Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Bouw en karakterisatie van een nieuw Vocal Fold Bioreactor

9K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/51594

⸱

1 augustus 2014

 ,  ,  , 
1Biomedical Engineering Program, University of Delaware, 2Department of Materials Science and Engineering, Delaware Biotechnology Institute, University of Delaware

In dit artikel

Samenvatting

Een nieuwe bioreactor voor vocale vouwen, die in staat is om fysiologisch relevante, trillende stimulatie te leveren aan gekweekte cellen, is geconstrueerd en gekarakteriseerd. Dit dynamische kweekapparaat, in combinatie met een vezelachtig poly(ε-caprolacton) scaffold, creëert een vocalevouwen-mimeticum dat het gedrag van mesenchymale stamcellen moduleert.

Samenvatting

In vitro engineering van mechanisch actieve weefsels vereist het presenteren van fysiologisch relevante mechanische omstandigheden aan gekweekte cellen. Om de dynamische omgeving van stembanden na te bootsen, wordt een nieuwe stembandenbioreactor gebouwd en gekarakteriseerd die in staat is om trillingsstimulaties bij fundamentele fonatiefrequenties te produceren. Het apparaat bestaat uit een functiegenerator, een vermogensversterker, een luidsprekerkeuzer en parallelle vibratiekamers. Individuele vibratiekamers worden gecreëerd door een op maat gemaakte siliconenmembraan tussen een paar acrylblokken te plaatsen. De siliconenmembraan dient niet alleen als de bodem van de kamer, maar biedt ook een mechanisme om het celbevattende scaffold te bevestigen. Trillingsignalen, gegenereerd door een luidspreker gemonteerd onder de onderste acrylblok, worden aerodynamisch naar de membraan overgebracht door de oscillerende lucht. Acht identieke vibratiemodules, bevestigd aan twee stationaire metalen staven, zijn ondergebracht in een anti-vochtigheidskamer voor langdurige werking in een cellencultuurincubator. De vibratiekarakteristieken van de stembandenbioreactor worden niet-destructief geanalyseerd met behulp van een Laser Doppler Vibrometer (LDV). Het nut van het dynamische kweekapparaat wordt gedemonstreerd door cellulaire constructen te kweken in aanwezigheid van 200-Hz sinusvormige trillingen met een middenmembraanverplaatsing van 40 µm. Mesenchymale stamcellen gekweekt in de bioreactor reageren op de trillingssignalen door de synthese en afbraak van stemband-relevante, extracellulaire matrixcomponenten te veranderen. Het nieuwe bioreactorsysteem dat hier wordt gepresenteerd, biedt een uitstekend in vitro platform voor het bestuderen van trilling-geïnduceerde mechanotransductie en voor de engineering van functionele stembandweefsels.

Inleiding

De menselijke stembanden, samengesteld uit een epitheellaag, de lamina propria (LP) en de vocalis spier, is een gespecialiseerde zacht weefsel dat de luchtstroom uit de longen in akoestische golven voor verantwoorde productie zet. 1 stemplooien regelmatig oscilleren tijdens normaal phonation, vertonen stammen tot 30% op fundamentele frequenties variërend 100-300 Hz. 2 Volwassen stemplooien LP is een gradiënt structuur bestaande uit een oppervlakkige (SLP), tussenproduct (ILP) en diep (DLP) laag. Verdere indeling groepen het epitheel en de SLP als het slijmvlies laag, en combineert de ILP en DLP in de vocale ligament. 3 De SLP laag bevat voornamelijk een amorfe matrix met spaarzaam verspreid collagene vezels, terwijl het ligament is verrijkt met volwassen collageen en elastine vezels om voldoende stevigheid te bieden. 4 De structuur en de mechanica van pasgeboren stemplooien aanzienlijk afwijkt van de volwassen tegenhangers. Hoewel mechanismes reguleren stemplooi ontwikkeling en rijping zijn nog niet volledig begrepen, experimenteel bewijs heeft gewezen op de bepalende rol van-vocalization afgeleide mechanische belasting.

