Name: שיטת הזרקת תאים חדשנית עם מינימום פלישה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-21T14:25:00.000+00:00
Duration: 6 min 24 s
Description: למד שיטת השתלת קוטבי קרדיומיוציטים לרפואה רגנרטיבית של הלב באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטים מושרים. הטכניקה מפחיתה פלישה לרקמה ומסייעת לאינטראקציה ישירה בין תאי המארח והשתל.

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

מחקר זה נתמך על ידי מענק של JSPS KAKENHI (מענק מס '23390072 ו 19K07335) ו AMED (מענק מס 'A-149).

שיטת הזרקה איטית זעיר פולשנית חדשנית להפחתת פגיעה ברקמות

<ol><li>Chavkin, N. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cell+surface+receptors+Ror1%2F2+control+cardiac+myofibroblast+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Heart+Association%22%5BJournal%5D)">The cell surface receptors Ror1/2 control cardiac myofibroblast differentiation.</a> Journal of the American Heart Association. 10 (13), e019904(2021).</li>
<li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cell+membrane+repair+protein+MG53+modulates+transcription+factor+NF-%CE%BAB+signaling+to+control+kidney+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Kidney+International%22%5BJournal%5D)">The cell membrane repair protein MG53 modulates transcription factor NF-κB signaling to control kidney fibrosis.</a> Kidney International. 101 (1), 119-130 (2022).</li>
<li>Liu, X., Liu, Y., Khodeiry, M. M., Lee, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+monocytes+in+optic+nerve+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regeneration+Research%22%5BJournal%5D)">The role of monocytes in optic nerve injury.</a> Neural Regeneration Research. 18 (8), 1666-1671 (2023).</li>
<li>Weber, F., Treeck, O., Mester, P., Buechler, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+and+function+of+BMP+and+activin+membrane-bound+inhibitor+%28BAMBI%29+in+chronic+liver+diseases+and+hepatocellular+carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Expression and function of BMP and activin membrane-bound inhibitor (BAMBI) in chronic liver diseases and hepatocellular carcinoma.</a> International Journal of Molecular Sciences. 24 (4), 3473(2023).</li>
<li>Tohyama, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+metabolic+flow+enables+large-scale+purification+of+mouse+and+human+pluripotent+stem+cell-derived+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Distinct metabolic flow enables large-scale purification of mouse and human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes.</a> Cell Stem Cell. 12 (1), 127-137 (2013).</li>
<li>Hattori, F., Fukuda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+for+replacing+myocytes+with+induced+pluripotent+stem+in+clinical+protocols%5BTitle%5D)+AND+%22Transplantation+Reviews%22%5BJournal%5D)">Strategies for replacing myocytes with induced pluripotent stem in clinical protocols.</a> Transplantation Reviews. 26 (3), 223-232 (2012).</li>
<li>Hattori, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nongenetic+method+for+purifying+stem+cell-derived+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Nongenetic method for purifying stem cell-derived cardiomyocytes.</a> Nature Methods. 7 (1), 61-66 (2010).</li>
<li>Fernandes, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+embryonic+stem+cell-derived+cardiomyocytes+engraft+but+do+not+alter+cardiac+remodeling+after+chronic+infarction+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+and+Cellular+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Human embryonic stem cell-derived cardiomyocytes engraft but do not alter cardiac remodeling after chronic infarction in rats.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 49 (6), 941-949 (2010).</li>
<li>Shiba, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Allogeneic+transplantation+of+iPS+cell-derived+cardiomyocytes+regenerates+primate+hearts%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Allogeneic transplantation of iPS cell-derived cardiomyocytes regenerates primate hearts.</a> Nature. 538 (7625), 388-391 (2016).</li>
<li>Wendel, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+effects+of+a+tissue-engineered+cardiac+patch+from+human+induced+pluripotent+stem+cell-derived+cardiomyocytes+in+a+rat+infarct+model%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Functional effects of a tissue-engineered cardiac patch from human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes in a rat infarct model.</a> Stem Cells Translational Medicine. 4 (11), 1324-1332 (2015).</li>
<li>Hattori, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technology+Platforms+for+Heart+Regenerative+Therapy+Using+Pluripotent+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+and+Cancer+Stem+Cells%2C+Volume+7%3A+Therapeutic+Applications+in+Disease+and+Injury%22%5BJournal%5D)">Technology Platforms for Heart Regenerative Therapy Using Pluripotent Stem Cells.</a> Stem Cells and Cancer Stem Cells, Volume 7: Therapeutic Applications in Disease and Injury. , 33-45 (2012).</li>
<li>Tao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ablation+lesion+characterization+in+scarred+substrate+assessed+using+cardiac+magnetic+resonance%5BTitle%5D)+AND+%22JACC%3A+Clinical+Electrophysiology%22%5BJournal%5D)">Ablation lesion characterization in scarred substrate assessed using cardiac magnetic resonance.</a> JACC: Clinical Electrophysiology. 5 (1), 91-100 (2019).</li>
<li>Rutkowski, J. M., Swartz, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+driving+force+for+change%3A+interstitial+flow+as+a+morphoregulator%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">A driving force for change: interstitial flow as a morphoregulator.</a> Trends in Cell Biology. 17 (1), 44-50 (2007).</li>
<li>Hattori, F. How to purify cardiomyocytes for research and therapeutic purposes. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHattori%2C+F+%22Cardiac+Regeneration+using+Stem+Cells%22">Cardiac Regeneration using Stem Cells</a>. Fukuda, K., Yuasa, S. , CRC Press. Boca Raton, FL. (2013).</li>
<li>Li, M., Tian, X., Zhu, N., Schreyer, D. J., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+process-induced+cell+damage+in+the+biodispensing+process%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering.+Part+C%2C+Methods%22%5BJournal%5D)">Modeling process-induced cell damage in the biodispensing process.</a> Tissue Engineering. Part C, Methods. 16 (3), 533-542 (2010).</li>
</ol>

