Name: Trapianto intramiocardico di idrogel iniettabili a carico MSC dopo infarto del miocardio in un modello murino (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-09-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 19 s
Description: Scopri il trapianto intramiocardico di cellule staminali mesenchimali usando idrogel di gelatina iniettabili in un modello murino. Questo metodo migliora la ritenzione e la sopravvivenza cellulare per la riparazione del tessuto cardiaco dopo infarto.

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Questa ricerca è supportata dal Basic Science Research Program attraverso la National Research Foundation of Korea (NRF) finanziata dal Ministero dell'Istruzione (NRF-2018R1D1A1A02049346)

Tutte le procedure di ricerca sugli animali sono state fornite in conformità con il Laboratory Animals Welfare Act, la Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio e le linee guida e le politiche per gli esperimenti sui roditori fornite dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) nella School of Medicine dell'Università Cattolica della Corea.
1. Preparazione di CSC e idrogel di gelatina iniettabili
<ol><li>CCI della cultura in un piatto da coltura da 100 mm a 37 °C e 5% CO2. Quando la crescita degli MSC raggiunge l'80% di confluenza, lavare il piatto due volte con DPBS e aggiungere 1 mL di sostituto della tripsiderina a 37 °C per 3 min. NOTA: I CSC sono stati isolati dal midollo osseo murino seguendole procedure convenzionali 16, coltivati nel Mezzo dell'Aquila Modificata (DMEM) di Dulbecco contenenti il 10% di siero bovino fetale (FBS) e l'1% di soluzione antibiotico-antimicotica, e utilizzati tra il passaggio 7\u20129 per questo studio.</li>
	<li>Aggiungere 9 mL di mezzo di coltura e centrifuga a 500 x g per 3 min. Successivamente, scartare il supernatante risultante, rimescolare le cellule in 1 mL di PBS e mantenere la sospensione cellulare sul ghiaccio.</li>
	<li>Diluire 10 μL di sospensione cellulare con 10 μL di blu Trypan e ottenere la concentrazione cellulare utilizzando un contatore di celle automatizzato.</li>
	<li>Resuspend e trasferire i MBC su un tubo da 1 ml ad una densità di 1 x 107 celle/ml.</li>
	<li>Preparare un 6,25 wt% di soluzione coniugata GH in PBS e separare in 2 flaconcini. Quindi, mescolare le soluzioni GH con 6 μg/mL di HRP (soluzione GH A) o 0,07 wt% di H2O2 (soluzione GH B). NOTA: Preparare coniugati gelatina-idrossifenil propionico (GH) secondo i protocollipubblicati 12,15.<ol>
<li>Mantenere un rapporto volumetrico 9:1 di soluzione coniugata GH a soluzione coniugata HRP (GH soluzione A) e GH coniugata rispettivamente a H2O2 (soluzione GH B).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Prima di miscelare i CBC con la soluzione GH A, centrifugare brevemente la sospensione cellulare a 1.000 x g e aspirare con cura il supernatante risultante. Successivamente, mescolare il pellet contenente MSC con la soluzione GH A.</li>
</ol>2. In situ MSC-loading e coltura tridimensionale in vitro
<ol><li>Caricare gh soluzione A (contenente MSC) e GH soluzione B su entrambi i lati di una doppia siringa. Piastra 300 μL delle soluzioni GH combinate con MBC ad una densità finale di 5 x 106 celle/mL su uno scivolo a camera a otto poi.</li>
	<li>Dopo la formazione di idrogel in situ e la successiva incapsulamento MSC tramite cross-linking enzimatico, aggiungere 700 μL di DMEM contenente il 10% di FBS e l'1% di soluzione antibiotico-antimicotica.</li>
	<li>Incubare lo scivolo a 37 °C e 5% di CO2 e sostituire il mezzo di coltura ogni 2\u20123 giorni.</li>
</ol>3. Conferma della proliferazione in vitro e della sopravvivenza dei CG MSC all'interno degli idrogel gh
<ol><li>Per determinare la fattibilità dei CBC coltivati in 3D all'interno degli idrogel GH, utilizzare un saggio di colorazione delle cellule vive / morte dopo il tempo di incubazione predeterminato.</li>
	<li>Dopo l'incubazione dei CBC incapsulati negli idrogel GH per 3, 5, 7 o 14 giorni, aspirare il mezzo e lavare il pozzo due volte con PBS.</li>
	<li>Preparare una soluzione di colorazione contenente 5 μL di calceina AM e 20 μL di omodimero di etidio-1 (EthD-1) in 10 mL di DPBS.</li>
	<li>Aggiungere 200 μL della soluzione di colorazione al pozzo e incubare per 30 minuti al buio a temperatura ambiente.</li>
	<li>Aspirare la soluzione di colorazione e lavare il pozzo due volte con PBS.</li>
	<li>Separare accuratamente la camera dallo scivolo e posizionare un coverslip completo sugli idrogel GH. Utilizzare una microscopia confocale per visualizzare il grado di proliferazione e i cambiamenti morfologici degli MSC incapsulati. NOTA: Le immagini fluorescenti sono state acquisite con ingrandimento inferiore a 200x e immagini alle lunghezze d'onda di eccitazione/emissione di 470/540 nm per la calceina e 516/607 nm per EthD-1.</li>
</ol>4. Induzione dell'infarto del miocardio nei topi