Verschillende medische aandoeningen, waaronder spraak-misbruik, infecties, irriterende stoffen en chirurgische ingrepen, kan de stemplooien beschadigen. Stemplooi aandoeningen invloed schatting 3-9% van de Amerikaanse bevolking. Huidige behandelmethoden voor de stemplooien aandoeningen zijn beperkt 5 en een op basis van stamcellen tissue engineering aanpak heeft ontpopt als een veelbelovende strategie voor het herstel van de stemplooien functie. Mesenchymale stamcellen (MSC's) zijn een geschikt alternatief voor de primaire stemplooien fibroblasten voor stemplooien tissue engineering. 6-9 Stamcel lot specificatie en daaropvolgende weefselontwikkeling worden gemedieerd door specifieke niche zij verblijven, waarvan de mechanische staat is een cruciale factor. 10 Mechanische krachten zijn essentieel regulatoren van weefsel morfogenese eennd homeostase, in het bijzonder voor weefsels die routinematig worden onderworpen aan belasting. 11 Vanuit tissue engineering perspectief is aangetoond dat blootstelling aan fysiologisch relevante mechanische stimulatie bevordert stamcel differentiatie en weefsel-specifieke matrix remodeling. 12-15

Weefselkweek bioreactoren zijn ontworpen om simuleren de gewenste fysiologische omgeving voor cel of weefselgroei in vitro. Voor stemplooien weefselengineering is het vooral van belang om de mechanische omgeving van de phonating stemplooien opnieuw. Een ideale stemplooi bioreactor moet daadwerkelijk te leveren vibrerende signalen tot cultuur cellen, waardoor facile controle over de frequentie, amplitude en de duur van de trillingen. Titze en collega's bedachten een stemplooi bioreactor (T1 bioreactor) 16 dat statisch rekken combineert met een hoge frequentie (20-200 Hz) oscillaties aan de cellulaire productie van matrix eiwitten stimuleren. UsinG Dit bioreactor, Webb en collega 17 onderzocht de effecten van 10 dagen, 100 Hz trillingen aan dermale fibroblasten gekweekt in een hyaluronzuur (HA)-gebaseerde hydrogel. Constructen blootgesteld aan trillingen vertoonde een verhoogde expressie van HA-synthase 2 (HAS2), decorine, fibromodulin en matrix metalloproteinase-1 (MMP1), ten opzichte van de statische controles. De stimulerende effecten bleken tijdsafhankelijk zijn. Meer recent, onze groep 18 verzamelde een stemplooi bioreactor (J1 bioreactor) met behulp van een eindversterker, een functie generator, een gesloten luidspreker en een omtrek verankerd siliconen membraan dat de oscillerende lucht overdraagt ​​aan de bijgevoegde cellen. Neonatale voorhuid fibroblasten gekweekt in de bioreactor J1 werden onderworpen aan 1 uur van trillingen op 60, 110 of 300 Hz, met een in-plane stam tot 0,05%. De qPCR resultaten suggereerden dat de expressie van bepaalde genen ECM matig werd veranderd in reactie op de verschillende trillingsfrequentiesen amplitudes.

Deze bioreactor ontwerpen, terwijl intrigerende, hebben een aantal beperkingen. Bijvoorbeeld, de T1 systeem vereist een groot aantal aansluitingen en bars mechanische koppeling, waardoor het maximale haalbare frequenties. Bovendien kunnen cellen worden blootgesteld aan ongewenste mechanische agitatie en vocht verstoring die de interpretatie van gegevens bemoeilijken. De J1 bioreactor, daarentegen, vertoont relatief weinig energie conversie-efficiëntie en is niet gebruiksvriendelijk. Bovendien trillingen los vaak het cel-beladen constructen van de onderliggende silicone membraan. De J2 stemplooien bioreactor hier vermeld, ontworpen op basis van hetzelfde principe als J1 uitvoering is geoptimaliseerd voor consistentie en reproduceerbaarheid. De-phonation nabootsen trillingen worden aerodynamisch opgewekt in individueel ingerichte kamers trillingen waar MSC-bevolkte vezelachtige poly (ε-caprolacton) (PCL) steigers zijn effectively beveiligd. Laser Doppler vibratiemeting (LDV) kan de gebruiker de vibratie profiel van het membraan / steiger montage verifiëren. In onze demonstratie worden MSCs blootgesteld aan 200 Hz sinusvormige trillingen met 1-h-1-on-HR-uit (OF) patroon voor een totaal van 12 uur per dag gedurende 7 dagen. Cellulaire reacties op de opgelegde trillingen signalen worden systematisch onderzocht. Over het algemeen, de J2 stemplooi biedt de meest gebruiksvriendelijke functies, waardoor dynamische celkweek studies te worden uitgevoerd in een high throughput en reproduceerbare manier.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Bioreactor Montage 1. (Video 1)

