В этом видео мы покажем, модификации техники для пористых металлических имплантатов для улучшения их функциональности и контролировать миграцию клеток. Методы включают развитие пор градиенты контролировать движение клетки в 3D и производство базальной мембраны имитирует контролировать движение клетки в 2-D. Кроме того, ВЭЖХ, метод на основе мониторинга интеграции имплантата в естественных условиях с помощью анализа крови белков описано.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Многомасштабных Модификация металлических имплантатов с поры градиенты, полиэлектролитов и их косвенного мониторинга
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Металлические имплантаты, особенно титановые имплантаты, которые широко используются в клинической практике. Ткань в-рост и интеграцию этих имплантатов в тканях являются важными параметрами для успешных клинических исходов. Для того чтобы улучшить ткани интеграции, пористые металлические имплантаты в стадии разработки. Открытая пористость пены металлического очень выгодно, поскольку площадей пор может быть функционализированные без ухудшения механических свойств всей конструкции. Здесь мы опишем такие модификации использованием пористых имплантатов на основе титана на микрошариках титана. При использовании присущие физические свойства, такие как гидрофобность титана, можно получать гидрофобный пор градиенты внутри микрошариков на основе металлических имплантатов и в то же время иметь базальной мембраны имитируют основе гидрофильных, природных полимеров. 3D пор градиенты образуются синтетические полимеры, такие как поли-L-молочной кислоты (PLLA) сублимационной экстракции. 2D nanofibrillar SurЛица сформирован с использованием коллаген / альгинат последующей стадии сшивания с естественным сшивающего агента (генипин). Этот фильм nanofibrillar была застроена слой за слоем (LbL) метод осаждения из двух противоположно заряженных молекул, коллаген и альгинат. Наконец, где имплантат различных областях можно разместить различные типы клеток, так как это необходимо для многих многоклеточных тканей, могут быть получены. По, таким образом клеточный движение в различных направлениях на различные типы клеток можно контролировать. Такая система описана для конкретного случая трахеи регенерации, но она может быть изменена для других органов-мишеней. Анализ миграции клеток и возможные методы для создания различных градиентов пор разрабатываются. Следующим шагом в анализе таких имплантатов является их характеристика после имплантации. Тем не менее, гистологический анализ металлических имплантатов является длительный и трудоемкий процесс, таким образом, для мониторинга хостов реакцией на металлические имплантаты в естественных условияхlternative метод, основанный на мониторинге CGA и различных белков крови также описано. Эти методы могут быть использованы для разработки в пробирке заказ миграции и колонизации тесты, а также быть использованы для анализа функционализированной металлические имплантаты в естественных условиях без гистологии.
Введение
В настоящее время доступны металлических имплантатов являются подходящими для несущих приложений, но их не-разложению требует конструкции, которые обеспечивают сильное взаимодействие с тканью, окружающей их 1. Предоставляя структур, которые способствуют сотовой в росте и колонизации в живом организме, срок службы металлических имплантатов может быть продлен 2. Открыто пористых металлических имплантатов являются перспективными материалами для тканевой инженерии интерфейс, а также для обеспечения хорошей колонизации имплантатов. Они активно используются в качестве ортопедических имплантатов, а также как трахеи имплантаты 3-5. Т....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Подготовка Micropore градиентов в Макропористые Металлические имплантаты
- Очистка имплантаты (например, имплантанты из медицинского класса шарики титана с размером 400-500 мкм, Neyco SAS, Франция) с этанолом, а затем обработать ультразвуком в ацетоне в течение 15 мин.