למחבר אין מה לחשוף.

אחת הנקודות הקריטיות בביצועים מוצלחים של שיטת ההזרקה האיטית היא הכנת מערכת הזרקה יעילה באמצעות משאבת מזרק חזקה וצינור העברת לחץ חזק. מערכת לחץ גבוה נדרשת כדי לדחוף ג'ל החוצה מקצה מחט דקה. הנקודה הקריטית השנייה היא ייצוב הלב. פעימות הלב כנגד מחט הזרקה המתקדמת לתוך שריר הלב עלולות לפגוע ברקמה. במחקר זה בוצעה זריקה מונחית אקו כדי למנוע מהחיות לעבור פגיעה שנייה בחזה הפתוח וכדי לתת את הזרקת התאים בלב מיוצב כשהריאות מנופחות. יתר על כן, בחלק מהיישומים עבור בעלי חיים גדולים יותר או בני אדם, יש לשקול כמה מכשירי הזרקה המחוברים ללב כחלק מהתכנון האסטרטגי של היישום. עבור הזרקות חזה פתוח לליבם של בעלי חיים קטנים, מומלץ להשתמש במחט ארוכה וגמישה בהתחשב בקצב הלב הגבוה שלהם.
בעבודה זו, שיטת ההזרקה האיטית הגדילה באופן משמעותי את נפח הקרדיומיוציטים ששרדו בהשוואה לשיטת ההזרקה הרגילה. ההזרקה הרגילה גורמת נזק לתאים באמצעות לחץ גזירה15. לעומת זאת, שיטת ההזרקה האיטית אינה גורמת ללחץ כזה באופן תיאורטי מכיוון שהיא משתמשת בתמיסה לא ניוטונית בנוסף להזרקה האיטית.
במונחים של פיברוזיס מקומי, החלל הבין-תאי סביב הקרדיומיוציטים ששרדו בדרך כלל המוזרקים הראה שקיעת קולגן מסוג I חזקה ונפוצה. לעומת זאת, אותות הקולגן מסוג I סביב הקרדיומיוציטים המושתלים שהושתלו בשיטת ההזרקה האיטית היו חלשים ומוגבלים בהרבה. הדבר מצביע על כך ששיטת ההזרקה האיטית גרמה לנזק קטן משמעותית. הזרקה איטית של קרדיומיוציטים בילוד לתוך שריר הלב הבוגר שיפרה באופן משמעותי את תפקוד ההתכווצות של הלב האוטם. הניתוחים ההיסטולוגיים הציעו כי השתלת הקרדיומיוציטים בשיטת ההזרקה האיטית הביאה לקשרים ישירים וצימוד פונקציונלי עם הקרדיומיוציטים המאכסן. תופעה זו מסבירה את מנגנון ההתאוששות התפקודית של שריר הלב המארח. למיטב ידיעתנו, זהו הדיווח הראשון של קרדיומיוציטים מושתלים בילוד עם חיבורים חלקים בקנה מידה גדול לקרדיומיוציטים הבוגרים המארחים. הקשרים התפקודיים עם שריר הלב המארח באמצעות צימוד חשמלי ומכני עשויים להבשיל את הקרדיומיוציטים המושתלים ולאפשר להם לפעול כמיוציטים פונקציונליים התורמים לתפקוד הלב המארח. אינטראקציות כוח פיזי ארוכות טווח בין המארח לבין קרדיומיוציטים של השתל הן חיוניות להבשלה מלאה. לכן, 2 חודשים עשויים להידרש לאחר ההזרקה להחלמה תפקודית של הלב אוטם. ההתאוששות תלוית הזמן של תפקוד הלב של המטופל עשויה להיות תופעה צפויה ביישומים טיפוליים, וזה יכול להיות סימן ההיכר של ביסוס מוצלח של צימוד תפקודי דה נובו ואינטגרציה בין המארח לבין קרדיומיוציטים מושתלים.
ניתן לבצע את שיטת ההזרקה האיטית במהלך ניתוח חזה פתוח. בנוסף, שיטה זו יכולה להיות מיושמת על עכברים. עבור יישומים עתידיים בטיפול אנושי, אנחנו עדיין צריכים לפתור כמה בעיות. מהירות ההזרקה צריכה להיות אופטימלית על ידי התחשבות בקיבולת החיץ של זרימת הנוזל הבין-תאי, בכל איבר מטרה אנושי. יש ליישם חומרים נטולי קסנו, כגון ג'לטין אנושי או חומרים סינתטיים מתכלים. יש לפתח מנגנון הזרקה איטית קליני בדרגת GMP, כגון כלים חד-פעמיים קומפקטיים ספציפיים לאיברים או מכשיר לשימוש חוזר באיברים רחבים.

