Este trabalho apresenta um novo método para a síntese de hidrogéis de matriz extracelular de cartilagem decelularizada (DC-ECM). Os hidrogéis DC-ECM têm excelente biocompatibilidade e fornecem um microambiente superior para o crescimento celular. Portanto, podem ser arcabouços celulares ideais e sistemas de liberação biológica.
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Artigo de método
Síntese de Hidrogéis de Matriz Extracelular de Cartilagem Descelularizada
Neste artigo
Resumo
Resumo
Os hidrogéis de matriz extracelular de cartilagem decelularizada (DC-ECM) são biomateriais promissores para a engenharia de tecidos e medicina regenerativa devido à sua biocompatibilidade e capacidade de mimetizar propriedades teciduais naturais. Este protocolo visa produzir hidrogéis DC-ECM que mimetizem intimamente a MEC nativa do tecido cartilaginoso. O protocolo envolve uma combinação de ruptura física e química e digestão enzimática para remover o material celular, preservando a estrutura e a composição da MEC. O DC-ECM é reticulado usando um agente químico para formar um hidrogel estável e biologicamente ativo. O hidrogel DC-ECM tem excelente atividade biológica, estrutura espacial e função de indução biológica, além de baixa imunogenicidade. Essas características são benéficas para promover a adesão, proliferação, diferenciação e migração celular e para criar um microambiente superior para o crescimento celular. Este protocolo fornece um recurso valioso para pesquisadores e clínicos na área de engenharia de tecidos. Os hidrogéis biomiméticos podem potencialmente melhorar o desenvolvimento de estratégias eficazes de engenharia tecidual para o reparo e regeneração da cartilagem.
Introdução
A engenharia de tecidos cartilaginosos é um campo em rápido desenvolvimento que busca regenerar tecido cartilaginoso danificado ou doente1. Um dos principais desafios nesse campo é o desenvolvimento de arcabouços biomiméticos que possam suportar o crescimento e a diferenciação dos condrócitos, células responsáveis pela produção decartilagem2. A MEC do tecido cartilaginoso desempenha um papel crítico na regulação do comportamento dos condrócitos. DC-ECM é um arcabouço eficaz para aplicações de engenharia de tecidos3.
Várias técnicas foram desenvolvidas para produzir DC-E....
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Protocolo
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital de Tongde da Província de Zhejiang.
1. Preparação do hidrogel DC-ECM
OBS: Neste estudo, a cartilagem foi obtida das articulações do joelho de porcos miniatura Bama com 12 meses de idade, evitando a coleta de tecido ósseo.
- Pegue a cartilagem coletada, bloqueie e pique em pedaços de 1-2 mm3 com um bisturi.
- Colocar 20 g da cartilagem picada em um tubo centrífugo de 50 mL e adicionar 20 mL de tampão hipotônico Tris-HCl (Tris-HCl 10 mM, pH 8,0) para submergir completamente o tecido. Coloque o tubo de centrifugação....
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Resultados
Para preparar um melhor hidrogel de cartilagem DC-ECM, estudamos e revisamos a literatura anterior e comparamos os vários protocolos de decelularização em termos de razão de decelularização, imunogenicidade e funcionalidade mecânica9.
Com base nisso, preparamos o hidrogel de cartilagem DC-ECM e exploramos o efeito de uma matriz extrativa radialmente orientada/biotinta de exossomo de células-tronco mesenquimais no tratamento de defeitos osteocondrais. Os resultados mostr.......
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Discussão
Este protocolo fornece uma abordagem sistemática para a preparação de hidrogéis de matriz extracelular de cartilagem decelularizada que mimetizam intimamente a MEC nativa do tecido cartilaginoso. O protocolo envolve uma combinação de ruptura física, química e enzimática para remover material celular, preservando a estrutura e a composição da MEC. As etapas críticas do protocolo incluem ajustar o tempo e os métodos de decelularização e garantir a descelularização completa.
Comparado a outros mé.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Este trabalho foi patrocinado pelo Plano de Medicina e Tecnologia de Saúde da Província de Zhejiang (2019KY050), pelo Plano de Ciência e Tecnologia da Medicina Tradicional Chinesa da Província de Zhejiang (2019ZA026), pelo Plano Chave de Pesquisa e Desenvolvimento na Província de Zhejiang (Grant No.2020C03043), pelo Plano de Ciência e Tecnologia da Medicina Tradicional Chinesa da Província de Zhejiang (2021ZQ021) e pela Fundação Provincial de Ciências Naturais de Zhejiang da China (LQ22H060007).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 1 M Tris-HCl, pH7.6 | Beyotime | ST776-100 mL | |
| 1 M Tris-HCl, pH8.0 | Beyotime | ST780-500 mL-80 | |
| ° C Freezer | Eppendorf | F440340034 | |
| Desoxirribonuclease | Aladdin | D128600-80KU | |
| DNEasy Sangue & Kit de Tecidos | Qiagen | No. 69506 | |
| GAG kit de detecção quantitativa colorimétrica | Shanghai Haling | HL19236.2 | |
| Secador HCP-2 | Hitachi | N/A | |
| Nanodrop8000 | Thermo Fisher | N/A | Espectrofotômetro |
| PBS (10x) | Gibco | 70011044 | |
| Ribonuclease | Aladdin | R341325-100 mg | |
| Sigma500 | ZIESS | N/A | Microscópio eletrônico de varredura |
| Spectra S | Thermo Fisher | N/A | Microscópio eletrônico de transmissão |
| Peneira de aço inoxidável | SHXB-Z-1 | Shanghai Xinbu | |
| Triton X-100 | Beyotime | P0096-500 mL | |
| Tripsina | Lâmpada | Gibco 15050065 | |
| Omnicure 2000 | N/A | ||
| Vitamina B2 | Gibco | R4500-5G | |
| Misturador de vórtice | Shanghai Qiasen | 78HW-1 |
Referências
- Vega, S. L., Kwon, M. Y., Burdick, J. A. Recent advances in hydrogels for cartilage tissue engineering. European Cells & Materials. 33, 59-75 (2017).
- Yang, J., Zhang, Y. S., Yue, K., Khademhosseini, A. Cell-laden hydrogels for osteochondral and cartilage tissue e....
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Reimpressões e permissões
