maquet </td><td> 174406 </td></tr><tr><td> PGA הרגיש </td><td> קונקורדיה </td><td> MO000877-01 </td></tr><tr><td> 4-0 1.5 מטרי Surgipro השני תפר </td><td> Syneture </td><td> VP-557-X </td></tr><tr><td> 6-0 0.7 Dexon מטרי תפר </td><td> Syneture </td><td> 7538-11 </td></tr><tr><td> 0.22μm PTFE מסננים </td><td> Whatman </td><td> 6780-2502 </td></tr><tr><td> שלושה Way Stop-הזין </td><td> Edwards Lifesciences </td><td> 593WSC </td></tr><tr><td> לחץ מתמר </td><td> Edwards Lifesciences </td><td> PX212 </td></tr><tr><td> IV שקיות </td><td> בקסטר </td><td> R4R2110 </td></tr><tr><td> דילול מלוחים להגדיר </td><td> חץ </td><td> W20030 </td></tr><tr><td> צינורות סיליקון </td><td> Saint-Gobain </td><td> F05027 </td></tr></tbody></table>

הנדסה ביולוגית המבוססת דם שתלי שימוש bioreactor pulsatile

Engineering Biological-Based Vascular Grafts Using a Pulsatile Bioreactor

מאמץ רב הוקדשה להתפתח ולהתקדם את המתודולוגיה להתחדש פונקציונלי בקוטר קטן עורקים עוקף. בסביבה פיזיולוגיים, הן גירוי מכני כימי נדרשים לשמור על פיתוח פונקציונליות נכונה של 1,2 כלי העורקים. מערכות bioreactor תרבות שפותחה על ידי הקבוצה שלנו נועדו לתמוך התחדשות כלי בתוך סביבה הכימותרפיה מכני מבוקר דווקא מחקה כי כלי הילידים. הרכבה bioreactor שלנו ונהלים תחזוקה הם פשוטים למדי הדיר מאוד 3,4. לתאי שריר חלק (SMCs) הם זורעים על חומצה polyglycolic רשת צינורי (PGA) כי הוא מושחל על צינורות סיליקון תואם תרבותי bioreactor עם או בלי גירוי pulsatile עד 12 שבועות. ישנם ארבעה מאפיינים עיקריים המבדילים bioreactor שלנו כמה מקודמיו. 1) בניגוד למערכות אחרות, כי תרבות לדמות רק ביוכימיים המקיף של כלי דם מקומיים, bioreactor שלנו גם יוצר סביבה pulsatile פיזיולוגיים ידי יישום זן רדיאלי מחזורית לכלי בתרבות. 2) כלי מהונדסים מרובים יכול להיות מתורבת בו זמנית בתנאים מכניים שונים בסביבה כימית מבוקרת. 3) bioreactor מאפשר שכבה מונו של בתאי האנדותל (EC) להיות מצופה בקלות על הצד luminal כלי מהונדסים עבור מודלים השתלה מהחי. 4) bioreactor שלנו יכולים גם כלי תרבות מהונדסים עם גודל קוטר שונה נע בין 1 מ&quot;מ עד 3 מ&quot;מ, שמירת מאמץ כדי להתאים לכל bioreactor הפרט להתאים גודל קוטר מסוים. כלי הנדסה בתרבית bioreactor שלנו להידמות כלי הדם יליד בהיסטולוגיה במידה מסוימת. התאים בדפנות כלי להביע בוגרת סמנים SMC כגון התכווצות שרירים שרשרת חלקה שרירן כבד (SMMHC) 3. כמות ניכרת של קולגן מופקד בתוך המטריצה ​​תאיים, אשר אחראי על חוזק מכני האולטימטיבי של כלי הנדסה 5. אנליזה ביוכימית גם מציין כי תוכן קולגן של כלי הנדסה דומה לזו של העורקים יליד 6. חשוב לציין כי bioreactor pulsatile יש כלי מחדש באופן עקבי כי התערוכה תכונות מכאניות המאפשרות השתלת ניסויים מוצלחים בבעלי חיים 3,7. בנוסף, bioreactor זה יכול להיות שונה יותר, כדי לאפשר בזמן אמת הערכה ומעקב של שיפוץ קולגן לאורך זמן, הלא פולשני, באמצעות מיקרוסקופ אופטי שאינו ליניארי (NLOM) 8. לסיכום, bioreactor זה אמור לשמש פלטפורמה מצוינת ללמוד את המנגנונים הבסיסיים המווסתים את התחדשות של בקוטר קטן שתלי תפקודי כלי הדם.

