Questo articolo introduce un nuovo metodo per la sintesi di idrogel di matrice extracellulare di cartilagine decellularizzata (DC-ECM). Gli idrogel DC-ECM hanno un'eccellente biocompatibilità e forniscono un microambiente superiore per la crescita cellulare. Pertanto, possono essere scaffold cellulari ideali e sistemi di rilascio biologico.
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Articolo metodologico
Sintesi di idrogel di matrice extracellulare della cartilagine decellularizzata
In questo articolo
Sommario
Abstract
Gli idrogel della matrice extracellulare della cartilagine decellularizzata (DC-ECM) sono biomateriali promettenti per l'ingegneria tissutale e la medicina rigenerativa grazie alla loro biocompatibilità e alla capacità di imitare le proprietà naturali dei tessuti. Questo protocollo mira a produrre idrogel DC-ECM che imitano da vicino l'ECM nativo del tessuto cartilagineo. Il protocollo prevede una combinazione di disgregazione fisica e chimica e digestione enzimatica per rimuovere il materiale cellulare preservando la struttura e la composizione dell'ECM. Il DC-ECM è reticolato utilizzando un agente chimico per formare un idrogel stabile e biologicamente attivo. L'idrogel DC-ECM ha un'eccellente attività biologica, struttura spaziale e funzione di induzione biologica, nonché una bassa immunogenicità. Queste caratteristiche sono utili per promuovere l'adesione, la proliferazione, la differenziazione e la migrazione cellulare e per creare un microambiente superiore per la crescita cellulare. Questo protocollo fornisce una risorsa preziosa per ricercatori e clinici nel campo dell'ingegneria tissutale. Gli idrogel biomimetici possono potenzialmente migliorare lo sviluppo di efficaci strategie di ingegneria tissutale per la riparazione e la rigenerazione della cartilagine.
Introduzione
L'ingegneria tissutale della cartilagine è un campo in rapido sviluppo che cerca di rigenerare il tessuto cartilagineo danneggiato o malato1. Una sfida chiave in questo campo è lo sviluppo di scaffold biomimetici in grado di supportare la crescita e la differenziazione dei condrociti, le cellule responsabili della produzione di cartilagine2. L'ECM del tessuto cartilagineo svolge un ruolo fondamentale nella regolazione del comportamento dei condrociti. DC-ECM è un'impalcatura efficace per applicazioni di ingegneria tissutale3.
Sono state sviluppate diverse tecniche per p....
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Protocollo
Questo studio è stato approvato dal Comitato Etico dell'Ospedale di Tongde della provincia di Zhejiang.
1. Preparazione dell'idrogel DC-ECM
NOTA: In questo studio, la cartilagine è stata ottenuta dalle articolazioni del ginocchio di maiali in miniatura Bama di 12 mesi, evitando la raccolta di tessuto osseo.
- Prendete la cartilagine raccolta, bloccatela e tagliatela in1-2 mm 3 pezzi con un bisturi.
- Mettere 20 g di cartilagine tritata in una provetta da centrifuga da 50 mL e aggiungere 20 ml di tampone Tris-HCl ipotonico (10 mM Tris-HCl, pH 8,0) per immergere completam....
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Risultati
Per preparare un migliore idrogel di cartilagine DC-ECM, abbiamo studiato e rivisto la letteratura precedente e confrontato i vari protocolli di decellularizzazione in termini di rapporto di decellularizzazione, immunogenicità e funzionalità meccanica9.
Su questa base, abbiamo preparato l'idrogel di cartilagine DC-ECM e abbiamo esplorato l'effetto di una matrice estrattiva orientata radialmente/bio-inchiostro di esosomi di cellule staminali mesenchimali nel trattamento .......
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Discussione
Questo protocollo fornisce un approccio sistematico per la preparazione di idrogel di matrice extracellulare della cartilagine decellularizzata che imitano da vicino l'ECM nativa del tessuto cartilagineo. Il protocollo prevede una combinazione di disgregazione fisica, chimica ed enzimatica per rimuovere il materiale cellulare preservando la struttura e la composizione dell'ECM. I passaggi critici del protocollo includono la regolazione del tempo e dei metodi di decellularizzazione e la garanzia di una decellularizzazione.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sponsorizzato dal Piano di Medicina e Tecnologia Sanitaria della Provincia di Zhejiang (2019KY050), dal Piano di Scienza e Tecnologia della Medicina Tradizionale Cinese della Provincia di Zhejiang (2019ZA026), dal Piano di Ricerca e Sviluppo Chiave nella Provincia di Zhejiang (Grant No.2020C03043), dal Piano di Scienza e Tecnologia della Medicina Tradizionale Cinese della Provincia di Zhejiang (2021ZQ021) e dalla Fondazione Provinciale di Scienze Naturali della Cina di Zhejiang (LQ22H060007).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 1 M Tris-HCl, pH7.6 | Beyotime | ST776-100 mL | |
| 1 M Tris-HCl, pH8.0 | Beyotime | ST780-500 mL-80 | |
| ° C Congelatore | Eppendorf | F440340034 | |
| desossiribonucleasi | Aladino | D128600-80KU | |
| DNEasy Sangue & Kit fazzoletto | Qiagen | n. 69506 | |
| Kit di rilevamento quantitativo colorimetrico GAG | Shanghai Haling | HL19236.2 | |
| HCP-2 essiccatore | Hitachi | N/A | |
| Nanodrop8000 | Thermo Fisher | N/A | Spettrofotometro |
| PBS (10x) | Gibco | 70011044 | |
| Ribonucleasi | Aladdin | R341325-100 mg | |
| Sigma500 | ZIESS | N/A | Microscopio elettronico a scansione |
| Spectra S | Thermo Fisher | N/A | Microscopio elettronico a trasmissione |
| Setaccio in acciaio inossidabile | SHXB-Z-1 | Shanghai Xinbu | |
| Triton X-100 | Beyotime | P0096-500 mL | |
| Tripsina | Gibco | 15050065 | |
| Lampada a raggi ultravioletti | Omnicure 2000 | N/A | |
| Vitamina B2 | Gibco | R4500-5G | |
| Miscelatore a vortice | Shanghai Qiasen | 78HW-1 |
Riferimenti
- Vega, S. L., Kwon, M. Y., Burdick, J. A. Recent advances in hydrogels for cartilage tissue engineering. European Cells & Materials. 33, 59-75 (2017).
- Yang, J., Zhang, Y. S., Yue, K., Khademhosseini, A. Cell-laden hydrogels for osteochondral and cartilage tissue e....
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Ristampe e permessi
