Name: Construção de Engineered Definido cardíaca humana Tecidos para estudar os mecanismos da terapia celular cardíaca (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-01T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 51 s
Description: Aprenda a criar tecidos cardíacos humanos de composição definida usando marcadores de superfície e FACS. Este método permite estudar mecanismos da terapia celular cardíaca em modelo controlado.

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Este trabalho foi financiado pelo NIH (1F30HL118923-01A1) para TJC, NIH / NHLBI PEN contrato HHSN268201000045C a KDC, o conselho bolsa de pesquisa de Hong Kong TRS T13-706 / 11 (KDC), NIH (R01 HL113499) para BDG, o americano Heart Association (12PRE12060254) para RJ e Research Conselho Grant da RAEHK (TBR, T13-706 / 11) a RL financiamento adicional foi fornecido para TJC pelo NIH DRB 5T32GM008553-18 e, como um estágio para a Formação NIDCR-Interdisciplinar em Sistemas e desenvolvimento biologia e defeitos congénitos T32HD075735. Os autores também gostaria de reconhecer com gratidão Arthur Autz no Centro Zahn do The City College de Nova York para obter assistência com a usinagem do biorreator e Mamdouh Eldaly para assistência técnica. Agradecemos também o Dr. Kenneth Boheler para aconselhamento sobre a diferenciação cardíaca e Dr. Joshua Hare para generosamente fornecer células-tronco mesenquimais humanas.

