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Il Lisato Piastrinico (PL) è ottenuto come precedentemente descritto in conformità alle linee guida istituzionali3 utilizzando come materiale di partenza i freschi buffy coat forniti dalla Biobanca IdISBa. Il loro utilizzo per il progetto in corso è stato approvato dal suo Comitato Etico (IB 1995/12 BIO).
1. Isolamento dei veicoli elettrici da PL
- Rimozione di corpi più grandi
- Scongelare PL a temperatura ambiente.
- Centrifuga PL a 1.500 x g per 15 min a 4 °C. Scartare il pellet in quanto contiene detriti cellulari.
- Raccogliere il surnatante ed eseguire due centrifugazioni consecutive a 10.000 x g per 30 minuti a 4 °C.
NOTA: il pellet corrisponde a veicoli elettrici più grandi come le microvescicole e, in questo caso, viene scartato.
- Filtrare il surnatante prima attraverso la membrana porosa da 0,8 μm e poi attraverso la membrana porosa da 0,2 μm.
NOTA: questa procedura consente di rimuovere tutti i veicoli elettrici non desiderati.
- Raggruppare il PL filtrato e conservare a -20 °C fino all'uso.
- Cromatografia ad esclusione dimensionale
- Equilibrare la colonna accoppiata all'apparecchiatura cromatografica alla portata desiderata con PBS filtrato.
NOTA: la portata utilizzata dipende dalle caratteristiche della colonna; in questo caso, è impostato su 0,5 ml/ min.
- Caricare il PL lavorato (5 mL) con una siringa sull'apparecchiatura.
- Iniettare il PL nella colonna e iniziare a raccogliere 5 mL di frazioni in tubi da 15 mL.
- Raccogliere le frazioni arricchite ev e conservarle a -80 °C fino all'uso.
NOTA: Quando si esegue l'esperimento per la prima volta, caratterizzare tutte le frazioni per quantificazione proteica e immunodetezione per determinare quella arricchita con EVs3,11. In questo esperimento, viene raccolta la 9a frazione.
- Lavare la colonna cromatografica con 30 mL di soluzione di NaOH allo 0,2% e conservarla in una soluzione di etanolo al 20% una volta raggiunto l'equilibrio.

Figura 1: Diagramma schematico dell'isolamento delle vescicole extracellulari (EV) di lisato piastrinico (PL). Il PL viene centrifugato prima a 1.500 x g e poi a 10.000 x g per rimuovere corpi più grandi. Il surnatante viene filtrato attraverso filtri da 0,8 e 0,2 μm. Il PL elaborato viene caricato sulla colonna e i veicoli elettrici sono separati dalla cromatografia di esclusione delle dimensioni. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
2. Caratterizzazione dei veicoli elettrici
NOTA: la caratterizzazione dei veicoli elettrici è necessaria per eseguire studi funzionali12. La microscopia elettronica o la caratterizzazione western blot sono state precedentemente riportate13. Questo rapporto si concentrerà sulle tecniche di caratterizzazione essenziali per la funzionalizzazione della superficie Ti.
- Analisi di tracciamento delle nanoparticelle (NTA)
- Diluire i veicoli elettrici (1:1000) in PBS filtrato da 0,2 μm.
NOTA: campioni troppo concentrati o troppo diluiti saranno fuori gamma per la determinazione dell'NTA e sarà necessario un aggiustamento.
- Caricare 1 mL dei veicoli elettrici diluiti con una siringa all'apparecchiatura NTA e iniettarli nell'apparecchiatura NTA.
- Seguire il protocollo del produttore per la determinazione della concentrazione di particelle e della distribuzione dimensionale.
- Concentrazione di proteine
- Determinare la concentrazione utilizzando 1 μL della soluzione EV. Misurare l'assorbanza con uno spettrofotometro ad una lunghezza d'onda di 280 nm.
NOTA: gli EV dovrebbero presentare bassi livelli di proteine rispetto al numero di particelle.