<ol><li>Anestetizzare topi maschi C57BL/6 di 7 settimane (20\u201222 g) con iniezione intraperitoneale di una miscela di Zoletil (30 mg/kg) e Rompun (10 mg/kg) in soluzione salina.</li>
	<li>Prima dell'intervento chirurgico, depilate il torace del topo usando la crema per la depilazione e sterilizzare la pelle con iodio.</li>
	<li>Posizionare il mouse su un tavolo operatorio e intubare inserendo un catetere nella trachea per fornire ossigeno supplementare attraverso la ventilazione meccanica.</li>
	<li>Tagliare delicatamente la pelle usando forbici chirurgiche e quindi penetrare nei muscoli intercostali con micro forbici. Separare la seconda e la terza costola sinistra usando una sutura di seta 5-0 per mantenere una cavità toracica aperta.</li>
	<li>Legare con cura l'arteria coronarica discendente anteriore sinistro (LAD) utilizzando un portaaghi con un 8-0 sutura in polipropilene e tagliare la sutura usando l'elettrocauteria.</li>
	<li>Osservare un cambiamento di colore immediato nella parete ventricolare sinistra anteriore.</li>
</ol>5. Trapianto intramiocardico di idrogel GH a carico di MSC
<ol><li>Dopo aver indotto l'infarto del miocardio mediante legatura LAD, iniettare 10 μL di soluzioni GH a caricamento MSC in due punti diversi nella zona di confine infarto (totale: 2 x 105 MSC/20 μL) utilizzando una doppia siringa dotata di un ago 26G.<ol>
<li>Seguendo la stessa procedura descritta nella fase 1, preparare e trasferire le soluzioni GH a caricamento MSC in una doppia siringa. NOTA: Per valutare l'innesto degli idrogel GH a carico di MSC all'interno dell'area infarcted, gli MSC e i coniugati GH sono stati preetichetti rispettivamente con PHK26 e isotiocianato di fluoresceina (FITC).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ripristinare la cavità toracica aperta e chiudere i muscoli e la pelle usando 5-0 suture. NOTA: Prima della chiusura del torace, rimuovere l'aria usando una siringa catetere.</li>
	<li>Rimuovere il tubo tracheale e posizionare il mouse in una gabbia sotto una lampada a infrarossi durante il recupero.</li>
	<li>Per l'analgesia postoperatoria, somministrare iniezioni sottocutanee di Chetoprofene (5 mg/kg al giorno) per un minimo di 72 ore. Tutti i topi devono essere attentamente monitorati per un tempo appropriato per garantire un corretto recupero dopo le procedure chirurgiche e un adeguato trattamento del dolore.</li>
</ol>6. Ecocardiografia
<ol><li>Quattro settimane dopo il trapianto, inizialmente anestetizza il topo con il 5% di isoflurane e quindi regola la concentrazione di isoflurane all'1%.</li>
	<li>Depilate il petto usando la crema per la depilazione e posizionare il mouse su una pastiglia riscaldante. Applicare il gel trasduttore ad ultrasuoni sul petto.</li>
	<li>Acquisire viste bidimensionali parasternali a basso asse e registrare tracciati in modalità M a livello del muscolo papillare. NOTA: Posizionare un trasduttore di array lineare (7\u201215 MHz) nella linea parasternale sinistra e visualizzare le strutture anatomiche.</li>
	<li>Misurare le linee corrispondenti per LVAW, LVID e LVPW per ottenere lo spessore della parete cardiaca, la dimensione della camera e l'accorciamento frazionato. NOTA: Confrontare la funzione cardiaca tra cui la frazione di espulsione (EF), l'accorciamento frazionato (FS) e il volume estolico finale (ESV) a livello del muscolo papillare per garantire una corretta valutazione nella stessa posizione anatomica.</li>
</ol>7. Valutazione istologica
<ol><li>Al momento predeterminato dopo il trapianto di idrogel GH a carico di MSC nel cuore infarto, eutanasiare il topo in una camera di CO2 e raccogliere il cuore per l'analisi istologica15.</li>
	<li>Per la colorazione tricromatica ed eosina (H&E) e tricromo (MT) di Masson, fissare i tessuti cardiaci sezionati in paraformaldeide (PFA) al 4% e incorporare nella paraffina. Successivamente, tagliare i blocchi cardiaci incorporati nella paraffina in sezioni seriali da 4 μm utilizzando un microtomo e macchiare le sezioni con macchia MT secondo i protocolli standard17.</li>
	<li>Acquisire immagini su uno scanner di diapositive con ingrandimento 20x e calcolare la dimensione infaritta dei gruppi di trattamento. Dimensioni infarct (%) = circonferenza totale infarct / circonferenza totale LV x 100</li>
	<li>Calcolare entrambe le circonferenze in base alla misurazione della lunghezza della linea mediana. Per le circonferenze della linea mediana LV, misurare le lunghezze dell'linea centrale tra le superfici endocardiale ed epicardiale. Per le circonferenze infariche della linea mediana, misurare le lunghezze di infarto, compreso più del 50 % dello spessore intero del miocardio18. NOTA: Tutte le analisi delle immagini sono state eseguite utilizzando il software ImageJ.</li>
	<li>Misurare lo spessore della parete della cicatrice ai livelli muscolari papillari.</li>
	<li>Calcola la frazione dell'area del collagene. Area di collagene (%) = superficie totale della fibrosi interstiziale/area del miocita x 100</li>
</ol>