<ol><li>Serrao, G. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocyte-depleted+engineered+cardiac+tissues+support+therapeutic+potential+of+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Myocyte-depleted engineered cardiac tissues support therapeutic potential of mesenchymal stem cells.</a> Tissue Eng. Part A. 18 (13-14), 1322-1333 (2012).</li>
<li>Hansen, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+drug+screening+platform+based+on+engineered+heart+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Development of a drug screening platform based on engineered heart tissue.</a> Circ. Res. 107 (1), 35-44 (2010).</li>
<li>Fink, C., Ergün, S., Kralisch, D., Remmers, U., Weil, J., Eschenhagen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+stretch+of+engineered+heart+tissue+induces+hypertrophy+and+functional+improvement%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Chronic stretch of engineered heart tissue induces hypertrophy and functional improvement.</a> FASEB J. 14 (5), 669-679 (2000).</li>
<li>Yildirim, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+biological+ventricular+assist+device%3A+preliminary+data+from+a+small+animal+model%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Development of a biological ventricular assist device: preliminary data from a small animal model.</a> Circulation. 116, Suppl 11. 16-23 (2007).</li>
<li>Sekine, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+Cell+Sheet+Transplantation+Improves+Damaged+Heart+Function+via+Superior+Cell+Survival+in+Comparison+with+Dissociated+Cell+Injection%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Cardiac Cell Sheet Transplantation Improves Damaged Heart Function via Superior Cell Survival in Comparison with Dissociated Cell Injection.</a> Tissue Eng. Part A. 17 (23-24), 2973-2980 (2011).</li>
<li>Lesman, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transplantation+of+a+tissue-engineered+human+vascularized+cardiac+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Transplantation of a tissue-engineered human vascularized cardiac muscle.</a> Tissue Eng. Part A. 16 (1), 115-125 (2010).</li>
<li>Turnbull, I. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advancing+functional+engineered+cardiac+tissues+toward+a+preclinical+model+of+human+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Advancing functional engineered cardiac tissues toward a preclinical model of human myocardium.</a> FASEB J. 28 (2), 644-654 (2014).</li>
<li>Thavandiran, N., Dubois, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+formulation+of+functional+pluripotent+stem+cell-derived+cardiac+microtissues%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Design and formulation of functional pluripotent stem cell-derived cardiac microtissues.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 110 (49), 4698-4707 (2013).</li>
<li>Schaaf, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+engineered+heart+tissue+as+a+versatile+tool+in+basic+research+and+preclinical+toxicology%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Human engineered heart tissue as a versatile tool in basic research and preclinical toxicology.</a> PloS One. 6 (10), e26397(2011).</li>
<li>Tulloch, N. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+of+engineered+human+myocardium+with+mechanical+loading+and+vascular+coculture%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Growth of engineered human myocardium with mechanical loading and vascular coculture.</a> Circ. Res. 109 (1), 47-59 (2011).</li>
<li>Nunes, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biowire%3A+a+platform+for+maturation+of+human+pluripotent+stem+cell-derived+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Biowire: a platform for maturation of human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes.</a> Nature Methods. 10 (8), 781-787 (2013).</li>
<li>Ma, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+filamentous+human+diseased+cardiac+tissue+model%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional filamentous human diseased cardiac tissue model.</a> Biomaterials. 35 (5), 1367-1377 (2014).</li>
<li>Baker, B. M., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deconstructing+the+third+dimension%3A+how+3D+culture+microenvironments+alter+cellular+cues%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Deconstructing the third dimension: how 3D culture microenvironments alter cellular cues.</a> J. Cell Sci. 125 (13), 3015-3024 (2012).</li>
<li>Pontes Soares, C., Midlej, V., de Oliveira, M. E. W., Benchimol, M., Costa, M. L., Mermelstein, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2D+and+3D-organized+cardiac+cells+shows+differences+in+cellular+morphology%2C+adhesion+junctions%2C+presence+of+myofibrils+and+protein+expression%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">2D and 3D-organized cardiac cells shows differences in cellular morphology, adhesion junctions, presence of myofibrils and protein expression.</a> PloS One. 7 (5), e38147(2012).</li>
<li>Burridge, P. W., Keller, G., Gold, J. D., Wu, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+De+Novo+Cardiomyocytes%3A+Human+Pluripotent+Stem+Cell+Differentiation+and+Direct+Reprogramming%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Production of De Novo Cardiomyocytes: Human Pluripotent Stem Cell Differentiation and Direct Reprogramming.</a> Cell Stem Cell. 10 (1), 16-28 (2012).</li>
<li>Mummery, C. L., Zhang, J., Ng, E. S., Elliott, D. A., Elefanty, A. G., Kamp, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+of+human+embryonic+stem+cells+and+induced+pluripotent+stem+cells+to+cardiomyocytes%3A+a+methods+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Differentiation of human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells to cardiomyocytes: a methods overview.</a> Circ. Res. 111 (3), 344-358 (2012).</li>
<li>Kim, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-cardiomyocytes+influence+the+electrophysiological+maturation+of+human+embryonic+stem+cell-derived+cardiomyocytes+during+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Dev%22%5BJournal%5D)">Non-cardiomyocytes influence the electrophysiological maturation of human embryonic stem cell-derived cardiomyocytes during differentiation.</a> Stem Cells Dev. 19 (6), 783-795 (2010).</li>
<li>Dubois, N. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SIRPA+is+a+specific+cell-surface+marker+for+isolating+cardiomyocytes+derived+from+human+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">SIRPA is a specific cell-surface marker for isolating cardiomyocytes derived from human pluripotent stem cells.</a> Nature Biotechnol. 29 (11), 1011-1018 (2011).</li>
<li>Hudon-David, F., Bouzeghrane, F., Couture, P., Thibault, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thy-1+expression+by+cardiac+fibroblasts%3A+lack+of+association+with+myofibroblast+contractile+markers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Cell.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Thy-1 expression by cardiac fibroblasts: lack of association with myofibroblast contractile markers.</a> J. Mol. Cell. Cardiol. 42 (5), 991-1000 (2007).</li>
<li>Gago-Lopez, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((THY-1+receptor+expression+differentiates+cardiosphere-derived+cells+with+divergent+cardiogenic+differentiation+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">THY-1 receptor expression differentiates cardiosphere-derived cells with divergent cardiogenic differentiation potential.</a> Stem Cell Reports. 2 (5), 576-591 (2014).</li>
<li>Hare, J. M., Traverse, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized%2C+double-blind%2C+placebo-controlled%2C+dose-escalation+study+of+intravenous+adult+human+mesenchymal+stem+cells+%28prochymal%29+after+acute+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">A randomized, double-blind, placebo-controlled, dose-escalation study of intravenous adult human mesenchymal stem cells (prochymal) after acute myocardial infarction.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 54 (24), 2277-2286 (2009).</li>
<li>Bolli, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+stem+cells+in+patients+with+ischaemic+cardiomyopathy+%28SCIPIO%29%3A+initial+results+of+a+randomised+phase+1+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Cardiac stem cells in patients with ischaemic cardiomyopathy (SCIPIO): initial results of a randomised phase 1 trial.</a> Lancet. 378 (9806), 1847-1857 (2011).</li>
