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組織工学用植物組織の Decellularization の 2 つの方法

DOI:

10.3791/57586

May 31st, 2018

In This Article

Summary

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ここで私たちは、現在し、コントラストの 2 つのプロトコルを使用して植物組織を decellularize: 洗剤ベースのアプローチと洗剤無料アプローチ。両方の方法は、組織工学用の足場として利用することができます使用、植物組織の細胞外のマトリックスを残します。

Abstract

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組織置換のための足場として使用されて自己、合成、動物由来の移植率の低い、貧しい生体適合性、コストなどの制限があります。植物組織に適して表面積が大きく、優れた水の輸送と保存などの足場として相互接続された気孔率、既存の血管ネットワーク、および機械の広い範囲を使用して、それら有利な特性を持っています。プロパティ。組織工学用植物 decellularization の 2 つの成功した方法は以下のとおりです。最初の方法は、洗剤お風呂使用の哺乳類ティッシュをクリアする以前に確立された方法に類似している携帯電話の問題を削除するに基づいています。2 番目の葉の血管系を分離し、葉と茎をクリアする塩浴と温水の漂白剤の使用を含むプロトコルから適応洗剤無料メソッドです。両方のメソッドは、同等の機械的性質と低細胞代謝の影響より良い自分の用途に合ったプロトコルを選択するユーザーをできるように足場を得られます。

Introduction

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組織工学生体組織を作成する 1980 年代の代理および可能性のあるアドレス重要な臓器不足1。1 つの戦略は、足場を刺激し、行方不明の組織や臓器を再生する体をガイドに使用しています。高度な 3次元印刷を作り出した独特な物理的性質の足場などにアプローチを製造、達成可能な物理的な生物的特性の多様な範囲の足場を製造する能力がチャレンジ2,3。 また、機能血管ネットワークの不足は、これらの技術が限定されていました 3 次元組織を再生します。足場として脱動物と人間組織の使用が回避この問題4,5,6,7で支援します。ただし、高コスト、バッチ間の可変性および限られた可用性の広まった使用を制限可能性があります脱動物骨格の8。患者に潜在的な病気の感染やいくつかの哺乳類ティッシュの脱9に対する免疫学的反応の懸念もあります。

セルロース、植物および細菌のソースから派生は、再生医療で幅広い用....

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Protocol

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1. 洗剤ベースのアプローチを使用して植物組織の decellularization

  1. 新鮮なまたは冷凍F. オオバアサガラ葉のサンプルを使用します。-20 ° C のフリーザー (1 年) 将来の使用のための店で未使用の新鮮な試料を凍結します。
    注: は、ほぼあらゆる目的の植物の茎や葉の組織を使用します。拡張ストレージ時間は、組織への損傷を引き起こす可能性が。
    1. サイズとサンプルの意図されていた使用に基づいて処理されるサンプルの形状が決まります (短冊状にカット サンプルすなわち機械的テスト アプリケーションに適しています、一方 8 mm ディスク サンプル ウェル培養アプリケーションに有用であります。).室温 (20-25 ° C) 脱イオン H2o ・水没中パンチ シャープ、きれいな生検で 8 mm ディスクに葉をカットします。
      注: このプロトコルは、全体の葉や茎で使用できます。ただし、小さいサンプルが高速 decellularize します。
    2. 室温 (20-25 ° C) 脱イオン H2O の洗浄および/またはそれらを解凍する低速設定に振るプレート セットで 5-10 分のためのサンプルをインキュベートします。十分な脱イオン H2O を使用すると、すべてのサンプルは徹底的に接液します。
  2. ....

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Results

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両方の方法は、細胞培養と組織エンジニア リング アプリケーションにより適していた足場を得られました。図 1は、洗剤手法や洗剤を使用しない方法のために切断された試料 (直径 8 mm) をそのまま葉を使用して decellularization プロセスの一般的なワークフローを示します。フィカス オオバアサガラ組織両方の方法を次の成功した decellularization は、はっきりとそのままのサンプル (図 1Aおよび1 b) を得られました。全体植物組織 (図 1 a); を decellularize することが可能だったしかし、小さいサンプルより速くより効果的にオフに登場。洗剤ベースのアプローチで観察される潜在的な問題には、非イオン性界面活性剤浴 (図 1) から早期の削除の.......

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Discussion

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ここで、植物組織を decellularize に 2 つの方法を説明します。ここでは、提示される結果25先行研究の結果と相まって出すプロトコルが可能性があることをお勧めの広いスペクトルに適用される植物種と茎と葉の両方で実行できます。これらの手順は単純な特殊な機器は必要ないので植物 decellularization は、ほとんどの実験室で行うことが。それは decellularization 後、足場必要が哺乳類の細胞接着を促進する官能基化する注目に値するです。哺乳類細胞接着と組織されている植物の成長を有効にする別の機能化技術は25現在原稿のないトピックは他の場所で説明します。

ここで紹介する decellularization プロトコル両方 (図 1) の最後のステップは彼らの成功に批判的であった。いずれかの方法を実行するはこのお風呂が混雑ないときは不均一なクリアになります。これらのメソッドは、全体の葉と茎; に適用できま.......

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Disclosures

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著者が明らかに何もありません。

Acknowledgements

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快くこのプロジェクトで使用される試料を供給するためオルブリッチ庭園のジョン ・ ワースに感謝したいと思います。この作品は、国民の中心、肺および血の協会で一部サポートされて (G.R.G.、R01HL115282)全米科学財団 (DGE1144804 J.R.G、G.R.G.)、ウィスコンシン大学外科教室と同窓会基金 (H.D.L.)。この作品は、環境保護庁 (星グラント号 83573701)、国立衛生研究所 (R01HL093282 01A1 と UH3TR000506)、全米科学財団 (IGERT DGE1144804) 部分で支えられましたまた。

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ドデシル硫酸ナトリウムSigma Life Science75746-1KG
Triton X-100MP Biomedicals, LLC807426論文で参照されている非イオン性界面活性剤。非常に粘性のある試薬で、ピペットの先端を伸ばすときに端を切るのに役立ちます。
濃縮漂白剤(8.25%次亜塩素酸ナトリウム)クロロックスアイテム#: 31009標準的な濃縮漂白剤。
重炭酸ナトリウムAcros Organics217120010水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムで代用できます。
8 mm BiopunchHealthLink15111-8024ウェルプレートによく収まるサンプルをカット
ベリーダンサー-シェイクテーブルストーバルライフサイエンスBDRAA115S組織を傷つけないように低速で使用します。任意のモデル/ブランドのシェイクテーブルを使用できます。
Isotempホット/スタープレートフィッシャーサイエンティフィホット/スタープレートの任意のスタイル/ブランドを使用することができます。
ビーカーAnyそれがあなたのサンプルにフィットし、それらを過密にしない限り、任意のサイズのビーカーを使用できます。
トリス塩酸塩フィッシャーサイエンティフィックBP153-500
DMEMコーニングMT50003PC
Quant-iT Picogreen dsDNAアッセイライフテクノロジーズ P11496手元にある任意のdsDNA定量化方法を使用することができます。
します ックは、

References

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  1. Vacanti, J. Tissue engineering and regenerative medicine: from first principles to state of the art. Journal of Pediatric Surgery. 45 (2), 291-294 (2010).
  2. Kim, S., et al.

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Plant DecellularizationDetergent Bath MethodDetergent Free MethodBleach Salt BathTissue Engineering ScaffoldsPlant Tissue ProcessingMechanical Property AnalysisCellular Metabolic ImpactStem Cell GrowthProtective Equipment Use

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