  1. Maak een aluminium mal (circulaire sterven + spacer pin) met vooraf bepaalde innerlijke en uiterlijke dimensies (figuur 1).
  2. Met behulp van de mal uit stap 1.1, fabriceren een siliconen membraan (diameter: 42 mm, dikte: 1,5 mm, figuur 1) met een stevig verankerde huls (diameter: 12 mm, dikte ~ 0.25 mm, gevormd door de spacer pin in figuur 1) in het midden met behulp van een commercieel verkrijgbare siliconen elastomeer kit.
  3. Maak een paar acrylblokken (Figuur 2 (4, 5)) met een ronde opening (diameter: 24 mm) in het midden, graveren de top (1,8 cm dik) en bodem (0,9 cm dik) blokken met bijpassende ribbels en groeven . 10
  4. Sandwich de siliconen membraan tussen de gepaarde acrylblokken. Zeker de montage met vier schroeven op de hoeken met behulp van een micro koppel schroevendraaier ingesteld op een constante kracht (35 cN · m). Als resultaat werd een waterdichte, 24 mm breed en 18 mm diep trillingen kamer wordt gemaakt (figuur 2C).
  5. Monteer een 3 "extended range mini-woofer (figuur 2D, 8 Ω/20 W) onder de trillingen kamer door een andere set van schroeven op de hoeken aan de onderkant acryl blok. Op dit punt wordt een individuele vibratiemodule geassembleerd.
  6. Repliceren zeven extra trillingen modules. Bevestig vier van hen aan een van twee vaste aluminium staven (40 cm x 10 cm x 2,5 cm) door het plaatsen van de spreker basen gelijkmatig ronde gaten (diameter 7 cm, dikte: 2 cm) gesneden in de staven. Stabiliseren elke luidspreker door het invoegen van een schroef door de zijkant van de aluminium staaf in elk rond gat.
  7. Afzonderlijk regelen de luidsprekers door een spreker selector. Verbinding afzonderlijke luidsprekers aan de selector door het aanbrengen van draden aan de positieve en negatieve ingangen van de luidspreker lichaam dan de overeenkomstige uitgangen van de selector. De luidspreker selector laat het signaal van tHij functie generator, na het passeren van een eindversterker, om alle acht luidsprekers te bereiken in een keer (figuur 2E).
  8. Plaats de twee kamers arrays kerkeuze en bijbehorende elektronica in een anti-vochtigheid behuizing. Huis het gehele samenstel in een commerciële celkweek incubator.
  9. Voed de belangrijkste kabels (door middel van een medische kwaliteit PVC-buis) de eindversterker en luidspreker selector verbinding via het filter aan de achterkant van de incubator.

2. Steiger fabricage en karakterisering

  1. Los PCL pellets in chloroform bij een concentratie van 15 gew%. Laad de oplossing in een 10 ml spuit afgedekt met een 21 G stompe naald.
  2. Vergrendelen de spuit op een programmeerbare spuit pomp aan en zet het debiet bij 1 ml / uur.
  3. Plaats de aluminium-folie bedekt collector tegenover de naald horizontaal, met een naald-naar-verzamelaar afstand van ~ 18 cm.
  4. Klem de positieve alligator clip naar het midden van de naald, en de grond krokodillenklem aan de aluminium collector en stel de spanning op de hoogspanningsvoeding bij 15 kV. LET OP: hoogspanning, houd afstand van de naald.
  5. Opeenvolgend zet de spuit pomp en voeding; snel te reinigen / verwijderen van de resterende polymeer oplossing rond de punt van de naald met een droge papieren handdoek voordat stabiele vezels jets en Taylor kegel 19 worden gevormd.
  6. De vezels ophopen op de Al collector tot een dikte van ~ 250-300 micrometer (~ 7 uur onder de huidige spinomstandigheden). Bewaar de verkregen steigers in een vacuüm exsiccator gedurende 1-2 dagen om resten oplosmiddel te verwijderen.
  7. Beeld de steigers, sputteren met goud bekleed, met behulp van een Scanning Electron Microscope vaste vezel morfologie vertonen. 10

Bioreactor Montage en karakterisering 3.