ניהול תאים והחלפתם הם אסטרטגיות טיפוליות חדשות ומבטיחות לאיברים שניזוקו קשות. בין אסטרטגיות טיפוליות חדשניות אלה, רפואת הלב הרגנרטיבית משכה תשומת לב רבה. עם זאת, הדלקת הנגרמת על ידי פציעות מתווכת היווצרות צלקת במספר איברים 1,2,3,4. הלב האנושי מורכב מכ -1010 קרדיומיוציטים; לכן, תיאורטית5,6, זה חייב להיות מטופלים עם יותר מ 109 cardiomyocytes. מתן מספר רב של קרדיומיוציטים בשיטות הזרקה מסורתיות עלול להוביל לפגיעות משמעותיותברקמה 7. שיטה זו מספקת שיטת הזרקת תאים חדשנית עם פלישה מינימלית לרקמות.
מתן תאים לתוך פרנכימה איברים דורש זריקות. עם זאת, קיים פער בכך שההזרקה עצמה עלולה להוביל לפגיעה ברקמות. פגיעה ברקמות גורמת לדלקת מקומית ולהצטלקות חשוכת מרפא באיברים וברקמות, כמו גם לפגיעה ביכולת ההתחדשות 8,9,10. ללב היונקים יש נטייה גבוהה מאוד לפתח צלקות במקום להתחדש, משום שהוא זקוק לתיקון פציעה מיידי על מנת לשאת את לחץ הדם הגבוה הנגרם על ידי תפקוד השאיבה המתמשך שלו11. טיפול אבלציה מנצל נטייה גבוהה זו ליצירת צלקות וחוסם את המעגל הצפוי לעבור היווצרות צלקת באמצעות הפרעת קצב12. במחקר קודם נצפה כי רקמת הצלקת בודדה את הקרדיומיוציטים המוזרקים בשריר הלב המארח. לפיכך, זהו נושא היעד הבא שיש להתגבר עליו כדי להשיג יעילות טיפולית משופרת ברפואה רגנרטיבית לבבית.
זרימת נוזל אינטרסטיציאלי ברקמה ממלאת תפקיד חיוני בהעברת חמצן וחומרים מזינים לתאים וסילוק הפסולת המופרשת מהתאים. המהירות הפיזיולוגית של זרימת נוזל אינטרסטיציאלי בכל רקמה/איבר שונה (הטווח הוא 0.01-10 מיקרומטר לשנייה)13. למיטב ידיעת המחבר, אין נתונים לגבי היכולת של רקמות/איברים בודדים לתמוך בכמויות נוספות של נוזלים ללא בצקת פתולוגית; עם זאת, ניסוי זה מנסה להשתמש במהירות הזרקה איטית כדי אולי להפחית את הפגיעה ברקמות, ואת התוצאות ניתן להשתמש כדי לקבוע את המעשיות של מושג זה.

