Name: 軟骨再生のための3次元磁気幹細胞凝集およびバイオリアクター成熟 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 46 s
Description: 学ぶ、間葉系幹細胞を磁気凝集させバイオリアクターで動的成熟させる軟骨再生法。細胞外基質産生を促進し、組織工学への応用が期待されます。

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著者は、バイオリアクターでの彼らの助けのためにQuinXell技術とCellD、特にロサー・グランマンとドミニーク・ゴーズラン確認したいと思います。私たちは、プルラン/デキストラン多糖類の足場を提供してくれキャサリンルヴィサージュを、感謝します。この作品は、欧州連合（ERC-2014-重心プロジェクトマティス648779）によっておよびAgenceNationaledeラRECHERCHE（ANR）、フランス（MagStemプロジェクトANR-11 SVSE5）によってサポートされていました。

磁気デバイスの1建設注：細胞播種のために使用されるデバイスは、アプリケーションに依存して変化する（ 図1）。磁気チップは（直径750μm）と非常に薄くなければならないので、凝集体を形成するために、細胞数は、2.5×10 5 /集約に限定されます。 1.8センチメートル2月 7日mm厚足場を播種するために、磁石は大きくなければならない（直径3mm）と、足場の孔を通って細胞移動を確実にします。 <ol><li>凝集体形成のための微小磁石を有するデバイスの構築（ 図1A） <ol><li>アルミニウム板を介して0.8 mmのドリルを有するマイクロ孔（直径3センチ、厚さ6mm）を作ります。 </li><li>プレートの各穴に磁気先端（直径750μm）を挿入します。 </li><li>飽和に磁化を確実に永久ネオジム磁石、上でこのディスクを置きます。 </li></ol></li><li>足場の播種用のデバイスの構築（ <strオング&gt;図1B） <ol><li> 2.4センチメートル2つの正方形にハードポリスチレンをカット。 </li><li> 1.6センチメートル2の表面積にわたって等距離9つの小さな磁石（直径3mm、長6ミリメートル）を挿入します。 </li><li>永久ネオジム磁石の上にこのデバイスを置きます。 </li></ol></li></ol> 2.幹細胞標識注：これらは30分（5±0.4 pgの鉄/細胞）で播種するために0.2mMの磁性ナノ粒子で標識しつつ、幹細胞は、30分（2.6±0.2 pgの鉄/細胞）凝集体を形成するために0.1mMの磁性ナノ粒子で標識しました足場。これらのナノ粒子の濃度およびインキュベーション時間は、以前に使用し、MSCおよび他の細胞18、19のために公開し、ナノ粒子がどちらの細胞生存率もMSCの分化能に影響を与えたことが確認されているされています。幹細胞に組み込まれた鉄の塊は、単一のCEを介して測定しました。LL磁気泳動19、20。 <ol><li>近くまで37℃、5％CO 2で、完全な間葉系幹細胞増殖培地（MSCGM）で培養ヒト間葉系幹細胞（MSC）は、（〜90％）をコンフルエンスまで。 </li><li>グルタミンなしロズウェルパーク記念研究所（RMPI）で修飾された無血清マッコイ5A培地および5を含む：0.1又は0.2ミリモルのマグヘマイトクエン酸でコーティングされた鉄酸化物（8 nmの直径コア被着γFe2 O 3）を混合することにより、磁気標識溶液を調製mMクエン酸ナトリウム。 </li><li> 、培地を捨てグルタミンなしの無血清RPMI培地で細胞をすすぎ、150-cm 2の培養フラスコ、すべてのセルをカバーするために必要な最小体積当たりの鉄酸化物ナノ粒子溶液10mLを加えます。 </li><li> 37℃で30分間インキュベートし、5％CO 2、次いでナノ粒子溶液を捨てます。ナンを内部化するためにグルタミンなし無血清RPMI培地で5分間すすぎますまだ形質膜に付着oparticles。 </li><li> RPMI培地を廃棄し、フラスコ当たり完全MSCGM培地25mlを加えます。 37℃で一晩インキュベートし、5％CO 2。 </li></ol> 3.磁気細胞播種<ol><li>新たに50μMのL-アスコルビン酸-2-リン酸、0.1μMデキサメタゾン、1mMピルビン酸ナトリウム、0.35 mMのL-プロリン、1％ユニバーサル培養を添加することにより、L-グルタミンを有するダルベッコ変法イーグル培地（DMEM）、高グルコースを用いて軟骨形成培地を調製インスリン、ヒトトランスフェリン、および亜セレン酸（ITS-プレミックス）、及び10ng / mLの形質転換増殖因子ベータ3（TGF-β3）を含むサプリメント。 </li><li> 150-cm 2の培養フラスコ及び遠心あたり0.05％トリプシン-EDTA 8mLの5分間260×gで解離した細胞を用いた磁気細胞を切り離します。メディアを吸引除去し、再懸濁した細胞を数えます。 </li><li>両方の磁気デバイスの上部にガラス底細胞培養ペトリ皿（34 mm）を置きます。 </li><li> Mにagnetically、凝集体を形成するペトリ皿に軟骨形成培地3mlを加え、穏やかに（16の凝集体まで堆積させることができる）集計当たり2.5×10 5個の標識細胞を含有する可能最小体積（これ以上8以下μL）を堆積させます。それはスフェロイドを形成することができ、それを移動させずに20-30分間ペトリ皿を残し、その後、37℃、5％CO 2インキュベーター中に、16の凝集体を含有するペトリ皿を含む、完全なデバイスを配置します。 </li><li>フォームコントロール凝集同じプロトコルに従い、TGF-β3なし軟骨形成培地を完全培地を交換してください。 <ol><li> 3D集合体構築物を作製するために、8つのダブレットを形成し、融合を開始することを8日目に接触して2骨材を配置します。 11日目に、4つの四つ組を形成する2つのダブレットをマージします。最後に、最終構造を得るために15日目に4つの四つ組を融合。 </li><li>同時に、2.5×10 5を遠心分離することによってフォーム凝集体が260で幹細胞を標識し15; TGF-β3を伴うまたは伴わない軟骨形成培地1.5 mlを15 mLチューブ中で5分間G（サンプルおよびコントロールのための、それぞれ）。 </li></ol></li><li>シード足場を磁気的には、ペトリ皿に各乾燥足場を置きます。プルラン/デキストラン21で作られた多糖類の多孔質足場を使用してください。各足場のために、TGF-β3なし軟骨形成培地350μL中に2×10 6個の標識された幹細胞を希釈し、慎重に足場上に細胞をピペット。 <ol><li>足場内で完全細胞侵入を可能にするために37℃で5分間インキュベートし、次いで穏やかにペトリ皿に（試料又はコントロールのため、それぞれ）TGF-β3の有無にかかわらず軟骨形成培地3mlを加えます。 </li><li>足場の孔および閉じ込めを介して細胞の移動を可能にするために、4日間、37℃、5％CO 2での磁気デバイスで細胞化足場をインキュベートします。 </li></ol></li><li> 2×10 6と同時に、シード足場</s&gt;まで同じ方法に従って幹細胞を標識し、ポジティブコントロールとして均一に播種足場を得るために、磁石なしでインキュベートします。 </li></ol>軟骨細胞への分化4. 注：インキュベーションの4日後、磁石を除去し、ペトリ皿（静的条件）またはバイオリアクター（動的条件）のいずれかで軟骨成熟を続けます。陰性対照サンプルは、TGF-β3なし軟骨形成培地で静的条件下で熟成されます。 <ol><li>静的条件では、同一のシャーレに細胞化スカフォールドまたは凝集体を保ちます。 21日間、1週間に2回軟骨形成培地を変更します。 </li><li>動的条件下では、バイオリアクターを準備します。 <ol><li>製造業者のプロトコルに従って適切な長さでシリコーンチューブを切断します。 </li><li> 500mLの培養チャンバー、チューブ、2ウェイ回転子、及びケージ：すべての材料をオートクレーブ。 </li><li>滅菌microbioにバイオリアクター部品を配置論理的な安全ステーション。製造者の指示に従って2ウェイ回転子に、培養室にチューブを接続します。 </li><li>注意深く滅菌スパチュラを用いて滅菌ケージに細胞化スカフォールドを移します。ケージ当たり2つの足場を置きます。ケージの準備が整ったら、さらに回転中に移動するからそれらを保つために蓋の針に挿入してください。軟骨形成培地で培養室を記入し、ケージを含む蓋を閉じます。 </li></ol></li><li>軟骨形成培地でチューブを埋めるために蠕動ポンプの電源を入れ、気泡を排除します。 </li><li>配置及びバイオリアクターのモータに充填されたチャンバを固定し、アームのチャンバの両方の回転を制御するコンピュータの電源をオン。 </li><li>アームチャンバの両方に毎分5つの回転（RPM）の回転速度を適用します。細胞化スカフォールドの連続供給のために10回転の流量で、蠕動ポンプを調整します。 </li></ol>注：RNA抽出の前に、酵素溶液を用いて足場を消化します。 <ol><li>無血清DMEM培地850 mLにプルラナーゼの100μL（40 U / mL）およびデキストラナーゼの50μLた（60mg / ml）を添加することによって酵素溶液1mLを調製します。 </li><li> 、無血清DMEM培地で2回足場をすすぐメディアを破棄し、足場あたりの酵素液800μLを加えます。穏やかな撹拌下37°Cで15〜30分間インキュベートします。 </li><li>足場が完全に溶解されたときに、1.5 mLのチューブに細胞を含む溶液を転送する、10分間、300×gで遠心分離、注意深く滅菌1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）で2回すすぎ、培地を吸引、遠心分離に300×10分間、G、およびRNA単離溶液で再懸濁細胞。 </li><li> 、凝集体からRNAを抽出し、RNA単離溶液にスフェロイドを配置することと完全RNA抽出を行う前に、ホモジナイザーを使用してそれらをつぶします。 </li><li>製造業者の説明書に従って全RNA抽出用キットを用いてRNAを単離します。 </li><li> 250 ngのランダムプライマー、dNTP混合物1μL（各10mM）、及び40 U / mLのRNase阻害剤を用いて、製造者の指示に従って逆転写酵素を用いて総RNA 400 ngのから相補的DNAを合成します。反応の最終容量は20μLです。反応の終了時に、100μLの最終体積を得るために、蒸留水80μLを加えます。 </li><li>定量的ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）のために、10倍希釈のcDNAを用いて、そのようなアグリカン（AGC）及びコラーゲンII（COL II）として目的の遺伝子の相対的発現を定量するための蛍光試薬を含むPCRミックスを使用します。参照遺伝子リボソームタンパク質、大、P0（RPLP0）で遺伝子発現のレベルを標準化。 ΔΔCT式- 2で計算を実行、ΔΔCT=ΔCTは、分化状態の場合 - 制御条件のΔCTを意味し、各ΔCTは、目的の遺伝子のCT表す - 参照遺伝子（RPLP0）のCT。 </li><li>平均（SEM）の標準誤差±平均値などの統計的測定値を決定します。 n個の≥2つの独立した実験と解析を行います。遠心分離し、ペレットおよび磁気融合（* P &lt;0.05）との間に統計的差異を分析するためにスチューデントのt検定を使用してください。分化足場の間の制御足場（* P &lt;0.05）と統計的差異を分析するためにクラスカル・ワリス検定（ANOVAは、ノンパラメトリック一方向）で有意性を決定します。 </li></ol> 6.組織学的分析<ol><li>滅菌1×PBSで細胞化スカフォールドまたは凝集体をすすぎ、室温で1時間10％ホルマリン溶液でそれらを修正し、1×PBSでリンス。 </li><li> PBSを削除し、最適なcuttinでサンプルを埋め込みますG温度化合物（OCT）、及び液体窒素中に浸漬イソペンタン浴でそれらを凍結。 -20°Cでサンプルを保管してください。凝集体または細胞化スカフォールド12ミクロン、8ミクロンの凍結切片を得るために、クライオスタットを用いてサンプルを切断。 </li><li> 2分間0.5％トルイジンブルー溶液を用いて凍結切片を染色し、水道水ですすぎ、100％エタノールで脱水し、トルエンを用いて明らかにし、光学顕微鏡用の封入剤でスライドをマウントします。 </li></ol>