  1. Punch een cilindrische schijf (diameter: 8 mm) met vier armen (lengte: 2mm) van de as-spun PCL mat (Figuur 2A) door eerst een 12 mm biopsie punch aan de buitendiameter van de schijf afgesneden. Maak dan gebruik van een tweede, 8 mm biopsie punch tot vier 2 mm lang inkepingen gelijkmatig verdeeld, over de ronde mes te scoren waar de armen te snijden te maken. Na het maken van de 8 mm punch, gebruik een scalpel om de randen van de armen naar buiten snijden. Plaats de steiger in de groef van de siliconen membraan via de verlengde armen (Video 1). Vlak de ingevoegde steiger door zachtjes te drukken op het oppervlak met behulp van platte pincet.
  2. Bevestig een klein stukje van de dunne Al folie (8 mm x 2 mm, orthogonale vorm, Figuur 2B) aan de PCL schavot te laserreflectie helpen.
  3. Bevestig de geassembleerde siliconen membraan / PCL steiger (zoals beschreven in stap 1.4) in de vibratie kamer. Voeg 1,5 ml water in de kamer om de PCL schavot hydrateren voor trillingen.
  4. Met behulp van de functie generator, introduceren trillingen tekenALS (bijv. 200 Hz sinusgolven met een piek-piekspanning, Vpp, 0,1 V) aan de gesandwiched acryl kamer. Gebruik een voltmeter om de spanning op elke luidspreker ingang nauwkeurig te meten. Let op: de Vpp van de functie generator zal verschillen van de uiteindelijke spanning geleverd aan de luidspreker.
  5. Monteer de single-point LDV en bevestig de sensor fiber-optische laser om een ​​pan-tilt hoofd statief. Richt de sensorkop zodat deze wijst loodrecht op het tafelblad. Sluit de LDV sensor hoofd naar de data-acquisitie module via coax-kabel vervolgens de module aan de laptop via USB.
  6. De laserbundel loodrecht op verschillende vooraf bepaalde punten op de siliconen membraan (Figuur 2B en figuur 3).
  7. Met behulp van de data-acquisitie software, neem dan de mid-membraan verplaatsing. Klik op "Verwerving Instellingen" in het menu "Opties"; verander dan de meting modus "FFT221;. Klik vervolgens op de "continue meting" in de hoofdwerkbalk en klik vervolgens op de piek die zich vormt bij de gekozen frequentie (Figuur 6D) om verplaatsing te nemen.
  8. Plot de normale mid-membraan verplaatsing (w0) als functie van de relatieve positie op het substraat. De bouw van een 3D kleurenkaart van het oppervlak trillingen profiel met behulp van Origin 8.5 data-analyse software.

4. Vibrerende Cell Culture

  1. Subcultuur humaan beenmerg afgeleide MSC's in T150 weefselkweekflessen bij een initiële seeding dichtheid van 4000-5000 cellen / cm 2 in MSC onderhoud media.
  2. Na 7-8 dagen van celkweek (tot ~ 85% confluentie), trypsinize de cellen met een cel dissociatie reagens zoals Accutase, tellen met behulp van een hemocytometer, centrifuge (440 g gedurende 5 min), en resuspendeer de cel pellet in verse MSC onderhoud medium bij een concentratie van 4,5 x 10 6 cellen / ml.
  3. Dompel de PCL scaffold in 70% ethanol O / N. Nadat het oplosmiddel is verdampt, bloot beide zijden van de steiger aan UV-licht (254 nm) kiemdodende gedurende 5-8 minuten.
  4. Week de PCL steiger in een 20 ug / ml fibronectine-oplossing bij 37 ° C gedurende 1 uur. Plaats de met fibronectine gecoate steiger in de siliconen membraan. Monteer de bioreactor zoals beschreven in stap 1.
  5. Verdeel 40 pi van de celsuspensie gelijkmatig over de beveiligde PCL schavot. Laat de cellen hechten gedurende 1-1,5 uur voor toevoegen van een extra 1,5 ml vers medium om de trilling kamer.
  6. Cultuur het MSC-beladen PCL steiger statisch voor 3 dagen en vernieuw de media na afloop van de statische cultuur.
  7. Opleggen geselecteerde trillingen regimes om de cellulaire constructen. Opmerking: Als voorbeeld worden cellen onderworpen aan een 1-uur-on-1-hr-off (OF) trillingen op 200 Hz met aw van 0 ~ 40 urn voor 12 uur per dag gedurende 7 dagen. Constructen onderworpen aan trillingen stimulaties zijn aangewezen als Vib monsters en die culturode statisch in identieke trillingen kamers dienen als statische controles (Stat).

