Articolo metodologico

Microtissues 3D per la terapia rigenerativa iniettabile e droga di High-throughput Screening

DOI:

10.3791/55982

⸱

4 ottobre 2017

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, School of Medicine, Tsinghua University, 2Collaborative Innovation Center for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, 3School of Life Sciences, Tsinghua University

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

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

Questo protocollo descrive la fabbricazione di microcryogels elastico 3D macroporosa integrando microfabbricazione con tecnologia cryogelation. Durante il caricamento con cellule, microtissues 3D vengono generati, che possono essere facilmente iniettate in vivo per facilitare la terapia rigenerativa o assemblati in matrici per in vitro screening di farmaci di alto-rendimento.

Abstract

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

Per aggiornare coltura cellulare 2D tradizionale a coltura cellulare 3D, abbiamo integrato microfabbricazione con tecnologia cryogelation per produrre macroporosa Microscala Criogel (microcryogels), che può essere caricato con una varietà di tipi di cellule per formare microtissues 3D. Qui, presentiamo il protocollo per fabbricare versatile microtissues 3D e loro applicazioni in terapia rigenerativa e lo screening di stupefacenti. Dimensione e forma-controllabile microcryogels può essere fabbricato in un chip di matrice, che può essere raccolto fuori del chip come singoli vettori cellulare-caricato per la terapia rigenerativa iniettabile o più ulteriormente essere assemblati su chip in matrici di microtessuti 3D per high-throughput screening di stupefacenti. A causa della natura elastica alta di questi Criogel su microscala, il microtissues 3D presentano ottima iniettabilità per terapia minimamente invasiva cellulare proteggendo le cellule dalla forza di taglio meccanico durante l'iniezione. In questo modo una maggiore sopravvivenza ed effetto terapeutico nel modello di ischemia dell'arto del mouse. Nel frattempo, montaggio di matrici di microtessuti 3D in un formato standard di 384-multi-bene facilita l'uso di comuni strutture di laboratorio e attrezzature, abilitazione high throughput screening su questa piattaforma di cultura cellulare 3D versatile di stupefacenti.

Introduzione

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

Coltura cellulare tradizionale su superfici appiattite di (2D) bidimensionali, ad esempio una piastra di coltura o piastre multi-pozzetto, difficilmente può suscitare comportamenti delle cellule vicino ai loro Stati nativi. Accurata ricapitolazione dei microambienti cellulari nativi, che comprendono vari tipi di cellule, matrici extracellulari e fattori bioattivi solubile in tridimensionale (3D) architetture1,2,3 ,4, è essenziale per costruire biomimicking tessuti in vitro per applicazioni in medicina rigenerativa, ingegneria dei t....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

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

esperimenti sugli animali seguito rigoroso protocollo approvato dal comitato di etica animale il centro di analisi biomedica, Università di Tsinghua. Sotto approvazione del comitato etico, tessuto adiposo umano è stato ottenuto dal dipartimento di chirurgia plastica di Peking Union Hospital con consenso informato dai pazienti.

1. fabbricazione di 3D Microcryogels

  1. progettazione e fabbricazione di chip array microstencil
    1. uso un software commerciale a matrici di progettazione di geometrie specifiche, quali cerchi, ellissi, triangoli o trifogli 14, a seconda della successiva applicaz....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

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

Fabbricazione e caratterizzazione di microcryogels per la formazione di microtessuti 3D.

Secondo questo protocollo, microcryogels sono stati fabbricati a forma il 3D microtissues e microcryogels individuali o matrici di microcryogel e sono state applicate alla terapia rigenerativa e, rispettivamente di screening di stupefacenti (Figura 1). Microstencil chip array fabbricato da PMMA .......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

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

Rigenerativi modelli medicina e in vitro per lo screening di stupefacenti sono due importanti applicazioni per tessuto ingegneria5,6,7,8,9. Mentre queste due applicazioni hanno esigenze molto diverse, un terreno comune tra di loro si trova nella necessità di un più biomimetici coltura condizione per migliorare la cellula funzioni19

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

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

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

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

Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente da National Natural Science Foundation of China (sovvenzioni: 81522022, 51461165302). Gli autori si desidera ringraziare tutti i membri del laboratorio di Du per l'assistenza necessaria.