<table><tbody><tr><td>מחט 18 מד וטוברקולין, 1 מ"ל</td><td>Terumo&nbsp;</td><td>NN1838R, SS-01T</td><td></td></tr><tr><td>29 מ"מ מחט באורך 50 מ"מ</td><td>Ito Corporation, טוקיו, יפן</td><td>14903 Type-A&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>צינור נחושת</td> קוטר חיצוני <td>של ספקים</td><td></td> כלליים<td>, 1 מ"מ; קוטר פנימי, 0.3 מ"מ; עובי, 0.35 מ"מ</td></tr><tr><td>מאגר מודעות</td><td>כל מרכיב נרכש מ-Fuji Film Wako Chemical Inc., Miyazaki, יפן</td><td></td><td>עבודת יד, הרכב: 116 מ"מ NaCl, 20 מ"מ HEPES, 12.5 מ"מ NaH2PO4, 5.6 מ"מ גלוקוז, 5.4 מ"מ KCl, 0.8 מ"מ MgSO4, pH 7.35</td></tr><tr><td>אלפא-MEM</td><td>פוג'י פילם וואקו כימיקלים בע"מ, מיאזאקי, יפן</td><td>051-07615</td><td></td></tr><tr><td>נוגדן רב-שבטי של ארנב אנטי-קולגן מסוג I (H+L)</td><td>Proteintech</td><td>14695-1-AP</td><td>באמצעות דילול 1:100</td></tr><tr><td>נוגדן רב-שבטי של ארנב Anti-Connexin-43 (H+L)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C6219</td><td>באמצעות דילול 1:100</td></tr><tr><td>נוגדן רב-שבטי נגד ארנב IgG (H+L) דונלי-AlexaFluo488&nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td>A21206</td> באמצעות תמיסת חסימה <td>של דילול 1:300</td></tr><tr><td>(חסימה אחת)</td><td>Nacalai Tesque, קיוטו, יפן</td><td>03953-95&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>קולגנז</td><td>פוג'י פילם וואקו כימיקלים בע"מ, מיאזאקי, יפן</td><td>034-22363</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ לייזר קונפוקלי</td><td>Carl Zeiss Inc., Oberkochen, גרמניה</td><td>LSM510 META</td><td></td></tr><tr><td>DNase I</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>DN25</td><td></td></tr><tr><td>FACS Aria III</td><td>Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, ארה"ב</td><td></td><td></td></tr><tr><td>סרום בקר עוברי</td><td>BioWest, FL, ארה"ב</td><td>S1820-500</td><td></td></tr><tr><td>מכשיר תנועה עדינה (מיקרומניפולטור)</td><td>Narishige Co., Ltd., טוקיו, יפן</td> מיקרוסקופ פלואורסצנטי <td>M-44</td><td></td></tr><tr><td></td><td>&nbsp; Nikon Instruments, טוקיו, יפן</td><td>Eclipse Ti2</td><td></td></tr><tr><td>ג'לטין מעור בקר</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G9382</td><td>מתמוסס ב-PBS (-) ל-10%, ומחטא אותו ילודים</td></tr><tr><td>Sprague-Dawley (SD) חולדות</td><td>Japan SLC Inc., Shizuoka, Japan</td><td></td><td>0&ndash; 2 D לאחר הלידה</td></tr><tr><td>צלחות 96 בארות לא דביקות (צלחת ספלואיד)</td><td>Sumitomo Bakelite, טוקיו, יפן</td><td>MS-0096S</td><td></td></tr><tr><td>תרכובת טמפרטורת חיתוך אופטימלית (OCT)&nbsp;</td><td>Sakura Finetek ארה"ב, בע"מ, קליפורניה, ארה"</td>ב <td>Tissue-Tek OCT משאבה פריסטלטית מורכבת</td><td></td></tr><tr><td>(למערכת קירור)</td> <td>As One Co., אוסקה, יפן</td><td>SMP-23AS</td><td></td></tr><tr><td>PKH26</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>PKH26GL</td><td></td></tr><tr><td>מוט ערבוב, מיקרו, מגנטי, PTFE, אורך x קוטר במ"מ: 5 x 2</td><td>Chemglass Life sciences LLC, NJ, USA</td><td>CG-2003-120</td><td></td></tr><tr><td>מזרק&nbsp;</td><td>Ito Corporation, טוקיו, יפן</td> משאבת מזרק <td>MS-N25</td><td></td></tr><tr><td>עם שלט רחוק</td><td>As One Co., אוסקה, יפן</td><td>MR-1, CT-10</td><td></td></tr><tr><td>tetramethylrhodamine methyl ester</td><td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>T668</td><td></td></tr><tr><td>trypsin</td><td>DIFCO, Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA</td><td>215240</td><td></td></tr><tr><td>Tween-20</td><td>Fuji Film Wako Chemical Inc., Miyazaki, יפן</td><td>167-11515</td><td></td></tr><tr><td>משחה וטרינרית</td><td>&nbsp; פוג'יטה פרמצבטיקה ושות', בע"מ</td><td>משחת Hibikusu&nbsp; #WAK-95832</td><td></td></tr><tr><td>Vevo 2100 מערכת הדמיה</td><td>Fujifilm VisualSonics, Inc., טורונטו, קנדה</td><td>Vevo 2100</td><td></td></tr><tr><td>Vevo 2100 Imaging System תוכנה גרסה 1.0.0</td><td>Fujifilm VisualSonics, Inc., טורונטו, קנדה</td><td>Vevo 2100</td><td></td></tr><tr><td>מחט מעוקלת חלשה עם חוט עיניים</td><td>Natsume Seisakusho Co., Ltd., טוקיו, יפן</td><td>C7-70</td><td></td></tr></tbody></table>

