Dit manuscript presenteert een gedetailleerd protocol voor de fabricage van een opkomend driedimensionaal hepatocytencultuurplatform, het omgekeerde colloïdale kristal-scaffold, en de bijbehorende technieken om hepatocytengedrag te beoordelen. De grootte-controleerbare poriën, interconnectiviteit en de mogelijkheid om extracellulaire matrixeiwitten te binden aan het poly(ethyleenglycol) (PEG)-scaffold verbeteren de prestaties van Huh-7.5-cellen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Fabricage van Inverted Colloïdaal Crystal Poly (ethyleen glycol) Steiger: Een drie-dimensionale Cultuur van de Cel Platform for Liver Tissue Engineering
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Het vermogen om hepatocytfunctie handhaven in vitro, met het oog op het testen van cytotoxiciteit xenobiotica, bestuderen virusinfectie en ontwikkeling van geneesmiddelen gericht op de lever, is een platform waarin cellen een gedegen biochemische en mechanische signalen. Recente leverweefsel technische systemen zijn driedimensionale (3D) steigers samengesteld uit natuurlijke of synthetische hydrogels gebruikt, gezien hun hoge waterretentie en hun vermogen om de mechanische stimuli die nodig zijn door de cellen. Er is toenemende interesse in de omgekeerde colloïdale kristal (ICC) scaffold is een recent; hoge ruimtelijke organisatie homotypische en heterotypische cel interacties, en cel-extracellulaire matrix (ECM) interactie mogelijk maakt. Hierin beschrijven we een protocol bij het ICC schavot te fabriceren met behulp van poly (ethyleen glycol) diacrylaat (PEGDA) en het deeltje uitspoeling methode. In het kort wordt een rooster gemaakt van microsfeer deeltjes, waarna een pre-polymer wordt toegevoegd, goed gepolymeriseerd, en de deeltjes worden vervolgens verwijderd of uitgeloogd, onder toepassing van een organisch oplosmiddel (bijvoorbeeld tetrahydrofuran). De ontbinding van het rooster resulteert in een zeer poreus schavot met gecontroleerde poriën en interconnectivities waarmee media om cellen gemakkelijker te bereiken. Deze unieke structuur stelt hoog specifiek oppervlak voor de cellen te hechten aan en eenvoudige communicatie tussen poriën, en de mogelijkheid het bekleden van de PEGDA ICC scaffold eiwitten vertoont een duidelijk effect op celprestatie. We analyseren de morfologie van de steiger en de hepatocarcinoma cel (Huh-7,5) gedrag inzake levensvatbaarheid en functie om het effect van ICC structuur en ECM coatings verkennen. Kortom, dit document geeft een gedetailleerde protocol van een nieuwe steiger die brede toepassingen in tissue engineering, met name lever tissue engineering heeft.
Inleiding
De lever is een zeer gevasculariseerde orgel met een veelheid aan functies, ontwenning van het bloed, metabolisme van xenobiotica en de productie van serumeiwitten. Leverweefsel heeft een complexe driedimensionale (3D) microstructuur, bestaande uit meerdere celtypes, galcanaliculi, sinusoïden, en zones van verschillende samenstelling en biomatrix verschillende zuurstofconcentraties. Gezien deze gedetailleerde structuur is het moeilijk om een goede lever model in vitro 1 te creëren. Er is echter een toenemende vraag naar functionele in vitro modellen hosting menselijke hepatocyten als platform voor het testen geneesmiddelentoxiciteit ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. ICC steiger Fabrication (figuur 1)
- Bereid de polystyreen (PS) roosters (diameter = 6 mm; 8-13 lagen van kralen).
- Om de mal te bereiden, snijd de uiteinden af van 0,2 ml kook-proof microcentrifugebuizen op 40 pi-niveau. Houd u aan de bovenkant van de cut-buizen 24 x 60 mm 2 microscoop dekglas slips met waterdichte lijm.
- Zet de PS bolletjes (diameter = 140 pm) opgenomen in een water suspensie in een 20 ml flacon, voorzichtig pipet uit het water schorsing, en voeg 18 ml van 70% ethanol-oplossing in de flacon. Zet de bol oplossing in een ultrasoon bad geaggregeerde sferen los te maken. Herhaal deze wasstap meerdere malen om w....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De representatieve resultaten voor de structurele karakterisering van het ICC steiger en de vergelijking van de werkzaamheid elk ICC schavot staat in het kweken van hepatocyten worden getoond en toegelicht. De ICC scaffold gebruikte omstandigheden zijn voorspelbaar collageen bekledingen van 0 ug / ml (Blank), 20 ug / ml (Collageen 20), 200 ug / ml (Collageen 200) en 400 ug / ml (Collageen 400) en de eerste huh-7.5 cel zaaien nummer is 1x10 6.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Scaffolds evolueren snel alle fysische en biochemische signalen nodig te regenereren, handhaven of te herstellen weefsel ter uitvoering van orgaanvervanging, bestuderen ziekte, de ontwikkeling van geneesmiddelen en vele anderen 57 verschaffen. In leverweefsel engineering primaire humane hepatocyten verliezen snel hun stofwisseling eenmaal geïsoleerd uit het lichaam, waardoor een grote behoefte aan scaffolds en ontwikkeling platforms om de leverfunctie te handhaven. De huidige in vitro hepatocyt cultu.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben geen concurrerende financiële belangen om bekend te maken.