<li>Wollert, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracoronary+autologous+bone-marrow+cell+transfer+after+myocardial+infarction%3A+the+BOOST+randomised+controlled+clinical+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Intracoronary autologous bone-marrow cell transfer after myocardial infarction: the BOOST randomised controlled clinical trial.</a> Lancet. 364 (9429), 141-148 (2004).</li>
<li>Hirsch, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracoronary+infusion+of+autologous+mononuclear+bone+marrow+cells+or+peripheral+mononuclear+blood+cells+after+primary+percutaneous+coronary+intervention%3A+rationale+and+design+of+the+HEBE+trial--a+prospective%2C+multicenter%2C+randomized+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+Heart.+J%22%5BJournal%5D)">Intracoronary infusion of autologous mononuclear bone marrow cells or peripheral mononuclear blood cells after primary percutaneous coronary intervention: rationale and design of the HEBE trial--a prospective, multicenter, randomized trial.</a> Am. Heart. J. 152 (3), 434-441 (2006).</li>
<li>Jeevanantham, V., Butler, M., Saad, A., Abdel-Latif, A., Zuba-Surma, E. K., Dawn, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+bone+marrow+cell+therapy+improves+survival+and+induces+long-term+improvement+in+cardiac+parameters%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Adult bone marrow cell therapy improves survival and induces long-term improvement in cardiac parameters: a systematic review and meta-analysis.</a> Circulation. 126 (5), 551-568 (2012).</li>
<li>Meyer, G. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracoronary+bone+marrow+cell+transfer+after+myocardial+infarction%3A+5-year+follow-up+from+the+randomized-controlled+BOOST+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Intracoronary bone marrow cell transfer after myocardial infarction: 5-year follow-up from the randomized-controlled BOOST trial.</a> Eur. Heart J. 30 (24), 2978-2984 (2009).</li>
<li>Meyer, G. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracoronary+bone+marrow+cell+transfer+after+myocardial+infarction%3A+eighteen+months%27+follow-up+data+from+the+randomized%2C+controlled+BOOST+%28BOne+marrOw+transfer+to+enhance+ST-elevation+infarct+regeneration%29+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Intracoronary bone marrow cell transfer after myocardial infarction: eighteen months' follow-up data from the randomized, controlled BOOST (BOne marrOw transfer to enhance ST-elevation infarct regeneration) trial.</a> Circulation. 113 (10), 1287-1294 (2006).</li>
<li>Hirsch, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracoronary+infusion+of+mononuclear+cells+from+bone+marrow+or+peripheral+blood+compared+with+standard+therapy+in+patients+after+acute+myocardial+infarction+treated+by+primary+percutaneous+coronary+intervention%3A+results+of+the+randomized+controlled+HEBE+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Intracoronary infusion of mononuclear cells from bone marrow or peripheral blood compared with standard therapy in patients after acute myocardial infarction treated by primary percutaneous coronary intervention: results of the randomized controlled HEBE trial.</a> Eur. Heart J. 32 (14), 1736-1747 (2011).</li>
<li>Simari, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+marrow+mononuclear+cell+therapy+for+acute+myocardial+infarction%3A+a+perspective+from+the+cardiovascular+cell+therapy+research+network%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Bone marrow mononuclear cell therapy for acute myocardial infarction: a perspective from the cardiovascular cell therapy research network.</a> Circ. Res. 114 (10), 1564-1568 (2014).</li>
<li>Bhattacharya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+efficiency+differentiation+of+human+pluripotent+stem+cells+to+cardiomyocytes+and+characterization+by+flow+cytometry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">High efficiency differentiation of human pluripotent stem cells to cardiomyocytes and characterization by flow cytometry.</a> J. Vis. Exp. (91), e52010(2014).</li>
<li>Lian, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+cardiomyocyte+differentiation+from+human+pluripotent+stem+cells+via+temporal+modulation+of+canonical+Wnt+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Robust cardiomyocyte differentiation from human pluripotent stem cells via temporal modulation of canonical Wnt signaling.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 109 (27), 1848-1857 (2012).</li>
<li>Burridge, P. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+universal+system+for+highly+efficient+cardiac+differentiation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+that+eliminates+interline+variability%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">A universal system for highly efficient cardiac differentiation of human induced pluripotent stem cells that eliminates interline variability.</a> PloS One. 6 (4), e18293(2011).</li>
<li>Kean, T. J., Lin, P., Caplan, A. I., Dennis, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MSCs%3A+Delivery+Routes+and+Engraftment%2C+Cell-Targeting+Strategies%2C+and+Immune+Modulation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Int%22%5BJournal%5D)">MSCs: Delivery Routes and Engraftment, Cell-Targeting Strategies, and Immune Modulation.</a> Stem Cells Int. , 732742(2013).</li>
<li>Trachtenberg, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rationale+and+design+of+the+Transendocardial+Injection+of+Autologous+Human+Cells+%28bone+marrow+or+mesenchymal%29+in+Chronic+Ischemic+Left+Ventricular+Dysfunction+and+Heart+Failure+Secondary+to+Myocardial+Infarction+%28TAC-HFT%29+trial%3A+A+randomized%2C+double-blind%2C+placebo-controlled+study+of+safety+and+efficacy%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Rationale and design of the Transendocardial Injection of Autologous Human Cells (bone marrow or mesenchymal) in Chronic Ischemic Left Ventricular Dysfunction and Heart Failure Secondary to Myocardial Infarction (TAC-HFT) trial: A randomized, double-blind, placebo-controlled study of safety and efficacy.</a> Am. Heart J. 161 (3), 487-493 (2011).</li>
<li>Williams, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intramyocardial+stem+cell+injection+in+patients+with+ischemic+cardiomyopathy%3A+functional+recovery+and+reverse+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Intramyocardial stem cell injection in patients with ischemic cardiomyopathy: functional recovery and reverse remodeling.</a> Circ. Res. 108 (7), 792-796 (2011).</li>
<li>Razeghi, P., Young, M. E., Alcorn, J. L., Moravec, C. S., Frazier, O. H., Taegtmeyer, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolic+gene+expression+in+fetal+and+failing+human+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Metabolic gene expression in fetal and failing human heart.</a> Circulation. 104 (24), 2923-2931 (2001).</li>
<li>Rajabi, M., Kassiotis, C., Razeghi, P., Taegtmeyer, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Return+to+the+fetal+gene+program+protects+the+stressed+heart%3A+a+strong+hypothesis%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Fail.+Rev%22%5BJournal%5D)">Return to the fetal gene program protects the stressed heart: a strong hypothesis.</a> Heart Fail. Rev. 12 (3-4), 331-343 (2007).</li>
<li>Taegtmeyer, H., Sen, S., Vela, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Return+to+the+fetal+gene+program%3A+a+suggested+metabolic+link+to+gene+expression+in+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+N.+Y.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Return to the fetal gene program: a suggested metabolic link to gene expression in the heart.</a> Ann. N. Y. Acad. Sci. 1188, 191-198 (2010).</li>
</ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Construção de tecidos humanos definidos engenharia cardíacas (Hect) pode fornecer um modelo mais consistente e confiável da função dos miócitos cardíacos humano. Fundamentalmente, todos os componentes celulares e extracelulares no sistema são conhecidos e podem ser manipuladas como desejado, removendo assim a confusão influência de outros tipos celulares desconhecidos resultantes do processo de diferenciação. Para equilibrar o crescimento celular rápido e elevado rendimento, é preferível que a diferenciação começa a 75%...