<ol><li>Naumova, A. V., Modo, M., Moore, A., Murry, C. E., Frank, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+imaging+in+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Clinical imaging in regenerative medicine.</a> Nat Biotechnol. 32 (8), 804-818 (2014).</li>
<li>Edmundson, M., Thanh, N. T., Song, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticles+based+stem+cell+tracking+in+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Nanoparticles based stem cell tracking in regenerative medicine.</a> Theranostics. 3 (8), 573-582 (2013).</li>
<li>Di Corato, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+cellular+MRI%3A+gadolinium+and+iron+oxide+nanoparticles+for+in-depth+dual-cell+imaging+of+engineered+tissue+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">High-resolution cellular MRI: gadolinium and iron oxide nanoparticles for in-depth dual-cell imaging of engineered tissue constructs.</a> ACS Nano. 7 (9), 7500-7512 (2013).</li>
<li>Xu, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+magnetic+assembly+of+microscale+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional magnetic assembly of microscale hydrogels.</a> Adv Mater. 23 (37), 4254-4260 (2011).</li>
<li>Kito, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((iPS+cell+sheets+created+by+a+novel+magnetite+tissue+engineering+method+for+reparative+angiogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">iPS cell sheets created by a novel magnetite tissue engineering method for reparative angiogenesis.</a> Sci Rep. 3, 1418(2013).</li>
<li>Mironov, V., Kasyanov, V., Markwald, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotechnology+in+vascular+tissue+engineering%3A+from+nanoscaffolding+towards+rapid+vessel+biofabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Nanotechnology in vascular tissue engineering: from nanoscaffolding towards rapid vessel biofabrication.</a> Trends Biotechnol. 26 (6), 338-344 (2008).</li>
<li>Mattix, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Janus+magnetic+cellular+spheroids+for+vascular+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Janus magnetic cellular spheroids for vascular tissue engineering.</a> Biomaterials. 35 (3), 949-960 (2014).</li>
<li>Henstock, J., El Haj, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+mechanotransduction+in+therapeutic+MSCs%3A+can+remotely+controlled+magnetic+nanoparticles+regenerate+bones%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Regen+Med%22%5BJournal%5D)">Controlled mechanotransduction in therapeutic MSCs: can remotely controlled magnetic nanoparticles regenerate bones?</a> Regen Med. 10 (4), 377-380 (2015).</li>
<li>Fayol, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+magnetic+forces+to+promote+stem+cell+aggregation+during+differentiation%2C+and+cartilage+tissue+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Use of magnetic forces to promote stem cell aggregation during differentiation, and cartilage tissue modeling.</a> Adv Mater. 25 (18), 2611-2616 (2013).</li>
<li>Bartlett, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autologous+chondrocyte+implantation+versus+matrix-induced+autologous+chondrocyte+implantation+for+osteochondral+defects+of+the+knee%3A+a+prospective%2C+randomised+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Autologous chondrocyte implantation versus matrix-induced autologous chondrocyte implantation for osteochondral defects of the knee: a prospective, randomised study.</a> J Bone Joint Surg Br. 87 (5), 640-645 (2005).</li>
<li>Batty, L., Dance, S., Bajaj, S., Cole, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autologous+chondrocyte+implantation%3A+an+overview+of+technique+and+outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22ANZ+J+Surg%22%5BJournal%5D)">Autologous chondrocyte implantation: an overview of technique and outcomes.</a> ANZ J Surg. 81, 18-25 (2011).</li>
<li>Song, L., Baksh, D., Tuan, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesenchymal+stem+cell-based+cartilage+tissue+engineering%3A+cells%2C+scaffold+and+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Cytotherapy%22%5BJournal%5D)">Mesenchymal stem cell-based cartilage tissue engineering: cells, scaffold and biology.</a> Cytotherapy. 6 (6), 596-601 (2004).</li>
<li>Boeuf, S., Richter, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chondrogenesis+of+mesenchymal+stem+cells%3A+role+of+tissue+source+and+inducing+factors%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Res+Ther%22%5BJournal%5D)">Chondrogenesis of mesenchymal stem cells: role of tissue source and inducing factors.</a> Stem Cell Res Ther. 1 (4), 31(2010).</li>
<li>Kock, L., van Donkelaar, C. C., Ito, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineering+of+functional+articular+cartilage%3A+the+current+status%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">Tissue engineering of functional articular cartilage: the current status.</a> Cell Tissue Res. 347 (3), 613-627 (2012).</li>
<li>Schon, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+a+high-throughput+microtissue+fabrication+process+for+3D+assembly+of+tissue+engineered+cartilage+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">Validation of a high-throughput microtissue fabrication process for 3D assembly of tissue engineered cartilage constructs.</a> Cell Tissue Res. , (2012).</li>
<li>Robert, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+micro-manipulations+to+probe+the+local+physical+properties+of+porous+scaffolds+and+to+confine+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Magnetic micro-manipulations to probe the local physical properties of porous scaffolds and to confine stem cells.</a> Biomaterials. 31 (7), 1586-1595 (2010).</li>
<li>Luciani, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Successful+chondrogenesis+within+scaffolds%2C+using+magnetic+stem+cell+confinement+and+bioreactor+maturation%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Successful chondrogenesis within scaffolds, using magnetic stem cell confinement and bioreactor maturation.</a> Acta Biomaterialia. 37, 101-110 (2016).</li>