- Seguire le istruzioni del produttore per ottenere la lettura dell'assorbanza utilizzando lo spettrofotometro.
3. Funzionalizzazione della superficie in titanio
NOTA: In questo metodo vengono utilizzati dischi in titanio lavorati, grado IV c.p., diametro 6,2 mm e altezza 2 mm. I dischi possono essere manipolati con una pinzetta Ti, ma è importante non graffiare la superficie. Inoltre, il lato lavorato deve essere rivolto verso l'alto durante l'intero processo.
- Lavaggio dischi Ti
NOTA: il volume delle soluzioni utilizzate per il lavaggio Ti deve essere sufficiente a coprire i dischi Ti. Mettere i dischi Ti in un bicchiere di vetro e versare soluzioni su di essi. Quindi, rimuovere la soluzione decantando.
- Lavare gli impianti Ti con acqua deionizzata (DI) e quindi scartare l'acqua.
- Lavare gli impianti Ti con etanolo al 70% e quindi decantare per rimuovere la soluzione.
- Posizionare gli impianti in acqua DI e sonicare a 50 °C per 5 minuti. Scartare l'acqua.
- Incubare gli impianti Ti in una soluzione naOH al 40% a 50 °C per 10 minuti con agitazione. Scartare la soluzione.
ATTENZIONE: la soluzione di NaOH si riscalda durante la preparazione. La soluzione è corrosiva e deve essere utilizzata all'interno di una cappa aspirante.
- Sonicare gli impianti in acqua DI a 50 °C per 5 minuti, quindi rimuovere l'acqua.
- Eseguire diversi lavaggi con acqua DI (almeno 5) fino a raggiungere il pH neutro. Controllare il pH con gli indicatori di pH.
- Sonicare gli impianti in acqua DI a 50 °C per 5 minuti e rimuovere l'acqua.
- Incubare gli impianti Ti in una soluzione HNO3 al 50% a 50 °C per 10 minuti con agitazione. Rimuovere la soluzione.
ATTENZIONE: HNO3 è una sostanza corrosiva e ossidante e deve essere utilizzato all'interno di una cappa aspirante.
- Sonicare gli impianti in acqua DI a 50 °C per 5 min. Rimuovere l'acqua.
- Eseguire diversi lavaggi con acqua DI (almeno 5) fino ad ottenere un pH neutro. Controllare il pH con gli indicatori di pH.
- Sonicare gli impianti in acqua DI a 50 °C per 5 min. Rimuovere l'acqua.
NOTA: A questo punto, l'esperimento può essere interrotto conservando gli impianti Ti in una soluzione di etanolo al 70%.
- Passivazione Ti
NOTA: Le fasi di passivazione Ti vengono eseguite coprendo completamente i dischi Ti con le diverse soluzioni nell'ordine elencato di seguito. I dischi Ti vengono posti in un becher di vetro e le soluzioni vengono delicatamente versate su di essi. I volumi utilizzati in tutte le fasi di lavaggio devono coprire completamente gli impianti e vengono rimossi tramite decantazione.
- Incubare gli impianti Ti in una soluzione HNO3 al 30% per 30 minuti a temperatura ambiente sotto delicata agitazione. Rimuovere la soluzione.
- Eseguire diversi lavaggi con acqua DI (almeno 5) fino a raggiungere il pH neutro. Controllare il pH con gli indicatori di pH.
- Incubare gli impianti Ti durante la notte a temperatura ambiente in acqua DI.
- Asciugare gli impianti in condizioni di vuoto a 40 °C per 10 minuti.
- I veicoli elettrici rilasciano la fusione
NOTA: Per gli studi funzionali cellulari, è importante lavorare in un armadio di coltura cellulare.
- Posizionare gli impianti Ti in una piastra a 96 pozzetti, con il lato lavorato rivolto verso l'alto.