Engenharia de tecido cardíaco avançou muito na última década, com vários grupos editoriais resultados de tecidos totalmente funcionais, batendo feitos a partir de ambos os cardiomiócitos murinos 1-6 e, mais recentemente, derivadas de células-tronco miócitos cardíacos humanos 7-12. O campo de engenharia de tecido cardíaco é impulsionado por dois objetivos primários e essencialmente independentes: 1) para desenvolver enxertos exógenos que podem ser transplantados para não corações para melhorar a função 4-6; e 2) para desenvolver modelos in vitro para estudo da fisiologia e da doença, ou como ferramentas de rastreio para o desenvolvimento terapêutico 2,7. Tridimensional de cultura de células (3-D) é considerado essencial para o desenvolvimento de ferramentas de rastreio da próxima geração, como a matriz 3-D reflecte um microambiente cardíaca mais natural do que a cultura de células em monocamada de 2-D tradicional; na verdade, alguns aspectos da biologia celular são fundamentalmente diferentes em 2-D culturas vs. 3-D 13,14 </sup&gt;. Além disso, os tecidos cardíacos modificadas são construídas a partir de componentes completamente definidas: uma matriz extracelular, e uma população de células. Para tecidos cardíacos humanos modificados tradicionais, enquanto a composição da matriz extracelular (geralmente fibrina 9 ou colagénio 7,8,10) é rigorosamente controlada, a composição celular de entrada é menos bem definido, com toda a mistura de células a partir de uma diferenciação cardíaca dirigido de qualquer das as células estaminais embrionárias (ESC 7,9) ou células estaminais pluripotentes induzidas (iPSC 10,12) sendo adicionado aos tecidos. Dependendo da linha celular específica e a eficiência da diferenciação protocolo usado, a percentagem de cardiomiócitos resultante pode variar de menos do que 25% a mais de 90%, o fenótipo de cardiomiócitos específica (isto é, ventricular-, atrial-, ou pacemaker-like) também pode variar, mesmo a fracção não cardiomiócitos pode ser altamente heterogénea 15,16 e alterar a maturidade do diferenciada m cardíacayocytes 17. Trabalhos recentes em engenharia de tecidos cardíaco tem tentado controlar a população de células de entrada, quer com uma superfície repórter cardíaca linha de células estaminais embrionárias humanas, ou células 8 marcadores de 18 a ser usado para isolar o componente miócitos cardíacos da diferenciação. Embora inicialmente um tecido composto por apenas miócitos cardíacos parece ser o ideal, este não é de facto o caso; hects compostas unicamente de miócitos cardíacos deixar de compactar em tecidos funcionais, com alguns grupos encontrar uma proporção de 3: 1 de miócitos cardíacos: fibroblastos que produzem a maior força de contração 8. Usando vários métodos de seleção de células, incluindo marcadores de superfície para triagem de células vivas, é possível criar hects com populações de células definidas. Enquanto que os marcadores de células estromais não cardíacas têm estado disponíveis durante algum tempo, tal como o marcador de fibroblastos putativo CD90 19,20, marcadores de superfície de miócitos cardíacos foram mais difícilpara identificar. SIRPα foi um dos primeiros marcadores de superfície cardíacas identificados para os miócitos cardíacos humanos 18 e foi mostrado ser altamente selectiva para a linhagem cardíaca. Recentemente, descobrimos que double-ordenação para SIRPα + e CD90 - células produz cardiomiócitos quase puros, com o CD90 + população exibindo um fenótipo de fibroblastos-like (Josowitz, observações não publicadas). Com base nestes resultados coletados, aqui nós descrevem a criação hects usando um 3: Combinação 1 de SIRPα + / CD90 - cardiomiócitos e CD90 + fibroblastos. A capacidade de projetar um tecido cardíaco humano completamente definida é essencial não só para a criação de ferramentas de rastreio robustas, mas também para o desenvolvimento de sistemas de modelo para investigar cell- emergentes e terapias cardíacas baseadas em genes. Em particular, as numerosas terapias celulares para a insuficiência cardíaca, utilizando tipos de células, incluindo células-tronco mesenquimais (MSC) 21 </sup&gt;, as células estaminais e células cardíacas 22 mononucleares de medula óssea 23-25, foram testados em ensaios clínicos. Embora muitos dos resultados iniciais têm sido promissores 21,23,25, o benefício inicial, muitas vezes diminui ao longo do tempo 26-29. Uma tendência semelhante foi relatado em murino engenharia tecidos cardíacos, que apresentam um benefício funcional significativa, devido à suplementação MSC, mas o benefício não é sustentada durante a cultura de longo prazo 1. Subjacente ao desempenho abaixo do ideal é o nosso conhecimento limitado dos mecanismos que regem as terapias celulares. Uma compreensão mais profunda de como as células terapêutica exercer a sua influência benéfica, bem como potenciais consequências negativas das interações miócitos-nonmyocyte, permitiria o desenvolvimento de terapias melhoradas produzindo benefícios clinicamente significativa e sustentada, com efeitos colaterais mínimos, para pacientes com insuficiência cardíaca. Aqui, descrevemos o uso de hects definidos para interrogComeram mecanismos da terapia à base de células. A composição do tecido controlada é essencial para identificar os fatores específicos que afetam o desempenho dos cardiomiócitos. Diretamente completando hects com o tipo de célula terapêutica de interesse (por exemplo, MSCs), pode revelar os efeitos sobre o desempenho dos miócitos cardíacos, como já demonstrado em ECTs de ratos 1. O seguinte protocolo multi-passo começa com a diferenciação de células estaminais cardíaca dirigida, seguida de fabricação do bioreactor multi-tecido, e concluindo com uma descrição da construção do tecido e análise funcional. Nossos experimentos são realizados utilizando a linha de células estaminais embrionárias humanas NIH-aprovado H7 (hESC). No entanto, os protocolos seguintes também foram testados utilizando uma linha de células estaminais embrionárias humanas adicionais e três linhas de células estaminais pluripotentes induzidas (hiPSC) com resultados semelhantes. Verificou-se que a eficiência na diferenciação de cardiomiócitos e sucesso no HECT fabricação pode ser dependente de células de linha, especialmente folinhas r hiPSC derivadas de pacientes individuais. Seguindo este protocolo, os dois pratos de 6 poços foram semeadas com um total de 1,68 milhões de hESCs (140.000 células por poço), que produz cerca de 2,5 milhões de miócitos depois diferenciar durante 20 dias e separação, o suficiente para fazer seis tecidos definidos.

