$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Terapia komórkami macierzystymi serca pojawiła się jako potencjalne podejście do naprawy i regeneracji mięśnia sercowego1,2. Pomimo ostatnich pozytywnych wyników w modelach zwierzęcych i badaniach klinicznych, zastosowanie terapii opartej na komórkach macierzystych do naprawy mięśnia sercowego jest ograniczone ze względu na niską retencję i słabą przeżywalność wstrzykniętych komórek w tkankach serca po zawale 3,4. W rezultacie, zastosowanie inżynierii tkankowej opartej na komórkach, w tym biomateriałów do wstrzykiwań5, plastry na serce6 i arkusze komórek7, było intensywnie badane w celu poprawy retencji i integracji komórek w mięśniu sercowym gospodarza.
Wśród różnych potencjalnych podejść do bioinżynieryjnej naprawy tkanki serca, hydrożele do wstrzykiwania w połączeniu z odpowiednimi typami komórek, takimi jak mezenchymalne komórki macierzyste (MSC), embrionalne komórki macierzyste (ESC) i indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC), są atrakcyjną opcją skutecznego dostarczania komórek do obszarów mięśnia sercowego8,9. Żelatyna, dobrze znany naturalny polimer, może być stosowana jako matryca do wstrzykiwań ze względu na jej doskonałą biokompatybilność, znaczną biodegradowalność i obniżoną immunogenność w porównaniu z szeroką gamą biomateriałów stosowanych w zastosowaniach biomedycznych. Chociaż platformy iniekcyjne na bazie żelatyny mają ogromny potencjał, ich zastosowanie in vivo pozostaje ograniczone ze względu na ich niską sztywność mechaniczną i łatwą degradację w środowisku fizjologicznym.
Aby przezwyciężyć te ograniczenia, zaproponowano nowatorski i prosty projekt hydrożeli na bazie żelatyny, składających się z kwasu hydroksyfenylopropionowego, do zastosowań in vivo. Konugaty kwasu żelatynowo-hydroksyfenylopropionowego (GH) mogą być sieciowane in situ w obecności enzymu, peroksydazy chrzanowej (HRP), a następnie otaczać różne leki, biomolekuły lub komórki w hydrożelu, co sugeruje ogromny potencjał w zastosowaniach inżynierii tkankowej10,11,12,13,14. Ponadto niedawno zbadaliśmy efekty terapeutyczne hydrożeli GH zawierających kapsułkowane MSCs i wykazaliśmy ich zastosowanie w skutecznej naprawie i regeneracji serca po zawale mięśnia sercowego w modelu mysim15. W tym protokole opisujemy prostą technikę enkapsulacji i trójwymiarowej (3D) proliferacji MSCs in vitro w hydrożelach GH. Wprowadzamy również zabieg chirurgiczny mający na celu wygenerowanie mysiego modelu zawału serca poprzez podwiązanie tętnicy wieńcowej i domięśniowe przeszczepienie hydrożeli GH obciążających MSC do serca po zawale.