- Разработка и производство тефлон формы в зависимости от размера и формы имплантата (Стандартные экспериментов цилиндрической формы 1,5 см в диаметре, высотой 2 см используются). Пресс-формы должна быть модульным, так что некоторые части могут быть удалены в процессе экстракции. Такая форма конструкции обеспечивает контроль над процессом экстракции, вызывая движение флюидной экстра....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Формирование пор градиенты
Путем изменения концентрации раствора PLLA, можно контролировать размер пор на внепросветное стороне имплантата. Размер пор и форма была значительной степени зависит от наличия титановых имплантатов (фиг. 1a и 1b). Размеры пор колебалась от 40-100 мкм и использование более низких концентрациях в результате более мелких пор. Между тем, в внутрипросветного размер пор стороне регулируется ограниченной добычи и было около 9 мкм 23,
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Пора градиенты являются важными инструментами в интерфейс тканевой инженерии и системы, описанной здесь, могут быть использованы отдельно или в сочетании с металлическими имплантатами, чтобы сформировать пор градиент для изучения миграции клеток. Система не требует каких-либо дополнительных настроек или дополнительного оборудования кроме химическом вытяжном шкафу для обработки органических растворителей, таким образом, он может быть применен в лаборатории биологии. Похожие полимеры, такие как поли (гликолевой кислоты) (.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
NE Врана является сотрудником PROTIP SAS.
Благодарности
Авторы хотели бы поблагодарить д-р Андре Walder и Николя Перрен для производства титановых имплантатов, К. Benmlih для наращивания Формы тефлона и д-р Г. Прево за помощь в экспериментах на животных. Мы также признаем региона Эльзас и PMNA (полюс Materiaux ET нанонаукам d'Alsace) для финансового взноса.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Reagent | |||
| Dioxane | Sigma-Aldrich | 360481 | Токсичный материал, Строго под химическим колпаком |
| PLLA i. Поли(L-лактид) собственная вязкость ~0,5 дл/г<бр/> ii. Собственная вязкость поли(L-лактида) ~2,0 дл/г | Sigma-Aldrich | 94829, 81273 | Выбор молекулярной массы и собственной вязкости зависит от области применения. |
| PRONOVA UP LVG (Альгинат натрия) | Novamatrix | 4200006 | Низкая вязкость (20-200 мПа.с) |
| Коллаген I типа (бычий) | Symatese | CBPE2US100 | |
| Pen/Strep, Fungizone | Promocell | C42020 | |
| Genipin | Wako | 0703021 | |
| зонды нитрида кремния с пружинной постоянной 0,03 Нм-1. | Bruker | MSCT | |
| Трифторуксусная кислота для ВЭЖХ ,≥ 99,0% | Сигма-Олдрич | 302031 | опасные материалы, Пожалуйста, тщательно соблюдайте MSDS |
| Ацетонитрил, для ВЭЖХ ,≥ 99,9% | Sigma-Aldrich | 34998 | |
| Кальцеин-АМ | Инвитроген | C3100MP | |
| PKH26 Красный флуоресцентный клеточный линкер Набор для общего мечения клеточных мембран | Сигма-Олдрич | PKH26GL | |
| кролик С-реактивный белок (СРБ) ИФА набор | Genway Bio | GWB-9BF960 | |
| ДМСО, биореагент, > 99,7% | Sigma-Aldrich | D2650 | |
| Equipment | |||
| Многомодовый наноскоп IV Атомно-силовой микроскоп | Bruker | ||
| Procise микросеквенатор | Прикладные биосистемы | ||
| Ultima 3000 ВЭЖХ система | Dionex | ||
| Сканирующий электронный микроскоп Hitachi TM 100 | Hitachi | ||
| Конфокальный сканирующий лазерный микроскоп Zeiss LSM 510 | Zeiss | ||
Таблица 1. Список материалов и реагентов. |
Ссылки
- Hollister, S. J. Porous scaffold design for tissue engineering. Nat. Mater. 4, 518-524 (2005).
- Ryan, G., Pandit, A., Apatsidis, D. P. Fabrication methods of porous metals for use in orthopaedic applications. Biomaterials. 27, 2651-2670 (2006).
- Schultz, P., Vautie....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