<table><tbody><tr><td>Cultura de células</td><td>Company</strong</td><td>>Número de catálogo</td><td>Comentários</td></tr><tr><td>Anfotericina B</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A2411</td><td>Prepare um estoque de 2,5 mg/ml em DMSO e filtre-esterilize</td></tr><tr><td>B27 com insulina</td><td>Life Technologies</td><td>17505055</td><td></td></tr><tr><td>B27 sem insulina</td><td>Life Technologies</td><td>A1895601</td><td></td></tr><tr><td>CHIR99021</td><td>Stemgent</td><td>04-0004</td><td>Criar 6 &mu; Estoque M, depois alíquota e loja a -20&nbsp; &deg;C.</td></tr><tr><td>Essential 8 Media</td><td>Life Technologies</td><td>A1517001</td><td></td></tr><tr><td>H7 Células-tronco embrionárias humanas</td><td>WiCell</td><td>WA07</td><td></td></tr><tr><td>hESC Qualified Matrix, Corning Matrigel</td><td>Corning</td><td>354277</td><td>Descongelar no gelo a 4 &deg; C durante a noite, em seguida, alíquota 150 &mu; l em tubos separados e armazene a -20&nbsp; &deg;C.</td></tr><tr><td>IWR-1</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I0161</td><td>Crie estoque e alíquota de 10 mM. Armazene a -20 > C</td></tr><tr><td>Neonatal Calf Serum</td><td>Life Technologies</td><td>16010159</td><td></td></tr><tr><td>Reagente de Dissociação Não Enzimática: Reagente de Dissociação Celular Suave</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>7174</td><td></td></tr><tr><td>Penicilina-Estreptomicina</td><td>Corning</td><td>30-002-CI</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640</td><td>Life Technologies</td><td>11875-093</td><td>Mantenha refrigerado</td></tr><tr><td>Y-27632 (Inibidor de ROCK)</td><td>Stemgent</td><td>04-0012</td><td>Ressuspender para uma concentração de estoque de 10 mM, alíquota e armazenar a -20&nbsp; &deg;C. Evite ciclos de congelamento e descongelamento.</td></tr><tr><td>Cell Sorting</td><td>Company</td><td>Número de catálogo</td><td>Comentários</td></tr><tr><td>4',6-Diamidino-2-Fenilindol, Dicloridrato (DAPI)</td><td>Life Technologies</td><td>D1306</td><td></td></tr><tr><td>CD90-FITC</td><td>BioLegend</td><td>328107</td><td></td></tr><tr><td>Reagente de Dissociação Enzimática: Kit de Desprendimento Celular I (0,04% de Tripsina/ 0,03% de EDTA, Solução de neutralização de Tripsina e Solução de Sal Tamponada Hanks)&nbsp;</td><td>PromoCell</td><td>C-41200</td><td></td></tr><tr><td>Soro Fetal Bovino</td><td>Atlanta Biologics</td><td>S11250</td><td></td></tr><tr><td>SIRP&alpha;-PE/Cy7</td><td>BioLegend</td><td>323807</td><td></td></tr><tr><td>Construção de Tecidos</td><td>Company</td><td>Número de Catálogo</td><td>Comentários</td></tr><tr><td>0.25% Tripsina/0.1% EDTA</td><td>Fisher Scientific</td><td>25-053-CI</td><td>Opcional: Para coleta de células suplementares de interesse</td></tr><tr><td>10x MEM</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M0275-100ML</td><td></td></tr><tr><td>10x Pacotes PBS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P3813</td><td></td></tr><tr><td>Colágeno, Bovino Tipo I</td><td>Life Technologies</td><td>A10644-01</td><td>Mantenha no gelo</td></tr><tr><td>DMEM/F12</td><td>Life Technologies</td><td>11330057</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco' s Modified Eagles Medium (DMEM), High Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D5648</td><td></td></tr><tr><td>Polydimethylsiloxane (PDMS)</td><td>Dow Corning</td><td>Sylgard 184</td><td></td></tr><tr><td>Sodium HEPES</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H3784</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Hydroxide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221465</td><td></td></tr><tr><td>Materials<</td><td>strong>Company</td><td>Número de catálogo</td><td>Comentários</td></tr><tr><td>tubos de microcentrífuga de 1,5 ml</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC0536757</td><td></td></tr><tr><td>Tubo de centrífuga de polipropileno de 15 ml</td><td>Corning</td><td>352096</td><td></td></tr><tr><td>Tubo de fundo redondo de poliestireno de 5 ml</td><td>Corning</td><td>352235</td><td>Com 35 &mu integrado; filtro de células m</td></tr><tr><td>tubo de centrífuga de polipropileno de 50 ml</td><td>Corning</td><td>352070</td><td></td></tr> placa <tr><td>tratada com cultura de tecidos de fundo plano de 6 poços</td><td>Raspador</td><td>de células 353046</td><td></td>Corning</tr><tr><td>, descartável</td><td>Biologix</td><td>70-2180</td><td></td></tr><tr><td>Polissulfona</td><td>McMaster-Carr</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Politetrafluoretileno (Teflon)</td> <td>McMaster-Carr</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Equipamento</td><td>Company</td><td>Número de Catálogo</td><td>Comentários</td></tr><tr><td>Microscópio de Dissecação</td><td>Olympus</td><td>SZ-61</td><td>Ou similar, deve ter um suporte para a câmera de alta velocidade para</td></tr><tr><td>anexar Sistema de Estimulação Elétrica</td><td>Astro-Med, Inc</td> Estimulador <td></td>de <td>Grama S88X</td></tr><tr><td>de Alta Velocidade </td><td>Câmera Pixelink</td><td>PL-B741U</td><td>Ou similar, mas deve ser capaz de 100 quadros por segundo para aquisição precisa de dados</td></tr><tr><td>Controle de</td><td></td><td></td> temperatura da placa <td>Usado para manter a temperatura da mídia durante a aquisição de dados.</td></tr><tr><td>Custom Materials</td><td>Company</td><td>Número de catálogo</td><td>Comments</td></tr><tr><td>LabView Programa</td><td></td><td></td> de pós-rastreamento <td>disponível mediante solicitação dos autores</td></tr></tbody></table>