<ol><li>Jhund, P. S., McMurray, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+failure+after+acute+myocardial+infarction%3A+a+lost+battle+in+the+war+on+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Heart failure after acute myocardial infarction: a lost battle in the war on heart failure.</a> Circulation. 118 (20), 2019-2021 (2008).</li>
<li>Cahill, T. J., Kharbanda, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+failure+after+myocardial+infarction+in+the+era+of+primary+percutaneous+coronary+intervention%3A+Mechanisms%2C+incidence+and+identification+of+patients+at+risk%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Heart failure after myocardial infarction in the era of primary percutaneous coronary intervention: Mechanisms, incidence and identification of patients at risk.</a> World Journal of Cardiology. 9 (5), 407-415 (2017).</li>
<li>Cambria, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translational+cardiac+stem+cell+therapy%3A+advancing+from+first-generation+to+next-generation+cell+types%5BTitle%5D)+AND+%22npj+Regenerative+Medicine%22%5BJournal%5D)">Translational cardiac stem cell therapy: advancing from first-generation to next-generation cell types.</a> npj Regenerative Medicine. 2, 17(2017).</li>
<li>Lemcke, H., Voronina, N., Steinhoff, G., David, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+Progress+in+Stem+Cell+Modification+for+Cardiac+Regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+International%22%5BJournal%5D)">Recent Progress in Stem Cell Modification for Cardiac Regeneration.</a> Stem Cells International. 2018, 1909346(2018).</li>
<li>Alagarsamy, K. N., Yan, W., Srivastava, A., Desiderio, V., Dhingra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+injectable+hydrogels+for+cardiac+stem+cell+therapy+and+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+in+Cardiovascular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Application of injectable hydrogels for cardiac stem cell therapy and tissue engineering.</a> Reviews in Cardiovascular Medicine. 20 (4), 221-230 (2019).</li>
<li>Gaetani, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epicardial+application+of+cardiac+progenitor+cells+in+a+3D-printed+gelatin%2Fhyaluronic+acid+patch+preserves+cardiac+function+after+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Epicardial application of cardiac progenitor cells in a 3D-printed gelatin/hyaluronic acid patch preserves cardiac function after myocardial infarction.</a> Biomaterials. 61, 339-348 (2015).</li>
<li>Gao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+Tissue+Engineering+With+Cells+Derived+From+Human-Induced+Pluripotent+Stem+Cells+and+a+Native-Like%2C+High-Resolution%2C+3-Dimensionally+Printed+Scaffold%5BTitle%5D)+AND+%22Circualtion+Research%22%5BJournal%5D)">Myocardial Tissue Engineering With Cells Derived From Human-Induced Pluripotent Stem Cells and a Native-Like, High-Resolution, 3-Dimensionally Printed Scaffold.</a> Circualtion Research. 120 (8), 1318-1325 (2017).</li>
<li>Hasan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+Hydrogels+for+Cardiac+Tissue+Repair+after+Myocardial+Infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Science%22%5BJournal%5D)">Injectable Hydrogels for Cardiac Tissue Repair after Myocardial Infarction.</a> Advanced Science. 2 (11), 1500122(2015).</li>
<li>Wu, R., Hu, X., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concise+Review%3A+Optimized+Strategies+for+Stem+Cell-Based+Therapy+in+Myocardial+Repair%3A+Clinical+Translatability+and+Potential+Limitation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Concise Review: Optimized Strategies for Stem Cell-Based Therapy in Myocardial Repair: Clinical Translatability and Potential Limitation.</a> Stem Cells. 36 (4), 482-500 (2018).</li>
<li>Lee, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+forming+gelatin-based+tissue+adhesives+and+their+phenolic+content-driven+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">In situ forming gelatin-based tissue adhesives and their phenolic content-driven properties.</a> Journal of Materials Chemistry B. 1 (18), 2407-2414 (2013).</li>