שיטת הזרקת תאים חדשנית עם מינימום פלישה

A Novel Cell Injection Method with Minimum Invasion

הזרקה ישירה של תאים לרקמות היא תהליך הכרחי במתן תאים ו / או טיפול חלופי. הזרקת התא דורשת כמות מספקת של תמיסת השעיה כדי לאפשר לתאים להיכנס לרקמה. נפח תמיסת התרחיף משפיע על הרקמה, וזה יכול לגרום לפגיעה פולשנית גדולה כתוצאה מהזרקת התא. מאמר זה מדווח על שיטת הזרקת תאים חדשנית, הנקראת הזרקה איטית, שמטרתה למנוע פגיעה זו. עם זאת, דחיפת התאים מקצה המחט דורשת מהירות הזרקה גבוהה מספיק על פי חוק כוח הגזירה של ניוטון. כדי לפתור את הסתירה הנ"ל, נוזל לא ניוטוני, כגון תמיסת ג'לטין, שימש כתמיסת תרחיף התא בעבודה זו. לתמיסת ג'לטין יש רגישות לטמפרטורה, שכן צורתם משתנה מג'ל לסול בסביבות 20 מעלות צלזיוס. לכן, כדי לשמור על תמיסת השעיית התא בצורת ג'ל, המזרק נשמר מקורר בפרוטוקול זה; עם זאת, ברגע שהתמיסה הוזרק לגוף, טמפרטורת הגוף המירה אותו לסול. זרימת נוזל הרקמה הבין-תאית יכולה לספוג תמיסה עודפת. בעבודה זו, טכניקת ההזרקה האיטית אפשרה לכדורי קרדיומיוציטים להיכנס לשריר הלב המארח ולהשתיל ללא פיברוזיס מסביב. מחקר זה השתמש בשיטת הזרקה איטית כדי להזריק קרדיומיוציטים של חולדות ילודים מטוהרים ובצורת כדור לאזור מרוחק של אוטם שריר הלב בלב החולדה הבוגרת. לאחר חודשיים לאחר ההזרקה, הלבבות של הקבוצות המושתלות הראו שיפור משמעותי בתפקוד ההתכווצות. יתר על כן, ניתוחים היסטולוגיים של הלבבות המוזרקים לאט גילו קשרים חלקים בין המארח לבין קרדיומיוציטים מושתלים באמצעות דיסקים משולבים המכילים חיבורי צומת רווח. שיטה זו יכולה לתרום לטיפולים התאיים של הדור הבא, במיוחד ברפואה רגנרטיבית לבבית.