NOTA: Se gli impianti sono capovolti, è possibile utilizzare un ago per riportarli indietro.
- Scongelare la soluzione EV e mescolarli con agitazione. Usa un vortice per pulsare per 3 s.
- Deposita i veicoli elettrici sulla superficie Ti. In questo studio, gocce di 40 μL di soluzione EV vengono posizionate sul Ti per immobilizzare un massimo di 4 x 1011 EV per impianto in base alla concentrazione determinata da NTA.
- Posizionare le piastre contenenti il Ti in condizioni di vuoto a 37 °C fino a quando le gocce sono completamente asciutte (~2 h).
NOTA: Regolare il tempo in base al numero di impianti e all'acqua presente nella camera a vuoto.

Figura 2: Diagramma schematico della passivazione ti e della funzionalizzazione dei veicoli elettrici mediante drop casting. Gli impianti Ti vengono passivati prima mediante incubazione per 30 minuti in una soluzione di HNO3 al 30 % a temperatura ambiente. Dopo diversi lavaggi con acqua DI, il pH raggiunge il neutro. Quindi, gli impianti Ti vengono incubati durante la notte a temperatura ambiente in acqua DI. Successivamente, gli impianti vengono asciugati in condizioni di vuoto a 40 °C. Per l'immobilizzazione dei veicoli elettrici, 40 μL di soluzione EV vengono depositati sugli impianti Ti. Successivamente, gli impianti vengono incubati a vuoto per 2 ore fino a quando i veicoli elettrici non sono fisicamente legati alla superficie. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
4. Caratterizzazione della superficie Ti
- Studio di rilascio
- Incubare la superficie di Ti con 200 μL di PBS filtrato a 37 °C.
NOTA: PBS viene filtrato per evitare interferenze con la misurazione NTA.
- Sostituire il PBS in diversi punti temporali e conservare a -80 °C.
NOTA: in questo studio sono stati analizzati i punti temporali di 2, 6, 10 e 14 giorni.
- Analizzare il PBS memorizzato per gli studi sulle particelle da parte di NTA secondo le istruzioni del produttore.
NOTA: la concentrazione di particelle in PBS in momenti diversi è una rappresentazione del profilo di rilascio dei veicoli elettrici nel tempo.
- Studi di biocompatibilità
NOTA: Le cellule staminali mesenchimali derivate dal cordone ombelicale umano (hUC-MSC) sono ottenute dalla Biobanca IdISBa in conformità con le linee guida istituzionali.
- Mantenere hUC-MSC in DMEM basso glucosio integrato con 20% FBS fino all'uso. Cambia il mezzo due volte a settimana.
- Per la semina cellulare, lavare le cellule in palloni con 5 ml di PBS due volte.
- Tripsinizzare hUC-MSC aggiungendo 1 mL di soluzione di tripsina. Assicurarsi che copra completamente il monostrato di cellule. Rimuovere la soluzione di tripsina e posizionare il matraccio di coltura cellulare a 37 °C per 2 minuti circa. Visualizza il distacco cellulare al microscopio. Le celle staccate appariranno di forma rotonda e saranno in sospensione.
- Cellule risospese in DMEM a basso contenuto di glucosio con FBS impoverito all'1% di EV.
NOTA: preparare i supporti integrati con l'1% di FBS e quindi ultracentrifugare a 120.000 x g per 18 ore per rimuovere i veicoli FBS-EV. È importante rimuovere i veicoli elettrici per evitare interferenze con i veicoli elettrici piastrinici.
- Determinare la concentrazione cellulare contando il numero di cellule con una camera neubauer14.
- Portare hUC-MSC a una concentrazione di 50.000 cellule/ml.
- Seminare 200 μL della soluzione cellulare sugli impianti Ti.
- Dopo 48 ore, raccogliere 50 μL di mezzo ed eseguire la determinazione citotossica utilizzando il kit di attività della lattato deidrogenasi (LDH), secondo il protocollo del produttore.