<li>Lee, Y., Bae, J. W., Lee, J. W., Suh, W., Park, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzyme-catalyzed+in+situ+forming+gelatin+hydrogels+as+bioactive+wound+dressings%3A+effects+of+fibroblast+delivery+on+wound+healing+efficacy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Enzyme-catalyzed in situ forming gelatin hydrogels as bioactive wound dressings: effects of fibroblast delivery on wound healing efficacy.</a> Journal of Materials Chemistry B. 2 (44), 7712-7718 (2014).</li>
<li>Lee, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+Crosslinkable+Gelatin+Hydrogels+for+Vasculogenic+Induction+and+Delivery+of+Mesenchymal+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">In situ Crosslinkable Gelatin Hydrogels for Vasculogenic Induction and Delivery of Mesenchymal Stem Cells.</a> Advanced Functional Materials. 24 (43), 6771-6781 (2014).</li>
<li>Jung, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hydrogel+matrix+prolongs+persistence+and+promotes+specific+localization+of+an+oncolytic+adenovirus+in+a+tumor+by+restricting+nonspecific+shedding+and+an+antiviral+immune+response%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A hydrogel matrix prolongs persistence and promotes specific localization of an oncolytic adenovirus in a tumor by restricting nonspecific shedding and an antiviral immune response.</a> Biomaterials. 147, 26-38 (2017).</li>
<li>Kim, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tonsil-derived+mesenchymal+stem+cell-embedded+in+situ+crosslinkable+gelatin+hydrogel+therapy+recovers+postmenopausal+osteoporosis+through+bone+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Tonsil-derived mesenchymal stem cell-embedded in situ crosslinkable gelatin hydrogel therapy recovers postmenopausal osteoporosis through bone regeneration.</a> PLoS One. 13 (7), 0200111(2018).</li>
<li>Kim, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MSC-Encapsulating+in+situ+Cross-Linkable+Gelatin+Hydrogels+To+Promote+Myocardial+Repair%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Bio+Materials%22%5BJournal%5D)">MSC-Encapsulating in situ Cross-Linkable Gelatin Hydrogels To Promote Myocardial Repair.</a> ACS Applied Bio Materials. 3 (3), 1646-1655 (2020).</li>
<li>Meirelles Lda, S., Nardi, N. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Murine+marrow-derived+mesenchymal+stem+cell%3A+isolation%2C+in+vitro+expansion%2C+and+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Haematol%22%5BJournal%5D)">Murine marrow-derived mesenchymal stem cell: isolation, in vitro expansion, and characterization.</a> Br J Haematol. 123 (4), 702-711 (2003).</li>
<li>Ojha, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+the+structural+and+functional+changes+in+the+myocardium+following+focal+ischemia-reperfusion+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Characterization of the structural and functional changes in the myocardium following focal ischemia-reperfusion injury.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294 (6), 2435-2443 (2008).</li>
<li>Takagawa, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+infarct+size+measurement+in+the+mouse+chronic+infarction+model%3A+comparison+of+area-+and+length-based+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Myocardial infarct size measurement in the mouse chronic infarction model: comparison of area- and length-based approaches.</a> Journal of Applied Physiology. 102 (6), 2104-2111 (2007).</li>
<li>Terrovitis, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+Quantification+and+Optimization+of+Acute+Cell+Retention+by+In+vivo+Positron+Emission+Tomography+After+Intramyocardial+Cardiac-Derived+Stem+Cell+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Noninvasive Quantification and Optimization of Acute Cell Retention by In vivo Positron Emission Tomography After Intramyocardial Cardiac-Derived Stem Cell Delivery.</a> Journal of the American College of Cardiology. 54 (17), 1619-1626 (2009).</li>
<li>Dib, N., Khawaja, H., Varner, S., McCarthy, M., Campbell, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+Therapy+for+Cardiovascular+Disease%3A+A+Comparison+of+Methods+of+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiovascular+Translational+Research%22%5BJournal%5D)">Cell Therapy for Cardiovascular Disease: A Comparison of Methods of Delivery.</a> Journal of Cardiovascular Translational Research. 4 (2), 177-181 (2011).</li>
</ol>

Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare con questo lavoro.

Gli idrogel GH iniettabili hanno un grande potenziale per applicazioni in vivo grazie alla loro capacità di incorporare omogeneamente diversi agenti terapeutici in situ. Inoltre, le loro proprietà fisiche e biochimiche possono essere facilmente manipolate in base a requisiti dipendenti dalla malattia. A questo proposito, sono stati proposti idrogel iniettabili per affrontare le principali limitazioni dell'attuale terapia con cellule staminali cardiache ostacolate dalla scarsa sopravvivenza e ritenzione cellulare (cioè , ...

La terapia con cellule staminali cardiache è emersa come un potenziale approccio per la riparazione e la rigenerazione delmiocardio 1,2. Nonostante i recenti risultati positivi nei modelli animali e negli studi clinici, l'applicazione della terapia a base di cellule staminali per la riparazione del miocardio è limitata a causa della bassa ritenzione e della scarsa sopravvivenza delle cellule iniettate nei tessuti cardiaci infarti3,4. Di conseguenza, l'uso dell'ingegneria tissutale a base cellulare, compresi i biomateriali iniettabili5,le chiazze cardiache6e ifogli cellulari 7,è stato intensamente studiato per migliorare la ritenzione cellulare e l'integrazione all'interno del miocardio ospite.
Tra i vari approcci potenziali alla riparazione del tessuto cardiaco bioingegnerato, gli idrogel iniettabili combinati con tipi di cellule appropriati, come le cellule staminali mesenchimali (MCC), le cellule staminali embrionali (ESC) e le cellule staminali pluripotenti indotte (IPSC), sono un'opzione interessante per fornire efficacemente le cellule nelle regioni del miocardio8,9. La gelatina, un noto polimero naturale, può essere utilizzata come matrice iniettabile grazie alla sua grande biocompatibilità, alla notevole biodegradabilità e alla ridotta immunogenicità rispetto a una vasta gamma di biomateriali utilizzati in applicazioni biomediche. Sebbene le piattaforme iniettabili a base di gelatina abbiano un grande potenziale, la loro applicabilità in vivo rimane limitata in base alla loro bassa rigidità meccanica e alla facile degradabilità nell'ambiente fisiologico.
Per superare questi limiti, è stato proposto un nuovo e semplice design di idrogel a base di gelatina costituiti da acido propionico idrossifenile per applicazioni in vivo. I coniugati gelatino-idrossifenil propionico (GH) possono essere reticolati in situ in presenza di un enzima, la perossidasi di rafano (HRP), e successivamente incapsulare vari farmaci, biomolecole o cellule all'interno dell'idrogel, suggerendo un grande potenziale nelle applicazioni di ingegneriatissutale 10,11,12,13,14. Inoltre, abbiamo recentemente studiato gli effetti terapeutici degli idrogel gh contenenti MSC incapsulati e dimostrato il loro uso nella riparazione e rigenerazione cardiaca di successo dopo l'MI in un modello murino15. In questo protocollo, descriviamo una semplice tecnica per l'incapsulamento e la proliferazione tridimensionale in vitro (3D) dei CCI all'interno degli idrogel GH. Introduciamo anche una procedura chirurgica progettata per generare un modello MI murino attraverso la legatura dell'arteria coronarica e il trapianto intramiocardico di idrogel GH a caricamento MSC nel cuore infarto.