5. Biologische Evaluaties

  1. Verzamel 200 pi celkweekmedium van elke kamer om de dag (dag 1, 3, 5 en 7) en bundelen de aliquots van hetzelfde monster samen (800 pi elk).
  2. Kwantificeer de cellulaire matrix metalloproteinase-1 (MMP1) en HA met een MMP1 ELISA Development kit en een hyaluronan competitieve ELISA kit, respectievelijk volgens procedure van de fabrikant. Ondertussen assay de productie van oplosbare elastine precursor volgens de eerder beschreven ELISA-procedure. 8
  3. Na voltooiing van de laatste trilling cyclus op dag 7, snel te verwijderen van de cellulaire constructen van de trillingen kamers met behulp van scherpe pincet en kort spoel ze met koud fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS, 4 ° C).
  4. Voor de live / dead kleuring, incubeer de constructen met propidiumjodide (1:2000 in PBS) enSyto-13 (1:1000 in PBS) gedurende 5 minuten bij kamertemperatuur. Afbeelding de gekleurde constructies met een multifoton confocale microscoop.
  5. Afzonderlijk, snap-vries de PBS-gespoeld mobiele constructies op droog ijs en pak de totale cellulaire RNA na een eerder gemelde protocol voor gen-analyse. 9
  6. Controleer de hoeveelheid en de kwaliteit van het gewonnen RNA met behulp van een UV-Vis spectrofotometer. RNA monsters met A260/A280 en A260/A230 verhoudingen van 1,8-2,2 wordt gebruikt voor daaropvolgende qPCR analyse.
  7. Reverse transcriptie van het RNA (500 ng / monster) in cDNA met behulp van een commercieel verkrijgbare reverse transcriptie kit.
  8. Voer de PCR reactie op een real-time sequence detectiesysteem met een algemeen verkrijgbare PCR master mix volgens de eerder beschreven procedure. 8
  9. Analyseer de qPCR resultaten met behulp van commerciële qPCR data-analyse software. Om de betrouwbaarheid van de gegevensanalyse waarborgen, worden meerdere referentie genen (YWHAZ, TBP, PPIA) toegepast als interne controles, en de variantie van specifieke primer efficiëntieverbeteringen in aanmerking wordt genomen. 8

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

De PCL steigers vervaardigd door electrospinning bevatten micron poriën en interstitiële willekeurig verknoopte vezels met een gemiddelde diameter van 4,7 urn (figuur 4A). Bij een hogere vergroting, nanoschaal groeven en poriën zijn zichtbaar op individuele vezels (Figuur 4B). Coating van de steigers met fibronectine verbetert hydrofilie en vergemakkelijkt de initiële cel adhesie / verspreiding op het PCL steiger (ongepubliceerd observatie).

Sinusvormige gol...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Succesvolle engineering van functionele stemplooi weefsels in vitro vereist de recreatie van een stemplooi-achtige micro-omgeving om het gedrag van multipotente cellen bemiddelen. Het is algemeen aanvaard dat weefsel of orgaan weerspiegelen de functies die zij moeten uitvoeren. 22 Voor stemplooien weefsels, de hoogfrequente trillingen die tijdens fonatie voorgesteld belangrijk weefsel rijping zijn. In onze studie worden PCL scaffolds gebruikt om een ​​ligament-achtige structurele ondersteuning terwij...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Geen concurrerende financiële belangen bestaan.