construção de engineered definido cardíaca humana tecidos para estudar os mecanismos da terapia celular cardíaca

Construction of Defined Human Engineered Cardiac Tissues to Study Mechanisms of Cardiac Cell Therapy

A engenharia de tecidos cardíacos humanos pode impactar fundamentalmente a descoberta terapêutica por meio do desenvolvimento de novos sistemas de triagem específicos de espécies que replicam a biofidelidade do miocárdio humano nativo tridimensional, ao mesmo tempo em que permitem um nível controlado de complexidade biológica e permitem o monitoramento longitudinal não destrutivo da função contrátil do tecido. Inicialmente, os tecidos cardíacos humanos projetados (hECT) foram criados usando toda a população de células obtida a partir da diferenciação direcionada de células-tronco pluripotentes humanas, que normalmente produziam menos de 50% de cardiomiócitos. No entanto, para criar modelos preditivos confiáveis do miocárdio humano e elucidar os mecanismos de interação heterocelular, é essencial controlar com precisão a composição biológica em tecidos projetados. 
Para resolver essa limitação, utilizamos a classificação de células vivas para o marcador de superfície cardíaca SIRPα e o marcador de fibroblastos CD90 para criar tecidos contendo uma proporção de 3:1 desses tipos de células, respectivamente, que são então misturados e adicionados a uma solução de matriz à base de colágeno. Os hECTs resultantes são, portanto, completamente definidos em sua composição de matriz celular e extracelular.
Aqui descrevemos a construção de hECTs definidos como um sistema modelo para entender os mecanismos de interações célula-célula em terapias celulares, usando um exemplo de células-tronco mesenquimais derivadas da medula óssea humana (hMSC) que estão atualmente sendo usadas em ensaios clínicos em humanos. A composição do tecido definida é imperativa para entender como as hMSCs podem estar interagindo com os tipos de células cardíacas endógenas para melhorar a função do tecido. Também é descrito um sistema de biorreator que cultiva simultaneamente seis hECTs em paralelo, permitindo o uso mais eficiente das células após a triagem.

Para obter miócitos cardíacos, uma versão ligeiramente modificada dos métodos de diferenciação Boheler e Lian é usado 30,31. É imperativo que a diferenciação começa durante a fase log-do crescimento das células, mas também que a população inicial é suficientemente confluentes para obter um número de células utilizável, após separação (cerca de 75% é óptimo). Tipicamente, para H7 hESCs, plaqueamento a uma densidade de 140.000 hESCs por poço de um prato de 6 poços no essencial 8 media e 5% de CO 2 in...

Este manuscrito descreve a criação de tecidos cardíacos projetados definidos usando expressão de marcadores de superfície e classificação celular. Os tecidos definidos podem então ser usados em um biorreator multitecido para investigar os mecanismos da terapia com células cardíacas, a fim de fornecer um sistema modelo funcional, mas controlado, do coração humano.

Construção de Engineered Definido cardíaca humana Tecidos para estudar os mecanismos da terapia celular cardíaca

Human cardiac tissue engineering can fundamentally impact therapeutic discovery through the development of new species-specific screening systems that ...