Dankbetuigingen
De auteurs willen steun erkennen van een National Research Foundation Fellowship (NRF -NRFF2011-01) en Competitive Research Programme (NRF-CRP10-2012-07).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 0.2 ml PCR tube | Axygen Scientific | PCR-02D-C | Boil-proof |
| Gorilla Glue | Gorilla Glue, Inc. | Depends on vendor. This was purchased from a local store. | |
| Glass slides | VWR | 631-1575 | Dimensions: 24×60 mm2 |
| Polystyrene spheres | Fisher Scientific | TSS#4314A | Diameter = 140 µm; 3x104 particles per milliliter and 1.4% size distribution |
| Ethanol | Merck | 1.00983.1011 | absolute for analysis EMSURE; Dilute to 70% with Milli-Q water |
| Ultrasonic Bath | Elma | S10H | Equiment |
| Furnace | Nabertherm | N7/H | Equipment |
| 200 µl pipette tip | Axygen Scientific | T-210-Y-R-S | |
| Rocking shaker | VWR | 444-0142 | |
| Polyethylene Glycol (PEG) | Merck | 1.09727.0100 | Mw= 4 kDa; acrylation of PEG monomers and purification of the resulting precipitate produces a PEGDA macromer with Mw = 4.6 kDa |
| Centrifuge | Beckman Coulter | 392932 | Equipment |
| Acrylate-Poly(Ethylene Glycol) - Succinimidyl Valerate | Laysan Bio | ACRL-PEG-SVA-3400-1g | Mw = 3.4 kDa |
| 2-hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone | Sigma Aldrich | 410896 | |
| Vortex | VWR | 58816-123 | Equipment |
| Microcentrifuge | Eppendorf | 5404 000.413 | |
| Paraffin Film | Parafilm M | #PM996 | Kept at 9" with allows intensity of 10.84 mW/cm2 |
| Bluewave 200 UV spotlight | Blaze Technology | 120008, 122300 | |
| Tetrahydrofuran (THF) | Merck | 107025 | |
| Orbital shaker | Heidolph | 543-123120-00-5 | |
| Collagen Type I | Sigma Aldrich | C3867-1VL | From rat. 1x, w/o CaCl2 & MgCl2; pH = 7.2 |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | Gibco | 20012-027 | 16% W/V AQ. 10 x 10 ml |
| Paraformaldehyde | VWR | 43368.9M | Equipment |
| Freezone 4.5 freeze drier | Labconco | 7750020 | Equipment |
| Sputter coater | Jeol Ltd. | JFC-1600 | Equipment |
| Scanning Electron Microscope | Jeol Ltd. | JSM 5310 | |
| Anti-mouse primary antibodies against Collagen type I | Abcam | ab6308 | |
| Anti-mouse secondary antibody conjugated with Alexa Fluor 488 | Life Technologies | A21121 | |
| Plate, Tissue Culture 24 Well, Flat Bottom (Nunclon) | Bio-Rev PTE LTD | 3820-024 | |
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium(DMEM) 2.5 g/L Glucose w/ L-Gln | Lonza | 12-604F | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Gibco | A15-151 | |
| Penicillin-Streptomycin (P/S) | Life Tchnologies | 15140-122 E | |
| 100 mm Corning non-treated culture dishes | Sigma Aldrich | CLS430591 | |
| 0.25% Trypsin-EDTA | Gibco | 25200-056 | Equipment; 37 °C, 5% Humidity |
| Forma Steri-Cycle CO2 Incubators | Thermofisher Scientific | 371 | |
| Hausser Bright-Line Phase Hemacytometer | Thermofisher Scientific | 02-671-6 | |
| Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit for mammalian cells | Life Technologies | L3224 | |
| CCK-8 Assay | Dojindo Laboratories | CK04-11 | Monosodium-salt reagent (MSR) |
| Infinite 200 PRO microplate reader | Tecan | ||
| Albumin Human ELISA kit | Abcam | ab108788 | |
| Triton X-100 | Bio-Rad | #1610407 | |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A2153-50G | |
| Anti-mouse primary antibodies (against CYP3A4, albumin) | Santa Cruz Biotechnology | sc-53850; sc-271605 | |
| DAPI | Life Technologies | D3571 | |
| Alexa Fluor 555 labeled Phalloidin | Life Technologies | A34055 | |
| Trizol | Life Technologies | 15596-026 | |
| Chloroform | VWR | 22706.326 | |
| Isopropanol | Fisher Scientific | 67-63-0 | |
| DPEC water | Thermofisher Scientific | AM9916 | |
| Nanodrop 2000c Spectrophotometer | Thermofisher Scientific | ND-2000 | |
| iScript Reverse Transcription Supermix | Bio-Rad Laboratories | 1708840 | |
| SYBR select Master Mix for CFX | Life Technology | 4472937 | |
| Primers (to be chosen) | |||
| CFX96 Real-Time System, C-1000 Touch Thermal Cycler | Bio Rad Laboratories | SOFT-CFX-31-PATCH |
Referenties
- Yamada, M., et al. Controlled formation of heterotypic hepatic micro-organoids in anisotropic hydrogel microfibers for long-term preservation of liver-specific functions. Biomaterials. 33 (33), 8304-8315 (2012).
- Abboud, G., Kaplowitz, N.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