השפעות ההזרקה האיטית על הישרדות התאים ושקיעת הקולגן כדורי קרדיומיוציטים של חולדות יילודים המסומנים ב-PKH26 הוזרקו לשריר הלב של חולדה עירומה רגילה בשיטת הזרקה רגילה או איטית. התוצאות הראו ששיטת ההזרקה האיטית הגדילה באופן משמעותי את נפח התא המושתל (איור 3A) והפחיתה באופן משמעותי את שקיעת הקולגן מסוג I באתר (איור 3B).
השפעות הזרקה איטית על יעילות הטיפול במודל אוטם חולדות שיטת ההזרקה האיטית מונחית אקו לב שימשה להזרקת כדורי קרדיומיוציטים של חולדות יילודים או PBS (−) ללבבות האוטמים של חולדות מודל. הקבוצה שקיבלה הזרקת תאים בלבד הראתה שיפור משמעותי בתפקוד התכווצות הלב לאחר חודשיים (איור 4A). ניתוחים אימונוהיסטוכימיים חשפו קשר חלק בין התאים המושתלים לבין מיוציטים מארחים באמצעות דיסקים משולבים המכילים צמתי רווח (איור 4B).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65260/65260fig01.jpg"> איור 1: סכמה של כל מערכת ההזרקה . (A) מנגנון הזרקה ראשי. (B) מערכת קירור מזרק הזרקה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65260/65260fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65260/65260fig02.jpg"> איור 2: הזרקה איטית מלעורית מונחית אקוקרדיוגרפיה . (A) הגדרת החיה, בדיקת הד ומנגנון ההזרקה. (B) מבט אקוקרדיוגרפי של המזרק המזריק והלב. שים לב שהתמונה השמאלית והימנית זהות, אך נוסף קו צהוב כדי לציין את מיקום המחט. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65260/65260fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65260/65260fig03.jpg"> איור 3: השפעת שיטת ההזרקה האיטית על נפח התא המושתל ועל שקיעת הקולגן . (A) נפחי התאים המושתלים (N=3) חושבו מקטעים טוריים. קווי השגיאה מציינים סטיות תקן. *P &lt; 0.01 במבחן t לא מזווג. (B) צביעה אימונוהיסטוכימית לקולגן מסוג I. סרגל קנה המידה מציין 200 מיקרומטר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65260/65260fig03large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65260/65260fig04.jpg"> איור 4: שיפורים בתפקוד הלב ואינטגרציה היסטולוגית עם כדורי קרדיומיוציטים שהושתלו בשיטת ההזרקה האיטית . (A) תצוגות אקו לב מייצגות במצב M. הגרף מראה את המעבר של קצרות שברים בקבוצה המושתלת כדורי קרדיומיוציטים (קו אדום מוצק; N = 4) וקבוצת הרכב (פתרון מתלה תאים לשיטת ההזרקה האיטית) (קו כחול מקווקו; N = 3). קיצורים: MI = אוטם שריר הלב; Cx43 = קונקסין 43; DAPI = 4',6-diamidino-2-phenylindole; PKH26 = תווית קרום תא פלואורסצנטי אדום. קווי השגיאה מציינים את סטיות התקן. *P &lt; 0.01 במבחן t זוגי. (B) ניתוחים אימונוהיסטוכימיים של הקשר בין כדורי קרדיומיוציטים מושתלים לבין קרדיומיוציטים מארחים. התצפיות המיקרוסקופיות הרגילות בלייזר באמצעות עדשה אובייקטיבית 2x מוצגות בטור השמאלי. גרסאות מוגדלות (באמצעות עדשה אובייקטיבית של 20x) של שני אזורים המוצגים בתיבה, המסומנים ב- * ו- #, מוצגות להלן. פסי קנה מידה: תמונה עליונה = 300 מיקרומטר; * ו- # = 30 מיקרומטר. תמונות מיקרוסקופיות לייזר קונפוקליות המשתמשות בעדשה אובייקטיבית של 20x מוצגות יחד עבור comaparison. מוצגות שלוש עמדות. בתמונות הממוזגות, ראשי החצים מצביעים על קיומם של צמתי מרווחים (Cx43) המחברים ישירות בין השתל לבין קרדיומיוציטים מארחים. סרגל קנה המידה מציין 30 מיקרומטר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65260/65260fig04large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
סרטון משלים 1: שיטת הזרקה איטית מונחית הד. אקו לב במצב B בתצוגה הקדמית מראה את קצה מחט ההזרקה מתקדם לתוך שריר הלב. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65260/Supplementary%20video.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.</a>