O objetivo geral deste procedimento é criar tecidos cardíacos humanos engenheirados com uma composição celular definida. Este método pode abordar desafios fundamentais na área de engenharia de tecidos cardíacos, incluindo o controle da variabilidade e das eficiências de diferenciação cardíaca, bem como o entendimento de como tipos celulares específicos impactam a função contrátil cardíaca. A principal vantagem desta técnica é que o resultado final são tecidos cardíacos humanos engenheirados com composição controlada e definida.Replicações desta técnica estendem-se à terapia para doenças cardíacas, pois tecidos definidos podem fornecer uma plataforma de triagem biomédica nova, biologicamente relevante e capaz de avaliar intervenções terapêuticas. Embora este método possa fornecer informações sobre terapêuticas cardíacas inovadoras, o sistema de tecido cardíaco engenheiro humano também pode ser usado para compreender os mecanismos da terapia celular cardíaca. A partir de culturas de cardiomiócitos derivados de células-tronco embrionárias humanas, lave as células uma vez com PBS e adicione um mililitro de tripsina-EDTA 0,04%.Incube as células por 10 minutos a 37 graus Celsius e 5%CO2. Enquanto as células estiverem em incubação, adicione 12 microlitros de inibidor de ROCK a seis mililitros da solução de neutralização de tripsina. Remova as placas do incubador e adicione um mililitro da solução de neutralização a cada poço da placa de seis poços.Transfira todas as células de cada poço para um único tubo cônico de 15 mililitros. Lave os seis poços com um volume de três mililitros de PBS e combine essa lavagem com as células no tubo. Centrifugue o tubo a 300 ×g por cinco minutos a quatro graus Celsius para obter o pellet celular.Para preparar as células para triagem de células vivas por FACS, prepare o tampão de marcação adicionando cinco mililitros de FBS e 50 microlitros de inibidor ROCK a 45 mililitros de PBS em gelo. Remova o sobrenadante das células em pellet e re-suspenda-as em 1,2 mililitro de tampão de marcação. Transfira 200 microlitros das células suspensas para um novo tubo cônico de 50 mililitros pré-resfriado em gelo.Em seguida, transfira o mililitro restante da suspensão celular para um novo tubo de centrífuga de 50 mililitros pré-resfriado sobre gelo e adicione dois microlitros de anticorpos SIRP alfa-PE/Cy7 e quatro microlitros de anticorpos CD90-FITC. Misture suavemente a suspensão celular com uma pipeta de transferência e coloque o tubo sobre gelo. Incube os dois tubos de 50 mililitros contendo o controle negativo e a amostra em um agitador rotativo sobre gelo a quatro graus Celsius por uma hora.Enquanto as células estão em incubação, transfira três mililitros do meio de diferenciação dois para cada um de dois tubos cónicos de 15 mililitros. Em seguida, adicione três microlitros do inibidor de ROCK e armazene esses tubos de coleta FACS em gelo antes do uso. A seguir, pelote as células coradas a 300 vezes G durante cinco minutos a quatro graus Celsius.E lave-os duas vezes com 10 mililitros de PBS gelado. Ressuspenda suavemente o pellet da amostra com um a três mililitros de tampão de marcação contendo DAPI. Adicione 500 microlitros de tampão de marcação sem DAPI ao pellet do controle negativo.Filtre ambas as suspensões celulares através de um estrainer de células de 40 micrômetros para remover agregados celulares e, em seguida, transfira-as para tubos de FACS de poliestireno sobre gelo. Leve as amostras imediatamente ao classificador celular. Começando pela amostra controle de marcação negativa, estabeleça os parâmetros de seleção.Em seguida, durante a análise das células da amostra, selecione a população de células vivas negativas para DAPI. Colete independentemente as populações de células positivas para FITC e positivas para PE/Cy7 a 20 PSI. Após o cultivo e a reagregação das células, conforme indicado no protocolo descrito no texto, remova as placas de cultivo celular do incubador e transfira o meio para um tubo cônico de 50 mililitros.Lave as placas com três mililitros de PBS e transfira a lavagem para o mesmo tubo cônico de 50 mililitros. Em seguida, adicione três mililitros de tripsina-EDTA 0,04% às placas e incube a 37 graus Celsius e 5% de CO2. Após cinco minutos, examine as placas quanto à dessanexação celular utilizando um microscópio.Após todas as células terem se destacado, adicione três mililitros de solução de neutralização da tripsina às placas. Misture suavemente e transfira as células para o tubo cônico original de 50 mililitros. Lave as placas com cinco mililitros de PBS e adicione essa lavagem ao tubo também.Centrifugue as células a 300 vezes G durante cinco minutos à temperatura ambiente para obter o pellet. Remova o sobrenadante e ressuspenda o pellet em um mililitro de soro bovino neonatal, ou meio NBS. Em seguida, transfira as células para um tubo microcentrífugo de 1,5 mililitro.Pelote as células a 300 vezes G durante cinco minutos à temperatura ambiente e remova o sobrenadante. Para iniciar a geração dos seis tecidos cardíacos modificados, dilua 60,0 microlitros do estoque de colágeno de cinco miligramas por mililitro até 3,125 miligramas por mililitro com 1,5 microlitro de hidróxido de sódio um molar, 9,6 microlitros de PBS 10X e 24,9 microlitros de água estéril ultra pura. Aqui, é fundamental evitar a introdução de bolhas de ar na mistura de colágeno, pois as bolhas são lentas para sair da solução viscosa e podem interferir na formação do tecido durante a compactação tecidual.Pipete ao longo da parede do tubo de 15 mililitros para adicionar 12,0 microlitros de cada: MEM 10X e 0,2 normal heaps em pH 9, a fim de diluir a mistura de colágeno. Em seguida, adicione a matriz da membrana basal à mistura de colágeno até uma concentração final de 0,9 miligrama por mililitro e misture suavemente. Armazene essa mistura tecidual final em gelo.Em seguida, transfira toda a mistura de tecido para o pellet celular e adicione células suplementares conforme indicado no protocolo descrito no texto. Complete o tubo até um volume final de 150 microlitros com meio NBS livre de células e misture suavemente. Pipete cuidadosamente 25 microlitros da suspensão celular em cada um dos seis poços da placa-base do biorreator.Repita o procedimento de mistura entre cada poço para ressuspender quaisquer células que possam ter sedimentado. Pipete apenas um tecido por poço de cada vez para garantir um volume e número de células consistentes por tecido. Separadamente, empurre duas fileiras de sensores de força de polidimetilsiloxano, ou PDMS, para cada lado da estrutura de polissulfona, formando seis pares de hastes opostas.Inverta o quadro sobre a placa-base para que um par de pinos entre em cada poço contendo a suspensão celular. Em seguida, coloque o biorreator em um recipiente de 60 milímetros e coloque esse recipiente sem sua tampa dentro de um recipiente de 10 centímetros. Coloque a tampa sobre o recipiente de 10 centímetros e transfira todo o conjunto do biorreator para o incubador de cultura de tecidos.Após duas horas de incubação, remova o conjunto do biorreator e adicione 14 mililitros de meio NBS para cobrir a placa de base. Devolva o biorreator ao incubador de cultura celular e troque metade do meio a cada dia. Após 48 horas, remova cuidadosamente a placa de base alguns milímetros por vez.Em seguida, devolva o biorreator com o tecido voltado para baixo ao meio. Se um tecido se soltar de um pino ao remover a placa base, recoloque-o suavemente sobre o pino. A diferenciação de células-tronco embrionárias humanas resulta em uma cultura mista composta principalmente por cardiomiócitos e fibroblastos, que se auto-organizam em aglomerados e formam redes contráteis robustas por toda a placa.A classificação por FACS dessas culturas revelou que este método de diferenciação resulta em uma população que contém pelo menos 65% de células positivas para SIRP alfa e 10% de células positivas para CD90. Após a remoção da placa de base, os tecidos cardíacos humanos engenheirizados, ou HECTs, são deixados para autoagregação dentro do biorreator. HECTs maduros e compactados desviam visivelmente os pinos integrados de detecção de força com uma média de cinco a 15 micronewtons de força.As medições da força de contração revelam como variáveis isoladas alteram a força contrátil nesses tecidos engenheirados definidos. Aqui, quando os tecidos são suplementados com 10% de células-tronco mesenquimais humanas, observa-se uma melhoria substancial da força contrátil tanto nas frequências de estimulação de um hertz quanto de dois hertz. Uma vez dominado, o processo de diferenciação levará aproximadamente 20 dias, a separação celular cerca de cinco horas e a construção do tecido cerca de três horas.Serão necessários mais sete dias para a formação adequada do tecido após a construção. Após este procedimento, outros métodos, incluindo marcação celular e suplementação da mistura tecidual, podem ser realizados para responder perguntas adicionais sobre os efeitos de interações celulares específicas ou para determinar os mecanismos da terapia celular. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como criar tecidos cardíacos humanos engenheirados com uma composição celular conhecida e controlada.