<li>Wilhelm, C., Gazeau, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Universal+cell+labelling+with+anionic+magnetic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Universal cell labelling with anionic magnetic nanoparticles.</a> Biomaterials. 29 (22), 3161-3174 (2008).</li>
<li>Fayol, D., Luciani, N., Lartigue, L., Gazeau, F., Wilhelm, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Managing+magnetic+nanoparticle+aggregation+and+cellular+uptake%3A+a+precondition+for+efficient+stem-cell+differentiation+and+MRI+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Managing magnetic nanoparticle aggregation and cellular uptake: a precondition for efficient stem-cell differentiation and MRI tracking.</a> Adv Healthc Mater. 2 (2), 313-325 (2013).</li>
<li>Wilhelm, C., Gazeau, F., Bacri, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetophoresis+and+ferromagnetic+resonance+of+magnetically+labeled+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Magnetophoresis and ferromagnetic resonance of magnetically labeled cells.</a> Eur Biophys J. 31 (2), 118-125 (2002).</li>
<li>Autissier, A., Le Visage, C., Pouzet, C., Chaubet, F., Letourneur, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+porous+polysaccharide-based+scaffolds+using+a+combined+freeze-drying%2Fcross-linking+process%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Fabrication of porous polysaccharide-based scaffolds using a combined freeze-drying/cross-linking process.</a> Acta Biomater. 6 (9), 3640-3648 (2010).</li>
<li>Singh, N., Jenkins, G. J. S., Asadi, R., Doak, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+toxicity+of+superparamagnetic+iron+oxide+nanoparticles+%28SPION%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Reviews%22%5BJournal%5D)">Potential toxicity of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION).</a> Nano Reviews. 1, (2010).</li>
<li>Lee, J. H., Hur, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaffold-free+formation+of+a+millimeter-scale+multicellular+spheroid+with+an+internal+cavity+from+magnetically+levitated+3T3+cells+that+ingested+iron+oxide-containing+microspheres%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Scaffold-free formation of a millimeter-scale multicellular spheroid with an internal cavity from magnetically levitated 3T3 cells that ingested iron oxide-containing microspheres.</a> Biotechnol Bioeng. 111 (5), 1038-1047 (2014).</li>
<li>Mattix, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+magnetic+cellular+spheroids+as+building+blocks+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Biological magnetic cellular spheroids as building blocks for tissue engineering.</a> Acta Biomaterialia. 10 (2), 623-629 (2014).</li>
<li>Mazuel, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Massive+Intracellular+Biodegradation+of+Iron+Oxide+Nanoparticles+Evidenced+Magnetically+at+Single-Endosome+and+Tissue+Levels%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Massive Intracellular Biodegradation of Iron Oxide Nanoparticles Evidenced Magnetically at Single-Endosome and Tissue Levels.</a> ACS Nano. 10 (8), 7627-7638 (2016).</li>
<li>Kim, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+generation+of+spheroids+using+magnetic+nanoparticles+for+three-dimensional+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">High-throughput generation of spheroids using magnetic nanoparticles for three-dimensional cell culture.</a> Biomaterials. 34 (34), 8555-8563 (2013).</li>
<li>Shimizu, K., Ito, A., Honda, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+cell-seeding+into+3D+porous+scaffolds+by+use+of+magnetite+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+B+Appl+Biomater%22%5BJournal%5D)">Enhanced cell-seeding into 3D porous scaffolds by use of magnetite nanoparticles.</a> J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 77 (2), 265-272 (2006).</li>
<li>Sensenig, R., Sapir, Y., MacDonald, C., Cohen, S., Polyak, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+nanoparticle-based+approaches+to+locally+target+therapy+and+enhance+tissue+regeneration+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">Magnetic nanoparticle-based approaches to locally target therapy and enhance tissue regeneration in vivo.</a> Nanomedicine (Lond). 7 (9), 1425-1442 (2012).</li>
<li>Waldman, S. D., Couto, D. C., Grynpas, M. D., Pilliar, R. M., Kandel, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-axial+mechanical+stimulation+of+tissue+engineered+cartilage%3A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Cell+Mater%22%5BJournal%5D)">Multi-axial mechanical stimulation of tissue engineered cartilage: review.</a> Eur Cell Mater. 13, 66-74 (2007).</li>
<li>Takahashi, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compressive+force+promotes+sox9%2C+type+II+collagen+and+aggrecan+and+inhibits+IL-1beta+expression+resulting+in+chondrogenesis+in+mouse+embryonic+limb+bud+mesenchymal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Compressive force promotes sox9, type II collagen and aggrecan and inhibits IL-1beta expression resulting in chondrogenesis in mouse embryonic limb bud mesenchymal cells.</a> J Cell Sci. 111 (14), 2067-2076 (1998).</li>
<li>Campbell, J. J., Lee, D. A., Bader, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+compressive+strain+influences+chondrogenic+gene+expression+in+human+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biorheology%22%5BJournal%5D)">Dynamic compressive strain influences chondrogenic gene expression in human mesenchymal stem cells.</a> Biorheology. 43, 455-470 (2006).</li>
<li>Vunjak-Novakovic, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioreactor+cultivation+conditions+modulate+the+composition+and+mechanical+properties+of+tissue-engineered+cartilage%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">Bioreactor cultivation conditions modulate the composition and mechanical properties of tissue-engineered cartilage.</a> J Orthop Res. 17 (1), 130-138 (1999).</li>
</ol>