Dankbetuigingen

Wij danken dr. Jeffrey Caplan voor zijn opleiding en advies op confocale beeldvorming. We danken ook de Keck Electron Microscopy Lab en Dr Chaoying Ni voor SEM hulp. Dit werk wordt gefinancierd door de National Institutes of Health (NIDCD, R01DC008965 en R01DC011377). ABZ erkent NSF Integrative Graduate Education & Research Traineeship programma voor financiering (IGERT).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Silicone elastomer kitDow CorningSylgard 184Genees de membraan bij 100 °C gedurende 2 uur
PCLSigma Aldrich440744-500GMn ~80 kDa, oplossen O/N
ChloroformSigma AldrichC7559-5VL
Human bone marrow-derived MSCsLonzaPT-2501Ontvangen met passage 2
MSC onderhoudsmediaLonzaPT-300110% FBS in basaal media gesupplementeerd
met L-glutamine, gentamicine en amfotericine
Accutase celdissociatiereagensLife TechnologiesA11105-01
EthanolSigma AldrichE7023-500ML
FibronectineSigma AldrichF2006-1MG
MMP1 DuoSet ELISA kitR&D systemsDY901
HA ELISA kitEchelon Biosciences K-1200  
PBSLife Technologies14190-136
Propidium jodide Life TechnologiesP1304MP
Syto-13 Life TechnologiesS7575
QuantiTect reverse transcriptiekit Qiagen205311
SYBR Green PCR master mixLife Technologies4309155
Vervangende luidsprekerDAYTON audio
(via Parts Express)		DS90-8Papieren kegel, volledig bereik (80-13.000 Hz), 85 dB
Ergo Micro torque schroevendraaierMountz# 020377Draaimomentbereik: 20-120 cN·m
Stereo luidspreker selectorRadioShack40-244Maximale vermogensaanvoer 50 W
Functiegenerator Agilent 33220AFrequentiebereik 1 µHz-20 MHz
Versterker PYLE audioPylePro PT2400Frequentierespons: 10 Hz-50 kHz, twee luidspreker
kanalen
Celcultuurincubator Thermo Fisher Steri-Cult 3307
Spuitpomp New Era Pump SystemsNE-300
HoogspanningsvoedingSpellmanCZE 1000RUitgangsspanning: 0-30 kV
Scanning elektronenmicroscoop JEOL-USAJSM-7400F
Desk gold sputter coaterDenton VacuumDSK00V-0013
Doppler laser vibrometer PolytecPDV-100Contactloze snelheidsmeting (0-22 kHz)
PCR sequentie detectiesysteem Applied BiosystemsABI7300
Multifoton confocale microscoopZeissZeiss 510Meta NLO
UV-VIS Spectrofotometer NanoDrop Products
via Thermo Scientific		ND-2000
VibSoft Data Acquisition SoftwarePolytecVerwervingsbandbreedte tot 40 MHz
Origin 8.5 data-analysesoftware OriginLab
qbasePlus qPCR data-analysesoftware BiogazelleV2.3
Aluminiumlegering McMaster-CarrAlloy 6061
AcrylblokjesMcMaster-Carr
Polycarbonaat anti-vochtigheidskamerMcMaster-CarrImpact-Resistant Polycarbonaat
schroeven McMaster-Carr
Elektrisch kabel/draad
Medisch geclassificeerde PVC-buisUS Plastic Corp.Tygon S-50-HLHelder, biocompatibel
10 ml spuit Becton Dickinson309604
21 G Botende naaldSmall PartsNE-213PL-251-1/2" lengte
Alligator clip adapters RadioShack270-354Volledig geïsoleerd
8 mm Biopsie punchSklar Surgical Instruments96-1152Steriele, wegwerp
12 mm Biopsie punchAcuderm (via Fisher Scientific)NC9998681
WeefselkweekkolvenCorningBehandeld voor celkweek

