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Durante la rigenerazione ossea, gli osteoblasti - cellule che formano l'osso - vengono reclutati nel sito fratturato, dove proliferano e secernono osteoidi - una matrice collagenica. Dopo un periodo di maturazione, gli osteoblasti mineralizzano l'osteoide mediante deposizione regolata di ioni calcio e fosfato, avviando una nuova sintesi ossea.
Per quantificare il grado di mineralizzazione degli osteoblasti in vitro, ottenere una sospensione primaria di osteoblasti in un terreno adatto. Seminare la sospensione in una piastra a più pozzetti contenente dischi sostitutivi dell'innesto osseo poroso e incubare.
I dischi fungono da impalcatura, consentendo l'adesione e la proliferazione cellulare.
Sostituire i terreni esauriti con terreni freschi contenenti integratori osteogenici. Incubare per un periodo prolungato. Gli integratori osteogenici stimolano gli osteoblasti a produrre e successivamente mineralizzare la matrice collagenica.
Dopo la fissazione, colorare la matrice mineralizzata con la soluzione di alizarina rossa S, ARS. L'ARS, un colorante caricato negativamente, si lega agli ioni calcio caricati positivamente nella matrice, formando un complesso di colore rosso. Rimuovere la macchia in eccesso. Visualizzare la piastra per rilevare depositi di calcio rosso, indicativi di mineralizzazione degli osteoblasti.
Quindi, aggiungere la soluzione di cloruro di cetilpiridinio, CPC. Il CPC, un tensioattivo caricato positivamente, in forma micellare, si complessa, attraverso i suoi gruppi di testa, con ARS caricati in modo opposto legato agli ioni calcio nella matrice, facilitando l'estrazione del colorante nella soluzione.
Raccogliere e centrifugare la soluzione. Trasferire il surnatante contenente complessi CPC-colorante in una piastra a più pozzetti e misurare l'assorbanza utilizzando un lettore di micropiastre.
L'assorbanza dei complessi CPC-colorante indica la quantità di depositi di calcio nella matrice, una stima del grado di mineralizzazione degli osteoblasti.
Trasferire i dischi di fosfato beta-tricalcico colorati in un nuovo pozzetto e scansionare le piastre con uno scanner piano per registrare la mineralizzazione.
Dopo l'acquisizione dell'immagine, aggiungere 250 microlitri di soluzione di cloruro di cetilpiridinio al 10% e agitare per 15 minuti per estrarre il colorante rosso S di alizarina. Quindi, trasferire la soluzione dai pozzetti in singole provette da 1,5 millilitri e centrifugare a 17.000 volte g per 5 minuti a temperatura ambiente.
Diluire l'estratto con una soluzione di cloruro di cetilpiridinio al 10% con un rapporto di diluizione compreso tra 1:10 e 1:20 in una provetta da 1,5 millilitri. Quindi, trasferire 300 microlitri di ciascun campione diluito nei pozzetti della piastra a 96 pozzetti. Includere due pozzetti vuoti contenenti solo il 10% di cloruro di cetilpiridinio.
Successivamente, preparare sette standard di riferimento del rosso di alizarina S che vanno da 4 a 400 micromolari diluendo la soluzione di colorazione del rosso di alizarina S da 40 millimolari con una soluzione di cloruro di cetilpiridinio al 10% per generare una curva standard.
Caricare 300 microlitri di ogni standard nella piastra. Infine, leggere l'assorbanza dei campioni, dei bianchi e degli standard di riferimento a 520 nanometri.