著者は、開示することは何もありません。

ここで紹介するテクニックは、磁性ナノ粒子の内在化に依存しているため、彼らは、細胞内局在したらまず、一つの重要な問題は、ナノ粒子の結果です。鉄ナノ粒子は、それらのサイズ、コーティング、及び露光19の時間に応じて潜在的な毒性または障害分化能力、22をトリガすることができることは事実です。カプセル化された鉄ナノ粒子は、マグネトの形態、生物学的磁性ナノ粒子24で23を使用した、または単純なクエン酸塩コーティング及び適切な濃度18と共に使用した場合しかし、いくつかの研究は、細胞生理に影響を示しませんでした。また、酸化鉄ナノ粒子（MSCとともにおよび軟骨形成のために）この論文に記載されているものと同様の条件で使用した場合、我々は最近実証そのnanopartiの迅速かつほぼ完全分解クレスは、細胞取り込みおよびMSCのスフェロイド形成時に約10日でエンドソーム内で発生します。興味深いことに、この...

磁性ナノ粒子は、既に磁気共鳴画像（MRI）用造影剤としてクリニックで使用されており、それらの治療への応用が拡大し続けます。例えば、最近、標識された細胞は、移植1、2、3の定義された部位に外部磁界を用いてin vivoで操作することができ、向けることができ、および/または維持することが示されています。再生医療において、それらは血管組織5、6、7、8、骨、および軟骨9を含むインビトロ 4 で編成組織を操作するために使用することができます。 関節軟骨は、損害が発生したときに、非常に限られた細胞外マトリックス成分の修理を行う、無血管環境に浸漬されます。このため、researc用時間は、現在、欠損部位に移植することができ硝子軟骨置換のエンジニアリングに焦点を当てています。他のものは軟骨12,13に分化する間葉系幹細胞（MSC）の能力を強調しながら、自己置換を生成するために、いくつかの研究グループは、セルソース10、11のような自家軟骨細胞の使用を模索しています。彼らの骨髄採取はかなりシンプルで、自分の表現型14を失う危険健全な軟骨細胞の犠牲を必要としないので、ここで再現した以前の研究では、我々は、MSCを選択しました。 幹細胞の軟骨形成分化を開始するために不可欠早い段階で彼らの結露です。細胞凝集体は、一般に遠心分離またはマイクロマス培養15のいずれかを用いて形成されています。しかし、これらの縮合方法neitheR厚い足場内の細胞クラスタを作成する可能性も凝集体の融合を制御する可能性を提示します。本稿では、MSC磁気標識及び磁気吸引力を利用した幹細胞を凝縮する革新的なアプローチについて説明します。この技術は、ミリメートルスケール軟骨組織9を得るために互いに凝集体の融合を介して足場フリー3D構築物を形成することが証明されています。厚いと大きな足場の磁気播種はまた、改変された組織のサイズを大きくする移植のためより容易に有用な形状を設計、および軟骨修復における臨床応用の可能性を多様化する可能性を可能にしました。ここでは、天然多糖類、プルラン、およびデキストランからなる多孔質足場にMSCの磁気シーディングのために、私たちの詳細プロトコルは、足場は以前幹細胞16、17を閉じ込めるために使用されます。軟骨形成分化がfinallましたyは細胞の高い密度で播種した足場のマトリックスコアに連続的な栄養素とガス拡散を確実にするために、バイオリアクターで行います。細胞に栄養、軟骨形成成長因子、およびガスを提供するだけでなく、バ​​イオリアクターは、機械的刺激を提供しました。全体として、バイオリアクター内で動的成熟と組み合わされた幹細胞を閉じ込めるために使用される磁気技術は、著しく軟骨形成分化を向上させることができます。