....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
GelatinasigmaG7041Tutti gli altri reagenti sono stati acquistati da Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) se non diversamente indicato.
Glutaraldeide J& K902042Utilizzato come reticolante nella preparazione del materiale.
Vetrino coprioggetto (24 x 50 mm)CITOGLASS, Cina10212450CPer raschiare la soluzione prcursor su chip array di microstencil.
Sodio  borohydride, NaBH4Beijing Chemical Works116-8Per lavare via la glutaraldeide rimanente dopo la gelificazione.
Vacuum jarasperts, CinaVC8130Per conservare i microgel sotto vuoto.
Lastre di polimetilmetacrilato (PMMA) Sunjin Electronics Co., Ltd, CinaFogli ordinari in PMMA.
Sistema laserRayjet Rayjet, AustraliaRayjet 50 C30Per incidere fogli di PMMA per formare pozzi.
Pulitore al plasmaMycro Technologies, USAPDC-32GPer rendere il PMMA ifofilo.
LiofilizzatoreBoyikang, CinaSC21CLPer liofilizzare i materiali.
Soluzione di tripano blu (0,4%)Zhongkekeao, CinaDA0065Per tingere microgel.
Doxorubicina cloridratoENERGY CHEMICAL, CinaA01E0801360010Per testare la resistenza ai farmaci delle cellule in microgel 2D o 3D.
Saggio vivo/mortoDojindo Molecular Technologies (Kumamoto, Giappone)CS01-10Per distinguere le cellule vive e morte.
Titolo cellulare-BluPromega (Wisconsin, USA).G8080Per testare la vitalità cellulare.
Filtro cellulareBD Biosciences, USA352360Per raccogliere microgel.
D-luciferinaSYNCHEM (Germania)s039Per attaccare le cellule.
Microscopio elettronico a scansioneFEI, USAQuanta 200Per caratterizzare la morfologia dei microgel.
  Macchina per prove meccanicheBose, USA3230Per misurare le caratteristiche meccaniche.
Pompa a siringa programmabile World Precision Instruments, USAALADINI 1000Per testare l'injactability.
Dinamometro digitaleHBO, Yueqing Haibao Instrument Co., Ltd., CinaH-50 Per testare l'inimicizia.
Sistema di sterilizzazione con ossido di etileneAnprolene, Anderson Sterilization, Inc., Haw River, NCAN74iPer sterilizzare microgel con gas di ossido di etilene.
Lettore di micropiastreMolecular Devices, USAM5Per misurare l'intensità della fluorescenza in micro-array.
Microscopio confocaleNikon, GiapponeA1RsiPer osservare la distribuzione cellulare in 3D.
Xenogeno  Sistema di imaging Lumina IICaliper Life Sciences, USAIVISPer tracciare le cellule negli animali.
Stato di lavoro liquidoDesign albicocca, pipetta S USAPer caricare il mezzo o la sospensione cellulare ad alta velocità.

Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Cukierman, E., Pankov, R., Stevens, D. R., Yamada, K. M. Taking cell-matrix adhesions to the third dimension. Science. 294 (5547), 1708-1712 (2001).
  2. Abbott, A. Cell culture: biology's new dimension. Nature. 424 (6951), 870-872 (2003).
  3. Loessner, D., et al.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Richiedi il permesso di riutilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE

Richiedi permesso

Tag

Fabbricazione di microcriogeltecnologia di criogelazionemicrocriogel di gelatinavettori caricati con celluleassemblaggio on chipischemia dell arto del toposaggio della resazzurina

Articoli correlati