Presentiamo un metodo di iniezione cellulare tramite tecnologia waterjet senza ago accoppiato con una sequela di indagini post-parto in termini di vitalità cellulare, proliferazione ed misure di elasticità.
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Articolo metodologico
Iniezione di cellule stroma derivate dal tessuto adiposo suino tramite tecnologia Waterjet
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
L'incontinenza urinaria (UI) è una condizione altamente prevalente caratterizzata dalla carenza del muscolo sfintere uretrale. I rami della medicina rigenerativa, in particolare la terapia cellulare, sono nuovi approcci per migliorare e ripristinare la funzione dello sfintere uretrale. Anche se l'iniezione di cellule funzionali attive viene eseguita di routine in contesti clinici con ago e siringa, questi approcci presentano svantaggi e limitazioni significativi. In questo contesto, la tecnologia waterjet (WJ) senza ago è un metodo fattibile e innovativo in grado di iniettare cellule vitali mediante cistoscopia guidata visivamente nello sfintere uretrale. Nel presente studio, abbiamo utilizzato WJ per fornire cellule stromali derivate dal tessuto adiposo suino (pADSC) nel tessuto uretrale cadaverico e successivamente abbiamo studiato l'effetto della consegna di WJ sulla resa cellulare e sulla vitalità. Abbiamo anche valutato le caratteristiche biomeccaniche (cioè l'elasticità) mediante misurazioni al microscopio a forza atomica (AFM). Abbiamo dimostrato che le pADSC consegnate da WJ erano significativamente ridotte nella loro elasticità cellulare. La redditività è stata significativamente inferiore rispetto ai controlli, ma è ancora superiore all'80%.
Introduzione
L'incontinenza urinaria (UI) è una malattia diffusa con una prevalenza dell'1,8 - 30,5% nelle popolazioni europee1 ed è caratterizzata principalmente da malfunzionamenti dello sfintere uretrale. Da un punto di vista clinico, il trattamento chirurgico viene spesso offerto ai pazienti quando le terapie conservative o la fisioterapia non riescono ad affrontare e alleviare i sintomi emergenti.
La terapia cellulare per la potenziale riparazione rigenerativa del malfunzionamento del complesso sfinterico sta emergendo come approccio all'avanguardia per il trattamento della patologia UI 2,3....
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Protocollo
I campioni di tessuto adiposo suino sono stati ottenuti dall'Istituto di Chirurgia Sperimentale dell'Università di Tubinga. Tutte le procedure sono state approvate dalle autorità locali per il benessere degli animali con il numero di esperimento animale CU1/16.
1. Isolamento delle cellule stromali derivate dal tessuto adiposo suino
- Utilizzare tessuto adiposo suino consegnato dall'Istituto di Chirurgia Sperimentale in un tubo centrifugo da 50 ml al laboratorio.
- Trasferire il tessuto in una capsula di Petri sterile sotto il banco sterile e tritarlo con due bisturi (n. 10) in piccoli frammenti e poltiglia.<....
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Risultati
Dopo la somministrazione cellulare attraverso i due approcci, la vitalità delle cellule erogate attraverso il WN (97,2 ± 2%, n = 10, p <0,002) era più elevata rispetto alle iniezioni di WJ utilizzando le impostazioni E60-10 (85,9 ± 0,16%, n = 12) (Figura 2). I risultati della valutazione biomeccanica hanno mostrato che: le iniezioni di WN di cellule nel fluido di cattura non mostravano differenze significative rispetto ai moduli elastici (EM; 0,992 kPa) rispetto ai controlli (1,176 kPa; <.......
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Discussione
Nel presente studio, abbiamo dimostrato e presentato un approccio graduale per la procedura di consegna delle cellule WJ e abbiamo impiegato una sequela di indagini quantitative per valutare l'effetto della consegna di WJ sulle caratteristiche cellulari: vitalità cellulare e caratteristiche biomeccaniche (cioè EM). Dopo l'iniezione di WJ, l'85,9% delle cellule raccolte era vitale. In termini di iniezione di WN, il 97,2% delle cellule ha mantenuto la propria vitalità dopo l'iniezione. Pertanto, l'approccio WJ soddisfa un .......
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Dichiarazioni
Gli autori J.K., M.D, T.A., A.S., W.K. A. non hanno nulla da rivelare. Gli autori W.L. e M.D.E. sono dipendenti di ERBE Medizintechnik Lt. Tübingen, il produttore dell'ERBEJet2 e del prototipo WJ impiegato in questo studio.
