11 ביוני 2017
אנו מציגים מודל של רקמת ליגמנט שבה מבנים תלת-מימדיים מטופלים בסרום המותאם על-ידי התרגיל האנושי ונותחו עבור תוכן קולגן, פונקציה וביוכימיה סלולרית.
המטרה הכוללת של מודל זה היא לקבוע את ההשפעה של פעילות גופנית ותזונה על סינתזת רקמת החיבור ותפקודה. בטכניקה זו נעשה שימוש בסרום אנושי הנלקח לפני ואחרי פעילות גופנית על מנת לטפל ברקמות תלת מימדיות, כך שנוכל להבין כיצד פעילות גופנית משפיעה על תפקוד הרצועות והגידים. הבטחת רקמות תלת מימדיות משלבת את היתרונות של בדיקות מבחנה מאופיינות היטב עם התפקוד, המורפולוגיה והמאפיינים הביוכימיים של רקמות in vivo.
לאחר הכנת לוחות מצופים סיליקון 35 מילימטר מראש על פי פרוטוקול הטקסט, הכינו תבניות עיגון על ידי הנחת סיכה קטנה אחת במרכז כל באר גלילית בתבניות. שלב תמיסת בטא טריקלציום פוספט וחומצת לימון אורתופוספורית במשקל של גרם עד שלושה גרם למיליליטר בסירת פלסטיק על קרח. השתמש במגרד תאים מפלסטיק כדי לערבב במרץ את המלט.
יש לשלוש את המלט כדי להמשיך לערבב, ולהכניס את התערובת לתבניות, ואז לצנטריפוגה את התבנית הממולאת בחום של 2, 250 פעמים גרם למשך חמש דקות. לאחר הצנטריפוגה אפשר לעוגני מלט המברשת להתייצב בטמפרטורת החדר למשך הלילה. למחרת בבוקר הוציאו את העוגנים מהתבנית והצמידו שני עוגנים, במרחק של 12 מילימטרים זה מזה בכל צלחת מצופה סיליקון.
עקר את הצלחות המוצמדות על ידי ריסוס שלהן באתנול 70%, מילוי הצלחות והמכסים, ולאחר מכן הנח את הצלחות בארון בטיחות ביולוגי, או BSC. לאחר 30 דקות לפחות, שאפו את הצלחות ואפשרו להן לנסות ב-BSC. החזירו את המכסים למקומם ואחסנו אותם ב-BSC עד לצורך.
ציית לתקנות המקומיות לסיכונים ביולוגיים לשימוש נכון וסילוק של חומר מסוכן ביולוגית. שמור על סטריליות ובצע שלבי היווצרות בנייה בארון בטיחות ביולוגי. לאחר הכנת פיברובלסטים ראשוניים, ריאגנטים וצלחות מצופות סיליקון עם עוגני מברשת מוצמדים, על פי פרוטוקול הטקסט, תרבית התאים בלוחות של 15 סנטימטר למפגש של 70%.
לאחר מכן, הכינו תערובת מאסטר המורכבת מהדברים הבאים, 681 מיקרוליטר לכל מבנה של תרחיף תאים, 29 מיקרוליטר לכל מבנה של תרומבין, שני מיקרוליטר לכל מבנה של אפרוטינין ושני מיקרוליטר לכל מבנה של חומצה אמינוהקסנואית. לאחר ערבוב היטב של התמיסה, הוסף 714 מיקרוליטר לכל צלחת מוצמדת בתבנית שמונה סביב עוגני מלט המברשת, וודא שתערובת המאסטר נוגעת ישירות בצידי העוגנים. הקש בעדינות על כל צלחת כדי לפזר את התערובת באופן שווה.
השלב הקריטי ביותר הוא יצירת ג'ל פיברין בתא. ודא שתערובת המאסטר של מושב התא יוצרת קשר ישיר עם העוגנים, והקש על הצלחת כדי לפזר את התערובת באופן שווה. צלחת אחת בכל פעם, מוסיפים 286 מיקרוליטר פיברינוגן בצורה טיפה באופן שווה מעל הצלחת.
החלק מיד את הצלחת קדימה ואחורה ומצד לצד כדי להפיץ את הפיברינוגן ליצירת ג'לי הפיברין המוטבעים בתא, ולאחר מכן המשך לצלחת הבאה. מניחים את המבנים בחממה סטרילית המתוחזקת בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס ו-5% פחמן דו חמצני, ודוגרים אותם למשך 15 דקות לפחות כדי לאפשר פילמור של הפיברינוגן. הכן שני מיליליטר לכל מבנה של מדיום הזנה על ידי השלמת מדיום גידול עם 200 מיקרומול של חומצה אסקורבית, 50 מיקרומול של פרולן וחמישה ננוגרם למיליליטר של TGF בטא 1.