שיטה זו מבטלת כל פלישה גדולה במהלך הזרקות תאים הנגרמת על ידי תמיסת תרחיף התא.

Directly injecting cells into tissues is a necessary process in cell administration and/or replacement therapy. The cell injection requires a sufficient ...

בעבודה זו, המטרה היא לשפר את היעילות של תרופות רגנרטיביות, במיוחד רפואה רגנרטיבית הלב באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים. רפואה רגנרטיבית של הלב היא תחום המחקר התורם ביותר שלנו. הממצאים המשמעותיים שלי כוללים סלקציה מטבולית של קרדיומיוציטים, כלומר.דרך פשוטה ומסה לטיהור המוני עבור קרדיומיוציטים עם מצב תרבותי של גלוקוז נסוג ותוספת לקטט. ממצא נוסף כולל את שיטת ההשתלה היעילה של קרדיומיוציטים על ידי פרסום מוטות קרדיומיוציטים. שיטת השתלה זו עם מוטות קרדיומיוציטים אישרה את ההשתלה המשופרת של מוטות קרדיומיוציטים.עם זאת, חוסר אינטראקציה ישירה בין המארח לבין cardiomyocytes השתל נמצא. טכניקה זו מציעה פחות פלישות לרקמות המקבלות את זריקות התא. כתוצאה מכך, אינטראקציה ישירה בין המארח לבין cardiomyocytes השתל היה הקל.טכנולוגיה זו יכולה להפחית פציעות, תגובות דלקתיות, ובסופו של דבר פיברוזיס, כלומר היווצרות צלקות. יש לקוות שטכנולוגיה זו תיושם בדור הבא של תרופות רגנרטיביות, כולל רפואה רגנרטיבית ללב באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטים.כבר מצאנו מספר דרכים להביא ערך משמעותי לרפואה רגנרטיבית של הלב. מחקרים אלה יימשכו בעתיד.

a-novel-cell-injection-method-with-minimum-invasion

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

הזרקה ישירה של intranuclear cDNA היא טכניקה יעילה transfection שלאחר mitotic תאים. שיטה זו מספקת רמות גבוהות של ביטוי חלבון מן Heterologous בונה cDNA בודדות או מרובות ומאפשר תפקוד החלבון להיחקר בסביבה רלוונטית מבחינה פיזיולוגית עם מגוון רחב של מבחני תא בודד.

Microinjection Intranuclear של דנ&quot;א לתוך ניתק נוירונים היונקים למבוגרים

באמצעות קצה בסדר micropipettes אנו מזריקים פלסמיד דנ"א לתוך תחומי משנה של somites עוף או צינורות עצביים. ריכוז של פלסמיד מותאם לייצר תאים transfected יחיד. לאחר מכן, אנו מאפשרים לתאים להתפתח אוכלוסיות משובט.

תא יחיד transfection בעוברים צ&#39;יק

כאן אנו מתארים assay המעסיקה את כוחו של microinjection יחד עם...

אנליזה של קינטיקה mRNA גרעיני ייצוא בתאי יונקים ידי Microinjection

בשל גודלם הגדול וארגונם הפשוט יחסית, תאי אחות דרוזופילה מתאימים באופן אידיאלי למחקרי הדמיה של תאים חיים. סרטון זה מתאר שיטת מיקרו-הזרקה להעברת תרכובות אקסוגניות לתוך התאים, והפרוטוקול המוצג מדגים את ההליך עם בדיקות אוליגונוקלאוטיד פלואורסצנטיות הנקראות משואות מולקולריות (MBs) המשמשות להדמיית תעתיקי mRNA אנדוגניים.