<table><tbody><tr><td>4 % paraformaldeide (PFA)</td><td>Intron</td><td>IBS-BP031-2</td><td></td></tr><tr><td>5-0 sutura in seta</td><td>AILEE</td><td>SK534</td><td></td></tr><tr><td>8-0 sutura in polipropilene</td><td>ETHICON</td><td>M8732H</td><td></td></tr><tr><td>vetrino per camera a 8 pozzetti</td><td>Nunc LAB-TEK</td><td>154534</td><td></td></tr><tr><td>catetere Angiocath Plus (22GA)</td><td>BD Angiocath Plus</td><td>REF382423</td><td></td></tr><tr><td>Antibiotico-antimiocotico</td><td>Gibco</td><td>15240-062</td><td></td></tr><tr><td>Centrifuga</td><td>GYROGEN</td><td>1582MGR</td><td></td></tr><tr><td>Microscopio confocale</td><td>Zeiss</td><td>LSM 510</td><td></td></tr><tr><td>Vetrino coprioggetto</td><td>MARIENFELD</td><td>101242</td><td></td></tr><tr><td>Deluxe Kit di cauterizzazione ad alta temperatura</td><td>Bovie</td><td>QTY1</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Gibco</td><td>11995-065</td><td></td></tr><tr><td>DPBS</td><td>Gibco</td><td>14040-133</td><td></td></tr><tr><td>Siringa</td><td></td><td></td><td></td>doppia</tr><tr><td>EOSIN</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td></td><td></td></tr> HT110116 <tr><td>Etanolo</td><td>EMSURE</td><td>K49350783 739</td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>Gibco</td><td>16000-044</td><td></td></tr><tr><td>Fechtner pinza congiuntiva titanio</td><td>WORLD PRECISISON INSTRUMENTS</td><td>WP1820</td><td></td></tr><tr><td>Fluoresceina isotiocianato isomero I (FITC)</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>F7250</td><td></td></tr><tr><td>Forcep</td><td>HEBU</td><td>HB0458</td><td></td></tr><tr><td>Crema depilatoria</td><td>Ildong Pad riscaldante farmaceutico</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Stoelting</td><td>50300</td><td>Sistema</td></tr><tr><td></td><td></td> di coperte omeotermiche <td>50301</td><td>Pad riscaldante di ricambio per 50300 (10 X 12,5 cm)</td></tr><tr><td>Ematossilina</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>HHS80</td><td></td></tr><tr><td>Perossido di rafano (HRP; 250-330 U/mg)</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>P8375</td><td></td></tr><tr><td>Perossido di idrogeno (H2O2; 30 % in peso in H2O)</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>216763</td><td></td></tr><tr><td>Kit</td><td></td> di colorazione delle cellule VIVE/MORTE Thermo <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Fisher</td><td>R37601</td><td></td></tr><tr><td>Ventilatore meccanico</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Micro centrifuga</td><td>HANIL</td><td>Micro 12</td><td></td></tr><tr><td>Micro porta aghi</td><td>KASCO</td><td>37-1452</td><td></td></tr><tr><td>Micro forbice</td><td>HEBU</td><td>HB7381</td><td></td></tr><tr><td>Microscopio</td><td>OLYMPUS</td><td>SZ61</td><td></td></tr><tr><td>Kit di colorazione MT</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>HT1079-1SET</td><td>Weigert& rsquo; s soluzione</td></tr><tr><td></td><td></td> di ferro ematossilina <td>HT15-1KT</td><td>Kit di colorazione tricromica (Masson)</td></tr><tr><td>Paraffina</td><td>LK LABKOREA</td><td>H06-660-107</td><td></td></tr><tr><td>PBS tampone</td><td>Gibco</td><td>10010-023</td><td></td></tr><tr><td>PHK26 kit di colorazione</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>MINI26</td><td></td></tr><tr><td>Scanner per vetrini</td><td>Leica</td><td>SCN400</td><td></td></tr><tr><td>Forbice chirurgica</td><td>HEBU</td><td>HB7454</td><td></td></tr><tr><td>Nastro chirurgico</td><td>3M micopore</td><td>1530-1</td><td></td></tr><tr><td>Cassetta per tessuti</td><td>Scilab Korea</td><td>Cas3003</td><td></td></tr><tr><td>Gel trasduttore</td><td>SUNGHEUNG</td><td>SH102</td><td></td></tr><tr><td>Porta aghi Trout-Barraquer curvo</td><td>KASCO</td><td>50-3710c</td><td></td></tr><tr><td>Ecografo</td><td>Philips</td><td>Affiniti 50</td><td></td></tr><tr><td>Xylene</td><td>JUNSEI</td><td>Codice 25175-0430</td><td></td></tr></tbody></table>

trapianto intramiocardico di idrogel iniettabili a carico msc dopo infarto del miocardio in un modello murino