השתמש בשני מיליליטר של מדיום הזנה כדי לכסות כל מבנה, ותרבית את המבנים בחממה סטרילית שנשמרה על 37 מעלות צלזיוס ו-5% פחמן דו חמצני למשך 14 יום בסך הכל, או עד לנקודת הסיום הרצויה, רענון המדיום כל יומיים עם שני מיליליטר של מדיום הזנה. כדי לאסוף סרום אנושי, צייר דגימת דם במנוחה בהתאם לפרוטוקול הטקסט, ולאחר מכן בקש מהמשתתפים לבצע מצב פעילות גופנית המתאים למטרת המחקר שלך. מוצג כאן התקף של 30 דקות של תרגילי התנגדות בעצימות גבוהה.
אסוף דגימת דם 15 דקות לאחר האימון, ולאחר מכן לאחר שאפשר לדם להיקרש, סובב את הדגימה ב -1, 500 פעמים גרם למשך 10 דקות. בתנאים סטריליים, העבירו את הסרום לצינורות סטריליים להכנת מדיה. לאחר הכנת מבני רצועות, בצע בדיקות מתיחה באמצעות בודק מתיחה באמבט PBS עם אחיזות יצוקות הפוכות המחוברות למתמר הכוח.
זה מחזיק את עוגני מלט המברשת במקומם במהלך הבדיקה. בעזרת מחוגה דיגיטלית יש לקבוע את האורך וה-WITH של מבני הרצועות, ולחשב את שטח החתך של הרקמה. שחרר את מבנה הרצועה מהצלחת, והנח את העוגנים באחיזות המעוצבות ההפוכות, וודא שהמבנה שקוע ב-PBS, ולאחר מכן התאם את המרחק בין האחיזות, והגדר את אורך המבנה לאורכו ההתחלתי.
התחל את הבדיקה, ומתח את המבנה עד לכשל בקצב מתח של 0.4 מילימטר לשנייה, או 3% לשנייה. לאחר הבדיקה יש לעבד את הרקמה ולבצע כימות קולגן של הרצועות המהונדסות על פי פרוטוקול הטקסט. לאחר יום עד יומיים בתרבית, הפיברובלסטים של ACL נצמדו לג'ל הפיברין, האריכו את תהליכי התאים והחלו להפעיל כוחות משיכה.
נוצר מתח בין שתי נקודות העיגון, והתאים מתיישרים במקביל לציר זה, ומתחילים להפקיד קולגן. מוצגת כאן תרשים מתח מתח מייצג עבור רצועה שנבדקה לכישלון. בניסויים אלה, סרום אנושי בודד מדגימות דם לפני ואחרי פעילות גופנית ושימש במקום FBS ליצירת מדיה מועשרת בסביבה הביוכימית המושרה על ידי פעילות גופנית.
כפי שמוצג בגרף זה, לאחר תקופת תרבית של 14 יום מבני הרצועות הדגימו עלייה משמעותית הן בעומס המתיחה המרבי והן בתכולת הקולגן בתגובה לסרום לאחר האימון. לאחר השליטה, ניתן לבצע מבני רצועות במהלך יומיים, והם יהיו מוכנים לבדיקות מתיחה, כימות תכולת קולגן וניתוחים ביוכימיים אחרים תוך שבועיים. מודל תרגומי זה במבחנה הוא חלק ממשימה רחבה יותר להבין כיצד פעילות גופנית משפרת את תפקוד הרצועות, הגידים, ולמעשה, כמעט כל רקמה בגוף.
אז זו טכניקה חזקה וחזקה מאוד שבה אנחנו יכולים לקבוע את תכולת הקולגן ותפקוד רקמת החיבור לאחר טיפולים בפעילות גופנית, תזונה, העמסה, כל סוג של גורמי גדילה, כל סוגי ההתערבויות השונות שאנו יכולים לעשות בבני אדם או בבעלי חיים.
מחקר זה מציג מודל של רקמת רצועה שטופלה בסרום אנושי שעבר עיבוד באמצעות פעילות גופנית, במטרה לנתח את תכולת הקולגן, את תפקודו ואת הביוכימיה התאית. המטרה היא להבין כיצד פעילות גופנית ותזונה משפיעות על הסינתזה והתפקוד של רקמת חיבור.
מודל זה מטפל בפער התרגומי במחקר רקמת חיבור באמצעות שימוש בסרום מאדם שעבר התניה של פעילות גופנית לטיפול במבני רצועה בתלת-ממד, ובכך מאפשר הערכה רלוונטית פיזיולוגית של תפקוד הרקמה. הוא תומך בתיקוף מטרות ובצמצום סיכונים מנגנוניים בתוכניות פרה-קליניות המתמקדות בטיפולים המדמים פעילות גופנית או בהתערבויות תזונתיות. גישה זו מספקת נתונים מכניים וביוכימיים כמותיים המשפרים את הביטחון החזוי בשלבי הגילוי המוקדמים.
המודל משתלב ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה, דרך זיהוי מובילים ועד להערכה פרה-קלינית, במיוחד עבור תוכניות המכוונות לבריאות השריר-שלד או לסוכנים המדמים פעילות גופנית.