מיקרו-הזרקה של תאי אחות דרוזופילה: שיטה להעברה תוך-תאית

סרטון זה מדגים את ההליך של הזרקה תוך ורידית של תאים סרטניים לתוך כלי הדם של קרום כוריואלנטואי תרנגולת כדי ליצור מודל גרורות סרטניות CAM. התאים המוזרקים יוצרים בסופו של דבר מושבות מפוזרות של תאים חד-סרטניים, מה שמאפשר לחקור פלישה וגרורות של סרטן.

הזרקה תוך ורידית של תאים סרטניים לתוך כלי הדם של קרום כוריואלנטואי עוף: הליך להקמת מודל סרטן קרום כוריואלנטואי לחקר פלישה לסרטן וגרורות

אנו מתארים כאן כיצד לבצע microinjection מתחיל מתא בודד הצהוב לוציפר לדמיין תקשורת סלולרית באמצעות-צומת פער בתאים חיים, ולספק כמה עצות שימושיות. אנו מצפים כי מסמך זה יעזור לכולם להעריך את מידת צימוד הסלולר בשל צומת פער פונקציונליים. הכל המתואר כאן יכול להיות, באופן עקרוני, מותאמי צבעי ניאון אחרים עם משקל מולקולרי להלן 1,000 Daltons.

Microinjection מתא בודד לניתוח תקשורת נייד

דו"ח זה מתאר טכניקה פשוטה ומהירה של נקב מחט intrathecal עבור transfection מקומי של siRNA בחוט השדרה המותני בעכבר תחת הרדמה קצרה אור בר קיימא.

בVivo siRNA Transfection וג&#39;ין מציאה בחוט השדרה באמצעות ראפיד פולשנית מותני intrathecal זריקות בעכברים

בשילוב של השתלת תאים, תיוג שלד ציטו וגישות אובדן/רווח תפקוד, פרוטוקול זה מתאר כיצד ניתן להשתמש בצלחת הקדם-כורדלית הפוטנציאלית של דג הזברה הנודד כדי לנתח את תפקודו של גן מועמד בנדידת תאים in vivo.

ניתוח<em&gt; In vivo</em&gt; נדידת תאים באמצעות השתלות תא והדמיה זמן לשגות עוברי דג הזברה

נתאר כמה מיקרו - photomanipulation טכניקות כגון FRAP photoactivation לאפשר קביעת פרמטרים תנועתיות ואת הדינמיקות ייתכן של חלבונים בתוך מעביר תאים. ניסיוני הקריאות הבאות כוללות דינמיקה subcellular מחזור של הרגולטורים תנועתיות או של שלד התא המשמש כבסיס של אקטין.

בטכניקות המיקרומניפולציה המאפשר ניתוח של דינמיקה Morphogenetic מחזור של הרגולטורים Cytoskeletal

פרוטוקול זה מדגים את השימוש בפלטפורמה רובוטית למיקרו-זיקיה לתאי גזע עצביים בודדים ונוירונים בפרוסות מוח. טכניקה זו היא רב-תכליתית ומציעה שיטה למעקב אחר תאים ברקמה ברזולוציה מרחבית גבוהה.

מניפולציה של תאי גזע עצביים יחיד ונוירונים בפרוסות מוח באמצעות Microinjection רובוטי

הפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך רדיולוגיה התערבותי שנקבע להזרקה תוך-תימית בעכברים כדי למנוע את הסיכון לניתוח פתוח ולשפר את הדיוק של זריקות מלעוריות עיוורות.

טכניקה זעיר פולשנית, מדויקת ויעילה להזרקה תוך-תימית בעכברים

למד שיטת השתלת קוטבי קרדיומיוציטים לרפואה רגנרטיבית של הלב באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטים מושרים. הטכניקה מפחיתה פלישה לרקמה ומסייעת לאינטראקציה ישירה בין תאי המארח והשתל.

שיטת הזרקת תאים חדשנית עם מינימום פלישה

גלה סרטונים נוספים