Intramyocardial Transplantation of MSC-Loading Injectable Hydrogels after Myocardial Infarction in a Murine Model

Uno dei principali problemi che devono affrontare le attuali terapie con cellule staminali cardiache per prevenire l'insufficienza cardiaca postinfarct è il basso tasso di ritenzione e sopravvivenza delle cellule trapiantate all'interno del miocardio ferito, limitandone l'efficacia terapeutica. Recentemente, l'uso di biomateriali impalcatura ha attirato l'attenzione per migliorare e massimizzare la terapia con cellule staminali. L'obiettivo di questo protocollo è introdurre una tecnica semplice e diretta per trapiantare le cellule staminali mesenchimali derivate dal midollo osseo (MSC) utilizzando idrogel di acido propionico idrossifenile iniettabile (GH); gli idrogel sono favorevoli come piattaforma di somministrazione cellulare per applicazioni di ingegneria dei tessuti cardiaci a causa della loro capacità di essere collegati in situ incrociati e dell'elevata biocompatibilità. Presentiamo un metodo semplice per fabbricare idrogel GH a caricamento MSC (MSC/idrogel) e valutarne la sopravvivenza e la proliferazione in coltura tridimensionale (3D) in vitro. Inoltre, dimostriamo una tecnica per il trapianto intramiocardico di MSC / idrogel nei topi, descrivendo una procedura chirurgica per indurre l'infarto miocardico (MI) tramite la legatura coronarica discendente anteriore sinistro (LAD) e il successivo trapianto MSC / idrogels.

Per fornire efficacemente i CFC al miocardio infartuato, in questo protocollo sono stati utilizzati idrogel collegabili incrociati in situ a caricamento MSC descritti nella figura 1. Prima del trapianto in vivo, la proliferazione e la sopravvivenza dei MBC negli idrogel gh sono stati confermati da un saggio di colorazione in cellule vive / morte in vitro 3D (vivo: verde; morto: rosso). Come mostrato nella figura 2, le immagini rappresentative mostravano una suff...

La terapia a base di cellule staminali è emersa come una strategia efficiente per riparare i tessuti cardiaci feriti dopo l'infarto del miocardio. Forniamo un'applicazione in vivo ottimale per il trapianto di cellule staminali utilizzando idrogel di gelatina che possono essere enzimaticamente incrociati.

Trapianto intramiocardico di idrogel iniettabili a carico MSC dopo infarto del miocardio in un modello murino

One of the major issues facing current cardiac stem cell therapies for preventing postinfarct heart failure is the low retention and survival rates of ...

Questo metodo può aiutare ad affrontare i problemi chiave dell'attuale terapia cardiaca esacerbata, come la bassa applicabilità alla bassa ritenzione e la sopravvivenza delle cellule trapiantate nei cuori infartuati. Per affrontare questo problema, questo metodo può fornire una tecnica affidabile per studiare il trapianto intramiocardico con cellule staminali utilizzando idrogel iniettabili in un modello murino, che è un'eccellente piattaforma da utilizzare per studiare la riparazione e la rigenerazione del tessuto cardiaco dopo un'infrazione miocardica. Il vantaggio principale di questa tecnica è che è un metodo fattibile per migliorare la ritenzione e la sopravvivenza delle cellule staminali trapiantate dopo il trapianto intra-miocardico utilizzando idrogel iniettabili con copertura cross-link in situ.Questi idrogel offrono diverse opportunità per l'ingegneria del tessuto cardiaco, come la somministrazione non solo di cellule staminali, ma anche di fattori di crescita, materiali genetici e farmaci per massimizzare il loro effetto terapeutico nei tessuti cardiaci infartuati. A dimostrare la procedura per l'esperimento in vitro sarà Eunmi Lee, una tecnologa di ricerca del mio labor

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Questo video illustra come utilizzare un modello veloce e affidabile per lo studio dei processi fisiopatologici pathobiological e di ischemia miocardica.

LAD-Legatura: un modello murino di infarto miocardico

Consegna cellula intramiocardico in modelli murini di malattie cardiovascolari, come ipertensione o infarto del miocardio, è ampiamente utilizzato per testare il potenziale terapeutico di diversi tipi di cellule in studi rigenerativi. Pertanto, una descrizione dettagliata e una chiara visualizzazione di questa procedura chirurgica contribuiranno a definire i limiti ei vantaggi di cellule cardiovascolari analisi terapeutici in piccoli roditori.