<table><tbody><tr><td>酸化鉄(マグヘマイト)ナノ粒子(&gamma;-Fe2O3)</td><td>PHENIX-パリ大学6</td><td>C.M&eacuteによって作成および提供されました。nager</td><td>平均直径8.1 nmと負の表面電荷</td></tr><tr><td>多糖類プルラン/デキストラン足場</td><td>LIOAD - University Nantes</td><td>C. Le Visageによって作られ、与えられた</td><td>アルカリ性条件でプルラン/デキストランの75:25混合物から調製 (10&nbsp;M NaOH)。気孔率:185-205&nbsp;&マイクロ;m;厚さ: 7&nbsp;ミリメートル;表面積:1.8&nbsp;cm2。</td></tr><tr><td>TisXell Regeneration System</td><td>QuinXell Technologies</td><td>QX900-002</td><td>500 mL培養チャンバー付き二軸バイオリアクター&nbsp;</td></tr><tr><td>足場用ケージ:Histosette II M492&nbsp;</td><td>VWR</td><td>720-0909</td><td></td></tr><tr><td>間葉系幹細胞(MSC)</td><td>ロンザ</td><td>PT-2501</td><td>3つの独立したバッチが使用されています</td></tr><tr><td>MSCGM BulletKit媒体</td><td>ロンザ</td><td>PT-3001</td><td>完全な培地については、提供されたBulletKit(血清、グルタミン、抗生物質を含む)を</td></tr><tr><td>Glutamax I</td><td>Life Technologies</td><td>31966-021</td><td>ピルビン酸ナトリウム、HEPESを含まない</td></tr>MSCGM培地DMEMに追加してください<tr><td>RPMI medium 1640, no Glutamine</td><td>Life Technologies</td><td>31870-025</td><td>No sodium pyruvate, no HEPES</td></tr><tr><td>PBS w/o CaCl2 w/o MgCl2</td><td>Life Technologies</td><td>14190-094</td><td></td></tr><tr><td>0.05% Trypsin-EDTA (1x)</td><td>Life Technologies</td><td>25300-054</td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン (10,000&nbsp;U/mL) / ストレプトマイシン (10,000&nbsp;&マイクロ;g / mL)</td><td>Life Technologies</td><td>15140-122</td><td></td></tr><tr><td>ITS Premix Universal Culture Supplement (20x)</td><td>Corning</td><td>354352</td><td></td></tr><tr><td>ピルビン酸ナトリウム溶液 100 mM</td><td>Sigma</td><td>S8636</td><td></td></tr><tr><td>L-アスコルビン酸 2-リン酸</td><td>Sigma</td><td>A8960</td><td>蒸留水で濃縮溶液 (25 mM) を即席で調製</td></tr><tr><td>L-プロリン</td><td>Sigma</td><td>P5607</td><td>蒸留水で希釈した175 mMのストック溶液を調製し、4°Cで保存します。&deg;C</td></tr><tr><td>デキサメタゾン</td><td>Sigma</td><td>D4902</td><td>エタノール100%で希釈した1 mMストック溶液を調製し、-20&nbsp;&deg;C</td></tr><tr><td>TGF-β 3タンパク質 10&nbsp;&マイクロ;g</td><td>Interchim</td><td>30R-AT028</td><td></td></tr><tr><td>クエン酸三ナトリウム</td><td>VWR</td><td>33615.268</td><td>1&nbsp;Mストック溶液を蒸留水で希釈し、4&nbsp;&deg;C</td></tr><tr><td>Pullulanase from Bacillus acidopullulyticus</td><td>Sigma</td><td>P2986</td><td></td></tr><tr><td>Dextranase from Chaetomium erraticum</td><td>Sigma</td><td>D0443</td><td></td></tr><tr><td>NucleoSpin RNA Extraction Kit</td><td>Macherey-Nagel</td><td>740955.5</td><td></td></tr><tr><td>SuperScript II Reverse Transcriptase</td><td>Life Technologies</td><td>18064-014</td><td></td></tr><tr><td>ランダムプライマー - ヘキサマー&nbsp;</td><td>プロメガ</td><td>C1181</td><td>500 & マイクロ;g/mL:希釈した1/2を使用し、1&microを入れます。</td></tr><tr><td>リボヌクレアーゼ阻害剤</td><td>Promega</td><td>N2511</td><td>40 U/&microの組換えRNAあたりのL;L:1&microを入れます。サンプルあたりのL</td></tr><tr><td>、PCRヌクレオチドdNTPミックス(10、各mM)</td><td>Roche</td><td>10842321</td><td></td></tr><tr><td>SyBr Green PCR Master</td><td>Mix Life Technologies</td><td>4368708</td><td></td></tr><tr><td>Step One Plus Real-Time PCR System</td><td>Life Technologies</td><td>4381792</td><td></td></tr><tr><td>ホルマリン溶液 10% 中性緩衝シ</td><td>グマ</td><td>HT5012</td><td></td></tr><tr><td>OCT 溶液</td><td>VWR</td><td>361603E</td><td></td></tr><tr><td>イソペンタン</td><td>Σ</td><td>M32631</td><td></td></tr><tr><td>トルイジンブルーO</td><td>VWR</td><td>1.15930.0025</td><td></td></tr><tr><td>エタノール絶対</td><td>VWR</td><td>20821.310</td><td></td></tr><tr><td>トルエン</td><td>VWR</td><td>1.08323.1000</td><td></td></tr><tr><td>封入媒体 Pertex</td><td>Histolab</td><td>840</td><td></td></tr><tr><td>RPLP0 qPCR用プライマー</td><td>Eurogentec</td><td></td><td>5'-TGCATCAGTAC CCCATTCTATCAT-3'; 5'-AAGGTGTAATC CGTCTCCACAGA-3'Aggrecan</td></tr> <tr><td>Primer for qPCR</td><td>Eurogentec</td><td></td><td>5'-TCTACCGCTGCGAGGTGAT-3'; 3'-TGTAATGGAACACACGATGCCTTTTT-5'Collagen</td></tr> <tr><td>II Primer for qPCR</td><td>Eurogentec</td><td></td><td>5'-ACTGGATTGACCCAAACCAA-3'; 3'-TCCATGTTGCAGAAAACCTTCA-5'</td></tr></tbody></table>