הקבוצה שלנו פיתחה תרבות bioreactor מערכת המחקה את מדגיש pulsatile פיזיולוגיות של מערכת הלב וכלי הדם להתחדש מושתלת בקוטר קטן שתלי כלי דם.

מאמצים רבים הוקדשו לפיתוח וקידום המתודולוגיה לregeneration (החדשנות) של מעקפים עורקיים תפקודיים בעלי קוטר קטן. במצב הפיזיולוגי...

המטרה הכללית של הליך זה היא להנדס מעקפים כלי דם מבוססי ביולוגיה באמצעות מערכת ביו-ריאקטור פולסטילית. דבר זה מושג על ידי הכנת פיגום ביודגדרדל מרשת PGA שבה יגדלו התאים, והרכבתם בתא ביו-ריאקטור. לאחר מכן מזריעים את הפיגומים בתאי שריר חלק, ומכסה עם אטמים לצינורות אוויר והזנה אוטם את תא הביו-ריאקטור.לאחר מכן, הביוריאקטור מחובר למערכת זרימה כדי לספק זרימה פולסטילית לכלי הדם בביוריאקטור. בתוך הריאקטור, התאים גדלים לכדי כלי דם שעוברים בדיקות אימונוכימיות, ביוכימיות ומכניות. השלכותיה של טכניקה זו משתרעות על טיפול במחלת העורקים הכליליים, שכן טכניקה זו מהווה גישה מבטיחה להנדסה מחדש של שתלי כלי דם בעלי קוטר קטן להסבת עורקים.למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנות בתחום הנדסת כלי הדם, ניתן ליישמה גם על מערכות איברים אחרות החשופות לכוחות פיזיולוגיים מחזוריים. באופן כללי, מי שאינו מכיר את השיטה יתקשה בביצועה. נדרש תרגול רב כדי לשלוט במיומנויות אלו באופן מלא.הרעיון לגישה זו עלה תחילה כאשר הבנו את החשיבות של הפעלת גירוי מכני פיזיולוגי לצורך רגנרציה של מבנים הנדסיים. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית, שכן תהליכי הביוריאקטור קשים ללמידה בשל ריבוי השלבים בהם, וניתן לרכוש אותם רק באמצעות הדגמה מפורטת. לתחילת הדברים, השתמש במים מזוקקים כדי לנקות קטעים באורך 30 centimeter של צינור סיליקון בעל קוטר פנימי של thr

engineering-biological-based-vascular-grafts-using-pulsatile

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

PGS אלסטומרי פיגומים עם כלי הדם לתאי שריר חלק בתרבית bioreactor זרימה pulsatile עלול להוביל בקוטר קטן בונה מבטיח עורקי עם ייצור ECM יליד בתקופה התרבות קצר יחסית.

PGS אלסטומרי פיגומים להנדסת רקמות העורקים

פרוטוקול צעד-אחר-צעד למיקום בין-positional של כלי רקמה מהונדסת (TEVs) לעורק הראשי של כבשים באמצעות השקה והערכה דיגיטלית בזמן אמת מקצה-לקצה בvivo עד הקרבת בעלי חיים.

טכניקה כירורגית להשתלה של רקמות שתלי כלי דם מהונדסים ולאחר<em&gt; In vivo</em&gt; ניטור

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לייצר שתלי כלי רקמה מהונדסת, כי הם פונקציונליים להשתלה לעכברים על ידי זריעה כפולה תאי גזע pluripotent מושרה באופן חלקי (PiPSC) - נגזר תאי שריר חלק וPiPSC - תאי האנדותל נגזרו על bioreactor פיגום כלי decellularized.