Ringraziamenti
Ringraziamo i nostri co-autori delle pubblicazioni originali per il loro aiuto e supporto.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Provetta da centrifuga da 50 mL | Greiner BioOne | 227261 | |
| Siringa BD Luer-LokTM da 1 mL | BD Plastik Inc | n.a.100 | |
| &; setaccio per cellule | m Greiner BioOne | 542000 | |
| provetta per centrifuga da 15 mL | Greiner BioOne | 188271 | |
| 75 cm2 pallone per coltura tissutale | Corning Incorporated | 353136 | |
| testa AFM | (CellHesion 200) JPK | JPK00518 | |
| JPK00518 | elaborazione | ||
| AFM | Sistema AFM | Bruker JPK00518 | |
| Cell Hesion 200 | Bruker | JPK00518 | |
| Sensori economici | a sbalzo All-In-One-Al | AIO-10 | A, Modalità contatta, Forma: Fascio Forza costante: 0,2 N/m (0,04 - 0,7 N/m) Frequenza di risonanza: 15 kHz (10 - 20 kHz) Lunghezza: 500 &; m (490 - 510 µ m) Larghezza: 30 µ m (35 - 45 µ m) Spessore: 2,7 µ m (1,7 - 3,7 µ m) |
| Soluzione di amfotericina B | Sigma | A2942 | 250 µ g/ml |
| Microscopio a forza atomica (AFM) | CellHesion 200, JPK Instruments, Berlino, Germania | JPK00518 | |
| BD Microlance 3 18G | BD | 304622 | |
| albumina sierica bovina | Gibco | A10008-01 | |
| Cantilever | All-In-One-AleTl, Budget Sensors, Sofia, Bulgaria | AIO-TL-10 | punta A, k ¼ 0,2 N/m |
| Emocitometro monouso C-chip | NanoEnTek | 631-1098 | |
| centrifuga: Rotina 420R | Hettich Zentrifugen | ||
| Collagenase, Tipo I, polvere | Gibco | 17100-017 | |
| Dulbecco' s Aquila modificata' s Glucosio medio - basso | Sigma | D5546 | |
| Bisturi monouso Feather (n. 10) | Feather | 02.001.30.010 | |
| siero fetale bovino (FBS) | Sigma | F7524 | |
| HEPES soluzione di sale di sodio (1 M) | Sigma | H3662 | |
| Microscopio a contrasto di fase invertito (integrato con AFM) | AxioObserver D1, Carl Zeiss Microscopy, Jena, Germania | L201306_ 03 | |
| sacche da laboratorio | Marca | 759705 | |
| Leibovitz's L-15 medium senza l-glutammina | Merck | F1315 | |
| Leibovitz's L-15 medium senza L-glutammina ( | Merck KGaA, Darmstadt, Germania) | F1315 | |
| L-glutammina | Lonza | BE 17-605C1 | 200 mM |
| LIVE/DEADTM Kit | di vitalità/citotossicitàInvitrogen di Thermo Fisher Scientific, | L3224 | Calcein AM e EthD-1 sono utilizzati da questo kit. |
| Software per microscopio: Zen 2.6 | Zeiss | ||
| Microscopio: AxioVertA.1 | Zeiss | ||
| Nelaton-Catetere femmina | Bicakcilar | 19512051 | |
| Penicillina-Streptomicina | Gibco | 15140-122 | 10000 U/ml Penicillina 10000 &; g/ml Riscaldatore |
| piastre di Petri con streptomicina associato a AFM | Bruker | T-05-0117 | |
| Riscaldatore per piastre di Petri associato a AFM | JPK Instruments AG, Berlino, Germania | T-05-0117 | |
| Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) | Gibco | 10010-015 | |
| Software statistico: SPSS Statistics 22 | Piastra | ||
| - CellStar | Greiner BioOne | 664160 | |
| Piastre per coltura tissutale | TPP AG | TPP93040 | |
| Piastre per coltura tissutale | TPP Techno Plastic Products AG, Trasadingen, Svizzera | TPP93040 | |
| Trypan Blue 0,4% 0,85% NaCl | Lonza | 17-942E | |
| Soluzione tripsina-EDTA | Sigma | T3924 | |
| Waterjet: dispositivo ERBEJET2 | Erbe Elektromedizin GmbH | ||
| Ago per iniezione cistoscopica Williams | Cook Medical | G14220 | 23G, 5.0 Fr, 35 cm |
Riferimenti
- Milsom, I., et al. Global prevalence and economic burden of urgency urinary incontinence: a systematic review. European Urology. 65 (1), 79-95 (2014).
- Lee, J. Y., et al.
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Ristampe e permessi