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioengenharia

A geração de alinhados tecido do miocárdio é um requisito fundamental para a adaptação dos avanços recentes em biologia de células-tronco para fins clinicamente úteis. Descrevemos aqui uma abordagem impressão microcontact para o controlo preciso da forma e função celular. Usando populações altamente purificadas de células-tronco embrionárias derivadas progenitores cardíacos, nós, então, gerar tecido funcional anisotrópica do miocárdio.

Geração de Alinhados tecido funcional do miocárdio através de impressão microcontact

Aqui, mostramos a geração de tecido do coração humano manipulado a partir de células estaminais pluripotentes induzidas (hiPSC) derivada de cardiomiócitos. Apresenta-se um método para analisar a força de contração e alteração exemplar de padrão de contracção pelo hERG inibidor do canal de E-4031. Este método apresenta elevado nível de robustez e de aptidão para o rastreio de drogas cardíaca.

Automated Análise contração do Coração Humano engenharia de tecidos para Screening Cardiac Drug Safety

Este protocolo descreve um método baseado em molde líquido para criar tecidos cardíacos livre de andaime tridimensionais com integridade estrutural satisfatória e comportamento batendo síncrono.

Um método baseado em molde líquido de criação livre de andaime tridimensional de tecido cardíaco

Este protocolo descreve o procedimento de secção e cultivo de fatias cardíacas humanas para testes de drogas pré-clínicos e detalha o uso de mapeamento óptico para o registro de tensão transmembrana e sinais de cálcio intracelular simultaneamente a partir dessas fatias.

Avaliação de Eletrofisiologia Cardíaca Pré-Plínica por Mapeamento Óptico de Dupla Tensão e Cálcio de Fatias Cardíacas Organotípicas Humanas

O presente protocolo gera tecidos cardíacos projetados em forma de malha contendo células cardiovasculares derivadas de células-tronco pluripotentes induzidas pelo homem para permitir a investigação da terapia de implantação celular para doenças cardíacas.

Preparação de tecidos cardíacos projetados em forma de malha derivados de células iPS humanas para reparo de miocárdio in vivo

Aqui, descrevemos uma metodologia fácil de usar para gerar matrizes microtissue cardíacas auto-montadas em 3D compostas de cardiomiócitos pluripotentes pluripotentes induzidos pelo homem, cardiomiócitos, fibroblastos cardíacos e células endoteliais. Esta técnica de necessidade de células fáceis de usar e baixas para gerar microtissues cardíacas pode ser implementada para modelagem de doenças e estágios iniciais do desenvolvimento de medicamentos.

Fabricação de matrizes microtissue cardíacas 3D usando Cardiomiócitos derivados do iPSC humano, fibroblastos cardíacos e células endoteliais

Este protocolo visa fabricar esferoides cardíacos 3D (CSs) co-culminando células em gotas penduradas. Os CSs embutidos em colágeno são tratados com doxorubicina (DOX, um agente cardiotóxico) em concentrações fisiológicas para modelar insuficiência cardíaca. Testes in vitro usando CSs tratados com DOX podem ser usados para identificar novas terapias para pacientes com insuficiência cardíaca.

Esferoides cardíacos como tecidos cardíacos bioengenharia in vitro para estudar a fisiopatologia cardíaca humana

O objetivo deste protocolo é explicar e demonstrar o desenvolvimento de um modelo microfluido tridimensional (3D) de tecido cardíaco humano altamente alinhado, composto por cardiomiócitos derivados de células-tronco co-cultivados com fibroblastos cardíacos (CFs) dentro de um hidrogel biomimético, à base de colágeno, para aplicações em engenharia de tecido cardíaco, triagem de medicamentos e modelagem de doenças.

Desenvolvimento de tecido cardíaco humano organizado 3D dentro de uma plataforma microfluida

Apresenta-se aqui um conjunto de protocolos para a geração e criopreservação de esferoides cardíacos (CSs) de cardiomiócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidos por humanos cultivados em um formato multidimensional de alto rendimento. Esse modelo tridimensional funciona como uma plataforma robusta para modelagem de doenças, rastreios de alto rendimento e mantém sua funcionalidade após a criopreservação.

Geração, Triagem de Alto Rendimento e Biobanco de Esferoides Cardíacos Derivados de Células-Tronco Pluripotentes Induzidos por Humanos.

Tecidos cardíacos tridimensionais bioprojetados usando cardiomiócitos derivados de células-tronco têm emergido como modelos promissores para estudar o miocárdio humano saudável e doente in vitro , enquanto recapitulam aspectos-chave do nicho cardíaco nativo. Este manuscrito descreve um protocolo para fabricação e análise de tecidos cardíacos projetados de alto conteúdo gerados a partir de cardiomiócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidos por humanos.

Projetando um Biorreator para Melhorar a Aquisição de Dados e Modelar o Rendimento de Tecidos Cardíacos Projetados

Um método reprodutível é apresentado para gerar tecidos miocárdicos 3D combinando scaffolds de escrita eletrospinning (MEW), policaprolactona (PCL) e hidrogéis de fibrina com cardiomiócitos e fibroblastos derivados de hiPSC. Essa técnica oferece controle preciso sobre a arquitetura do andaime e pode ser aplicada em testes pré-clínicos de medicamentos e modelagem de doenças cardíacas.

Geração de tecido miocárdico humano 3D usando escrita eletrogiratória por fusão de andaimes de policaprolactona e células cardíacas derivadas de hiPSC

Aprenda a criar tecidos cardíacos humanos de composição definida usando marcadores de superfície e FACS. Este método permite estudar mecanismos da terapia celular cardíaca em modelo controlado.

Construção de Engineered Definido cardíaca humana Tecidos para estudar os mecanismos da terapia celular cardíaca

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