軟骨再生のための3次元磁気幹細胞凝集およびバイオリアクター成熟

3D Magnetic Stem Cell Aggregation and Bioreactor Maturation for Cartilage Regeneration

軟骨工学は、ネイティブの組織に似たin vitro機能インプラントを作成するのが困難に起因する課題です。最近、自家代替品の開発のための探求のアプローチは、軟骨細胞への幹細胞の分化に関与します。この軟骨形成を開始するには、幹細胞の圧縮度が要求されます。したがって、我々は、細胞アトラクタとして小型化磁界源を使用して、厚い足場と足場フリー内の両方、磁気凝縮細胞の実現可能性を実証しました。この磁気アプローチはまた、凝集融合を誘導する足場を含まない構築するために使用される組織化、三次元（3D）のサイズの数ミリメートルを組織しました。強化されたサイズを有することに加えて、磁気駆動の融合によって形成された組織は、コラーゲンIIの発現の有意な増加を提示し、同様の傾向がアグリカン発現のために観察されました。ネイティブの軟骨が力トンに供した通り帽子は、その立体構造に影響を与えた、ダイナミックな成熟も行いました。機械的な刺激を提供するバイオリアクターは、21日間にわたって培養物に磁気播種足場を使用しました。バイオリアクターの成熟は、主として細胞化足場に軟骨形成を向上させます。これらの条件下で得られた細胞外マトリックスは、コラーゲンIIおよびアグリカンに富んでいました。この作業は、改善された軟骨形成分化、足場フリーの両方に多糖類の骨格内のバイオリアクター中で標識された幹細胞の磁気凝集及び動的成熟の革新的な可能性を概説します。

まず、凝集体は、個々の幹細胞（ 図2A）を標識した2.5×10 5を堆積することにより微小磁石を用いて形成することができます。これらの単一集合体（サイズ〜0.8ミリメートル）は、より大きな構造にシーケンシャル、磁気的に誘導し融合のおかげで融合させることができます。例えば、軟骨成熟の8日目に、凝集体がダブレットを形成するように対に接触するように配置しました。四つ組は2つのダブレットをマージすることにより、11日目に組み立てました。そして最後に、15日目に、4つの四つ組は、4×10 6個の細胞（〜大きさ4mm）（ 図2B）の合計と、最初に形成された凝集体16を含む3次元構造体を形成するために融合させました。第二に、同じ磁気吸引技術は、足場内の細胞の凝集体を形成するために使用されています。足場は、磁気デバイス上に播種し、正確な微小磁石の位置（ 図2Cにおいて、足場の孔内に密に凝縮した細胞を示しました）。細胞を磁気吸引（受動播種）するこ...

幹細胞から軟骨形成は、培養条件の微調整が必​​要です。ここで、我々は、細胞を集光するための軟骨形成を開始するために不可欠なステップを磁気アプローチを提示します。また、当社は、バイオリアクター内の動的成熟は、細胞の構造に機械的刺激を適用し、軟骨細胞外マトリックスの産生を増強することを示しています。

Cartilage engineering remains a challenge due to the difficulties in creating an in vitro functional implant similar to the native tissue. An approach ...

