Method Article

Dwie metody decelularyzacji tkanek roślinnych do zastosowań w inżynierii tkankowej

DOI:

10.3791/57586

⸱

May 31st, 2018

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, University of Wisconsin-Madison, 2Department of Orthopedics and Rehabilitation, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, 3Department of Biomedical Engineering, University of Wisconsin College of Engineering, 4Department of Biomedical Engineering, Worcester Polytechnic Institute

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tutaj prezentujemy i porównujemy dwa protokoły używane do decelularizacji tkanek roślinnych: podejście oparte na detergentach i podejście bez detergentów. Obie metody pozostawiają macierz zewnątrzkomórkową zastosowanych tkanek roślinnych, które można następnie wykorzystać jako rusztowania do zastosowań w inżynierii tkankowej.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autologiczne, syntetyczne i zwierzęce przeszczepy obecnie używane jako rusztowania do zastępowania tkanek mają ograniczenia wynikające z niskiej dostępności, słabej biokompatybilności i kosztów. Tkanki roślinne mają korzystne cechy, które sprawiają, że wyjątkowo nadają się do stosowania jako rusztowania, takie jak duża powierzchnia, doskonały transport i retencja wody, porowatość połączeń, istniejące wcześniej sieci naczyniowe i szeroki zakres właściwości mechanicznych. Opisano tutaj dwie skuteczne metody decelularyzacji roślin do zastosowań w inżynierii tkankowej. Pierwsza metoda opiera się na kąpielach detergentowych w celu usunięcia materii komórkowej, co jest podobne do wcześniej ustalonych metod stosowanych do oczyszczania tkanek ssaków. Druga to metoda bez detergentów zaadaptowana z protokołu, który izoluje naczynia krwionośne liści i polega na użyciu podgrzanego wybielacza i kąpieli solnej w celu oczyszczenia liści i łodyg. Obie metody pozwalają uzyskać rusztowania o porównywalnych właściwościach mechanicznych i niskim wpływie na metabolizm komórkowy, co pozwala użytkownikowi wybrać protokół, który lepiej odpowiada jego zamierzonemu zastosowaniu.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Inżynieria tkankowa pojawiła się w latach 80. XX wieku w celu stworzenia żywych substytutów tkanek i potencjalnie rozwiązania znacznych niedoborów narządów i tkanek1. Jedna ze strategii wykorzystuje rusztowania do stymulowania i kierowania ciałem w celu regeneracji brakujących tkanek lub narządów. Chociaż zaawansowane podejścia produkcyjne, takie jak druk 3D, pozwoliły wytworzyć rusztowania o unikalnych właściwościach fizycznych, zdolność do produkcji rusztowań o zróżnicowanym zakresie osiągalnych właściwości fizycznych i biologicznych pozostaje wyzwaniem2,3. Ponadto, ze względu na brak....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Decelularyzacja tkanki roślinnej przy użyciu metody opartej na detergentach

  1. Używaj świeżych lub mrożonych F. hispida, próbek liści. Niewykorzystane świeże próbki należy zamrozić w zamrażarce o temperaturze -20 °C i przechowywać do wykorzystania w przyszłości (do roku).
    UWAGA: Użyj tkanki łodygi lub liścia prawie każdej pożądanej rośliny. Wydłużony czas przechowywania może spowodować uszkodzenie tkanek.
    1. Należy określić wielkość i kształt próbek, które mają być przetworzone, na podstawie zamierzonego zastosowania próbki (tj. próbki pokrojone w paski dobrze nadają się do zastosowań związanych z badaniam....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Obie metody dały rusztowania, które nadawały się do zastosowań w hodowli komórkowej i inżynierii tkankowej. Rysunek 1 pokazuje ogólny przebieg procesu decelularyzacji przy użyciu nienaruszonego liścia dla metody opartej na detergentach i ciętych próbek (średnica 8 mm) dla metody bezdetergentowej. Udana decelularyzacja tkanek figowca hispida przy użyciu obu metod pozwoliła uzyskać czyste i nienaruszone próbki (Ryc. 1A i 1B<.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tym artykule opisano dwie metody decelularyzacji tkanek roślinnych. Przedstawione tutaj wyniki, w połączeniu z wynikami wcześniejszych badań25, sugerują, że przedstawione protokoły mogą mieć zastosowanie do szerokiego spektrum gatunków roślin i mogą być wykonywane zarówno na łodygach, jak i liściach. Procedury te są proste i nie wymagają specjalistycznego sprzętu, dzięki czemu decelularyzacja roślin może być przeprowadzona w większości laboratoriów. Warto zauważyć, że po decelularyzacji rusztowa.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Chcielibyśmy podziękować Johnowi Wirthowi z Ogrodów Olbrich za łaskawe dostarczenie okazów użytych w tym projekcie. Praca ta jest częściowo wspierana przez Narodowy Instytut Serca, Płuc i Krwi (R01HL115282 do G.R.G.) Narodowa Fundacja Nauki (DGE1144804 J.R.G. i G.R.G.) oraz Wydział Chirurgii Uniwersytetu Wisconsin i Fundusz Absolwentów (H.D.L.). Prace te były również częściowo wspierane przez Agencję Ochrony Środowiska (grant STAR nr 83573701), National Institutes of Health (R01HL093282-01A1 i UH3TR000506) oraz National Science Foundation (IGERT DGE1144804).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Dodecylosiarczan soduSigma Life Science75746-1KG
Triton X-100MP Biomedicals, LLC807426Niejonowy środek powierzchniowo czynny, o którym mowa w artykule. Bardzo lepki odczynnik, może pomóc w przecięciu końcówki pipety podczas jej wyciągania.
Skoncentrowany wybielacz (8,25% podchlorynu sodu)CloroxPozycja #: 31009Standardowy skoncentrowany wybielacz.
Wodorowęglan soduAcros Organics217120010Można zastąpić wodorotlenkiem sodu lub węglanem sodu.
8 mm BiopunchHealthLink15111-80Tnie próbki, które dobrze mieszczą się w 24-dołkowej
płytce Stół do potrząsania brzuchemStovall Life SciencesBDRAA115SUżywaj niskich prędkości, aby nie uszkodzić tkanek. Może używać dowolnego modelu / marki stołu do wytrząsania.
Płyta do mieszania na gorąco / naFisher ScientificMoże używać dowolnego stylu / marki płyty gorącej / mieszającej.
ZlewkaDowolnaMoże używać zlewki o dowolnym rozmiarze, o ile będzie pasować do twoich próbek i nie będzie ich przepełniona.
Tris HydrochlorideFisher ScientificBP153-500
DMEMCorningMT50003PC
Test Quant-iT Picogreen dsDNALife TechnologiesP11496Może używać dowolnego dostępnego urządzenia do oznaczania ilościowego dsDNA.
gorąco

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

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

Related Articles