Referenties

  1. Titze, I. R. Mechanical-Stress in Phonation. J. Voice. 8, 99-105 (1994).
  2. Titze, I. R. On the Relation Between Subglottal Pressure and Fundamental-Frequency in Phonation. J. Acoust. Soc. Am. 85, 901-906 (1989).
  3. Gray, S. D. Cellular physiology of the vocal folds. Otolaryngol. Clin. N. Am. 33, 679-698 (2000).
  4. Thibeault, S. L., Gray, S. D., Bless, D. M., Chan, R. W., Ford, C. N. Histologic and rheologic characterization of vocal fold scarring. J. Voice. 16, 96-104 (2002).
  5. Hansen, J. K., Thibeault, S. L. Current understanding and review of the literature: Vocal fold scarring. J. Voice. 20, 110-120 (2006).
  6. Pittenger, M. F., et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 284, 143-147 (1999).
  7. Hanson, S. E., et al. Characterization of Mesenchymal Stem Cells From Human Vocal Fold Fibroblasts. Laryngoscope. 120, 546-551 (2010).
  8. Tong, Z., Duncan, R. L., Jia, X. Modulating the behaviors of mesenchymal stem cells via the combination of high-frequency vibratory stimulations and fibrous scaffolds. Tissue Eng. Part A. 19, 1862-1878 (2013).
  9. Tong, Z., Sant, S., Khademhosseini, A., Jia, X. Controlling the Fibroblastic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells Via the Combination of Fibrous Scaffolds and Connective Tissue Growth Factor. Tissue Eng. Part A. 17, 2773-2785 (2011).
  10. Jones, D. L., Wagers, A. J. No place like home: anatomy and function of the stem cell niche. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 9, DOI. 11-21 (1038).
  11. Wang, J. H., Thampatty, B. P. Mechanobiology of Adult and Stem Cells. Int. Rev. of Cell Mol. Biol. 271, 301-346 (2008).
  12. Doroski, D. M., Levenston, M. E., Temenoff, J. S. Cyclic tensile culture promotes fibroblastic differentiation of marrow stromal cells encapsulated in poly (ethylene glycol)-based hydrogels. Tissue Eng. Part A. 16, 3457-3466 (2010).
  13. Kim, B. S., Nikolovski, J., Bonadio, J., Mooney, D. J. Cyclic mechanical strain regulates the development of engineered smooth muscle tissue. Nat. Biotechnol. 17, 979-983 (1999).
  14. Webb, K., et al. Cyclic strain increases fibroblast proliferation, matrix accumulation, and elastic modulus of fibroblast-seeded polyurethane constructs. J. Biomech. 39, 1136-1144 (2006).
  15. Kim, Y. J., Sah, R. L. Y., Grodzinsky, A. J., Plaas, A. H. K., Sandy, J. D. Mechanical Regulation of Cartilage Biosynthetic Behavior - Physical Stimuli. Arch. Biochem. Biophys. 311, 1-12 (1994).
  16. Titze, I. R., et al. Design and validation of a bioreactor for engineering vocal fold tissues under combined tensile and vibrational stresses. J. Biomech. 37, 1521-1529 (2004).
  17. Kutty, J. K., Webb, K. Vibration stimulates vocal mucosa-like matrix expression by hydrogel-encapsulated fibroblasts. J. Tissue Eng. Regen. Med. 4, 62-72 (2010).
  18. Farran, A. J. E., et al. Design and Characterization of a Dynamic Vibrational Culture System. J. Tissue Eng. Regen. Med. , (2011).
  19. Reneker, D. H., Yarin, A. L. Electrospinning jets and polymer nanofibers. Polymer. 49, 2387-2425 (2008).
  20. Wang, Y., Theobald, P., Tyrer, J., Lepper, P. The application of scanning vibrometer in mapping ultrasound fields. J. Phys.: Conf. Ser. 1, 167-173 (2004).
  21. Brown, W. S., Morris, R. J., Hollien, H., Howell, E. Speaking Fundamental-Frequency Characteristics as a Function of Age and Professional. J. Voice. 5, 310-315 (1991).
  22. Ingber, D. E. Cellular mechanotransduction: putting all the pieces together again. Faseb J. 20, 811-827 (2006).
  23. Titze, I. R., et al. Design and validation of a bioreactor for engineering vocal fold tissues under combined tensile and vibrational stresses. J. Biomech. 37, 1521-1529 (2004).
  24. Moore, J., Thibeault, S. Insights Into the Role of Elastin in Vocal Fold Health and Disease. J. Voice. 26, 269-275 (2012).
  25. Thibeault, S. L., Bless, D. M., Gray, S. D. Interstitial protein alterations in rabbit vocal fold with scar. J. Voice. 17, 377-383 (2003).
  26. Branski, R. C., Verdolini, K., Sandulache, V., Rosen, C. A., Hebda, P. A. Vocal fold wound healing: A review for clinicians. J. Voice. 20, 432-442 (2006).
  27. Clark, I. A., Swingler, T. E., Sampieri, C. L., Edwards, D. R. The regulation of matrix metalloproteinases and their inhibitors. Int. J. Biochem. Cell B. 40, 1362-1378 (2008).
  28. Silver, F. H., Horvath, I., Foran, D. J. Viscoelasticity of the vessel wall: The role of collagen and elastic fibers. Crit. Rev. Biomed. Eng. 29, 279-301 (2001).
  29. Kutty, J. K., Webb, K. Tissue Engineering Therapies for the Vocal Fold Lamina Propria. Tissue Eng. Part B: Rev. 15, 249-262 (2009).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Mesenchymale stamcellenvibratiestimulatielaser-doppler-vibrometerPCL-steigersiliconen membraanextracellulaire matrixmechanotransductiecelkweekvibratieanalyse
Bouw en karakterisatie van een nieuw Vocal Fold Bioreactor
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.