דור והארכת כלי רקמות מהונדסות במודל עכבר

בעבודה זו אנו מציגים טכניקה לייצור מהיר של רקמות כלי דם חיות על ידי תרבית ישירה של קולגן, תאי שריר חלק ותאי אנדותל. בנוסף, מתואר פרוטוקול חדש לאפיון מכני של רקמות כלי דם מהונדסות.

הנדסת ג&#39;ל קולגן Cellularized 3D לשחזור רקמות וכלי דם

זהו קו מנחה לבניית רקמת כלי דם in vivo באמצעות לולאה עורקית מיקרו-כירורגית או תצורת פדיקל זורם בתוך תא הנדסת רקמות. ניתן להשתמש ברקמות כלי הדם שנוצרות להתחדשות איברים והחלפת פגמים ברקמות, כמו גם לבדיקת תרופות ומודלים של מחלות.

הנדסת רקמות ידי עצמותי כלי דם בתוך<em&gt; In vivo</em&gt; הנדסת רקמות קאמרית

כלי דם מהונדסים Scalable ישפרו ישימות קליניות. באמצעות מדריכי 3D מודפס ניכרים בקלות, טבעות של שריר חלק בכלי דם נוצרו ומוערמות לצורה צינורי, ויצרו שתל וסקולרית. שתלי יכול להיות בגודל כדי לענות על המגוון של ממדים עורקים אנושיים כלילית פשוט על ידי שינוי גודל המדריך מודפס 3D.

Scaling של שתלי כלי דם שהונדס בשיטות מדריכי 3D מודפס ואת שיטת נחת הטבעת

אנו מספקים פרוטוקול מוכללת המבוסס על אסטרטגיה bioprinting microfluidic הנדסה מיטה microfibrous בכלי הדם, שבו סוג התא משני יכול להיות עוד יותר נזרע לתוך מרחב ביניים של מבנה זה microfibrous ליצירת רקמות vascularized ו- organoids.

Vascularized Microfluidic Bioprinting עבור הנדסת רקמות, Organoids

אנו מתארים שבאתר מעוצב במבחנה זרימה קאמרית מודל, אשר מאפשר החקירה של חיידקי ההקפדה להשתיל רקמות.

מודל במבחנה של מערכת מקבילה-Plate זלוף ללמוד חיידקי ההקפדה להשתיל רקמות

מטרת הפרוטוקול הזה היא לבצע תרבות משותפת דינמית של מקרופאגים אנושיים ומיופיברובלסטים בפיגומי אלקטרו-ספון צינוריים כדי לחקור התחדשות רקמות מונחית חומרים, באמצעות ביו-ריאה המאפשרת ניתוק של לחץ גיסת ומתיחות מחזוריות.

ביו-ריאקטור רב-שלבי להערכת היכולת הדלקתית וההתחדשותית של ביו-חומרים תחת זרימה ומתיחות

פרוטוקול זה מציג את ההתקנה והתפעול של ביוריאקטור מודפס תלת-ממדי שפותח לאחרונה עבור תרבית ex vivo של כלי דם בזילוח. המערכת תוכננה להיות מאומצת בקלות על ידי משתמשים אחרים, מעשית, במחיר סביר וניתנת להתאמה ליישומים ניסיוניים שונים, כגון ביולוגיה בסיסית ומחקרים פרמקולוגיים.

אקס ויוו תרבית זילוח של כלי דם גדולים בביוריאקטור מודפס בתלת-ממד

כאן, מוצג פרוטוקול להשתלת שתל כלי דם מהונדס רקמות בעורק הצוואר של העכבר בטכניקת השרוול, המספק מודל בעל חיים מתאים לחקירת מנגנוני התחדשות רקמות כלי הדם.

השתלת שתל כלי דם מהונדס רקמות בעורק הצוואר של העכבר בטכניקת שרוול

למדו הנדסת שתלים כלי דם ביולוגיים באמצעות ביוריאקטור פולסטילי. השיטה משתמשת ברשת PGA מתכלה ותאי שריר חלק ליצירת שתלים לניתוחי מעקפים עורקיים.

הנדסה ביולוגית המבוססת דם שתלי שימוש bioreactor pulsatile

גלה סרטונים נוספים