Intramiocardico cellulare di consegna: Osservazioni in murini Hearts

Iniezione percutanea intramiocardico ecocardiografia-guida rappresenta una modalità efficiente, affidabile, e il targeting per la fornitura di agenti di trasferimento di geni o cellule nel cuore murino. Seguendo la procedura descritta in questo protocollo, l'operatore può rapidamente diventare competente in questa versatile tecnica, mini-invasiva.

Ultrasound-guided transtoracica intramiocardico iniezione nei topi

Questo protocollo mira ad alleviare la limitazione dello scarso attecchimento cellulare per il trattamento con cellule staminali degli infarti del miocardio attraverso l'uso di un sistema di idrogel e di una colla a base di fibrina. Con questo approccio, il contatto cellula-tessuto dopo l'infarto può essere mantenuto, aumentando il potenziale terapeutico degli agenti benefici nel sito della lesione.

Un idrogel Costruire e fibrina-based Glue approccio per fornire Therapeutics in una murino Myocardial Infarction Model.

Murino in modelli di infiammazione colica hanno dimostrato che una piccola percentuale (1-5%) di cellule staminali mesenchimali (MSC) iniettato per via endovenosa o intraperitonealmente ospita il colon infiammato1,2. Questo studio indica che le iniezioni intracardiache ultrasuono-guida di MSCs provocare maggiore localizzazione all'intestino.

Ultrasuono-guida di iniezione intracardiaca di cellule staminali mesenchimali umane per aumentare Homing all'intestino per l'utilizzo in modelli murini di malattie intestinali infiammatorie sperimentali

In questo protocollo, dimostriamo ed elaboriamo su come utilizzare cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo per la differenziazione e la purificazione cardiomiocitati, e ulteriormente, su come migliorare la sua efficienza di trapianto con inibitore della chinasi proteica associata a Rho pretrattamento in un modello di infarzione miocardico del topo.

Migliorare l'innesto dei Cardiomiociti derivati da cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo attraverso un'inibizione transitoria dell'attività di Rho Kinase

Abbiamo cercato di stabilire un modello suine di insufficienza cardiaca indotta dal blocco dell'arteria circumflex sinistra e dal rapido ritmo per testare l'effetto e la sicurezza della somministrazione intramiocardiale delle cellule staminali per terapie basate sulle cellule.

Istituzione di un modello suina di infarto post-miocardico per il trattamento delle cellule staminali

Le cellule staminali sono continuamente studiate come potenziali trattamenti per gli individui con danni miocardiali, tuttavia, la loro diminuzione della vitalità e della ritenzione all'interno del tessuto ferito può influenzare la loro efficacia a lungo termine. In questo manoscritto descriviamo un metodo alternativo per la consegna di cellule staminali in un modello murino di lesione da reperfusione di ischemia.

Consegna intramiocardica ritardata di cellule staminali dopo l'infortunio di ricottamento ischemia in un modello Murine

Questo protocollo mira a trapiantare un cerotto biostampato 3D sull'epicardio di topi infarti che modellano l'insufficienza cardiaca. Include dettagli riguardanti l'anestesia, l'apertura chirurgica del torace, la legatura permanente dell'arteria coronaria anteriore sinistra (LAD) e l'applicazione di un cerotto biostampato sull'area infartata del cuore.

Trapianto di una patch biostampa 3D in un modello Murine di infarto miocardico

La somministrazione cellulare guidata da ultrasuoni intorno al sito di infarto miocardico nei topi è un modo sicuro, efficace e conveniente di trapianto cellulare.

Impianto di cardiomiociti derivati da cellule staminali pluripotenti indotte ecoguidate in topi infartuati miocardici

Questo articolo descrive in dettaglio un protocollo ottimizzato per le iniezioni intramiocardiche guidate dall'ecocardiografia in modelli di ratto di infarto miocardico utilizzando un ago da 29 G x 88 mm. Questa tecnica garantisce una somministrazione robusta, precisa e riproducibile di agenti terapeutici direttamente nella zona peri-infartuale.

Iniezione guidata da ecocardiografia per la somministrazione mirata e affidabile di cellule staminali intramiocardiche in un modello di infarto miocardico di ratto

Scopri il trapianto intramiocardico di cellule staminali mesenchimali usando idrogel di gelatina iniettabili in un modello murino. Questo metodo migliora la ritenzione e la sopravvivenza cellulare per la riparazione del tessuto cardiaco dopo infarto.

Trapianto intramiocardico di idrogel iniettabili a carico MSC dopo infarto del miocardio in un modello murino

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