この磁気細胞凝集および動的成熟法の全体的な目的は、間葉系ストローマ細胞（MSC）のin vitroにおける軟骨分化を改善することです。軟骨分化における細胞凝集の代替として、幹細胞を磁気的に凝集させることは、軟骨再生プロセスの初期の重要なステップとなります。幹細胞をスキャフォールド内に封入した後、スキャフォールドを細胞バイオリアクターに移動させ、細胞の動的成熟を評価することができます。この重要な動的手法は、筋肉、心臓、または血管の修復などの他の生物学的システムにも適用可能です。しかし、これから見ていくように、この手法は軟骨の再生に非常に適しています。磁気細胞播種と、実際のバイオリアクターを用いた動的な細胞成熟の視覚的なデモンストレーションは非常に重要です。なぜなら、これら2つの技術はテキストによる説明だけでは習得するのが困難だからです。凝集体の形成に用いるマイクロマグネットデバイスを構築するには、まず、厚さ6 mmのアルミニウムプレートにある各3 cmの穴に、直径750 µmの磁性チップを挿入し、プレートを永久ネオジウム磁石の上に配置します。スキャフォールドへの播種用デバイスを構築するには、まず、硬質ポリスチレンを2.4 cm²の正方形に切り出し、1.6 cm²の表面上に、直径3 mm、長さ6 mmの磁石を等間隔に挿入します。その後、デバイスを永久ネオジウム磁石の上に配置します。ヒトMSCを標識するには、まず幹細胞を完全MSC成長培地を用い、37 °C、5% carbon dioxide の条件下で、細胞密度が90%confluent になるまで培養します。吸引後、グルタミンを含まないSerum three RPMI培地で細胞を洗浄し、150 square centimeter の培養フラスコあたり10 milliliters の酸化鉄ナノ粒子溶液を加え、細胞培養インキュベーター内で30分間インキュベートします。インキュベーション終了後、グルタミンを含まないSerum three RPMI培地で5分間細胞を洗浄し、細胞膜に付着しているナノ粒子を内部に取り込ませます。その後、各フラスコのRPMIを25 millilitersのMSC完全増殖培地に交換し、細胞を細胞培養インキュベーターに戻して一晩培養します。翌朝、各フラスコに8 millilitersの0.05% Trypsin-EDTAを加えて磁気細胞を剥離させます。そして、遠心分離により解離した細胞を回収します。ペレットを再懸濁して細胞数を算出し、各磁性デバイスの上に底面ガラス製の35 mm細胞培養ペトリ皿を配置します。凝集体を磁気的に形成させるため、各ペトリ皿に3 mLの軟骨分化誘導培地を加え、1凝集体あたり2.5 × 10⁵個の標識細胞を、8 µL以下で静かに滴下します。この際、細胞をゆっくりしすぎず、また速すぎない速度で滴下することが極めて重要です。磁石に近づきすぎず、また遠すぎない位置に配置します。すべての凝集体を配置した後、刺激を与えずに20〜30分間放置してスフェロイドを形成させます。その後、凝集体を細胞培養インキュベーターに移します。同日に、15 mLのコニカルチューブ内で、ラベル化した幹細胞 2.5 × 10⁵ 個を1.5 mLの軟骨分化誘導培地とともに遠心分離し、凝集塊を形成させます。スキャフォールドに磁気的に播種するため、ペトリ皿1枚につき乾燥させたプルラン/デキストラン多糖体多孔質スキャフォールドを1つ配置し、ラベル化した細胞 2 × 10⁶ 個をTGFβ3を含まない350 µLの軟骨分化誘導培地で希釈します。細胞をスキャフォールド上に慎重にピペットで滴下し、構造体を37 °Cでインキュベートして、細胞を完全に浸透させます。5分後、ペトリ皿に軟骨分化誘導培地を3 mL静かに加え、細胞がスキャホールドの孔を通じて移行するように、スキャホールドを細胞培養インキュベーターに戻して4日間培養します。同日に、実演した通り、別のスキャホールド群にも2 × 10⁶個の標識幹細胞を播種し、均一に播種されたスキャホールドをポジティブコントロールとして得るため、磁石を用いずに細胞をインキュベートします。スキャホールド内での軟骨分化誘導のため、5日目にすべてのスキャホールドから磁気デバイスを取り除き、静置スキャホールドを25日目まで細胞培養インキュベーターに戻し、週に2回培地を交換します。動的細胞培養のため、5日目にシリコンチューブを製造元の指示に従って適切な長さにカットし、チューブ、500 milliliterの培養チャンバー、2方向回転装置、およびケージを滅菌済みの微生物安全作業台内に配置します。製造元の指示に従い、チューブを培養チャンバー内の2方向回転装置に接続します。その後、滅菌済みスパチュラを使用して、細胞化したスキャフォールドを各ケージに2つずつ慎重に転移させます。すべてのスキャフォールドを移し終えたら、回転中に動かないよう、蓋のニードルを通してケージを挿入します。次に、培養チャンバーに軟骨分化誘導培地を満たします。器具やスキャフォールドの汚染を防ぐため、チャンバーの準備には無菌操作を行ってください。次に、ケージをチャンバーに挿入し、チャンバーを閉じてからペリスタルティックポンプを起動し、チューブ内を軟骨分化誘導培地で満たして気泡を除去します。充填されたチャンバーをバイオリアクターのモーター内に設置して固定し、アームとチャンバーの回転を制御するコンピュータの電源を入れます。続いて、アームとチャンバーの両方に5 rpmの回転速度を適用し、ペリスタルティックポンプを10 rpmの流量に調整して、細胞播種済みスキャフォールドに連続的に培地を供給します。8日目に、軟骨分化誘導培地中で2つの凝集体を接触させて融合を開始し、8組のダブレット（2個集団）を作成することで、スキャフォールドフリーの3D凝集体構造体を構築します。次に、11日目に2つのダブレットを統合して4組のクアドラプレット（4個集団）を形成し、15日目にこれら4つのクアドラプレットを融合させることで最終構造体を形成します。磁気融合によって形成された組織は、遠心分離で得られたペレットと比較して、collagen IIの発現が有意に増加していることが示されています。アグリカンの発現は増加傾向にありました。磁気播種を用いた場合、磁気力を利用せずに播種したスキャホールドと比較して、細胞化された静止スキャホールドにおいてアグリカンおよびII型コラーゲンの発現増加が観察されました。興味深いことに、磁気播種と動的分化を組み合わせた場合、II型コラーゲンの発現は大幅に高くなりました。トルイジンブルーを用いた組織学的解析により、16個の凝集体の逐次的な磁気融合において、グルコサミン配糖体が豊富に沈着していることが明らかになりました。さらに、磁気的に播種されたスキャフォールドでは、静置培養した場合よりも、バイオリアクター内で分化させた場合の方がグルコサミン配糖体含量が高くなります。適切に実施すれば、磁気細胞凝集の手法を習得した後、2時間で完了させることが可能です。この手順を行う際は、凝集体の形成を促進するために、標識した細胞をできるだけ少ない量で再懸濁させることが重要です。スキャフォールドへの磁気播種の後、実際のバイオリアクターを用いた動的成熟を行うことで、新たに合成された軟骨細胞の発現を向上させることができます。開発以来、この手法は再生医療分野の研究者がヒトの関節軟骨の再生を探索するための道を切り拓いてきました。このビデオを視聴することで、磁性デバイスの作製方法、幹細胞凝集塊からの幹細胞へのラベル付け、スキャフォールドへの磁気的な播種、および実際のバイオリアクターの使用方法について十分な理解を得ることができます。ヒト細胞および組織の取り扱いは非常に危険な場合があるため、手袋、白衣、保護メガネの着用など、常に予防策を講じる必要があることに留意してください。

3d-magnetic-stem-cell-aggregation-bioreactor-maturation-for-cartilage

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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軟骨再生のための3次元磁気幹細胞凝集およびバイオリアクター成熟

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