Histotypic 組織培養

Bioengineering

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Summary

二次元培養はされているが一般的ないくつかの時間のため、細胞の三次元培養により現実的に動作し、もっと密接に模倣するネイティブの組織。 このビデオで紹介 histotypic 組織培養、成長、1 つのセルラインの繁殖は、高い細胞密度に到達するために設計された三次元マトリックスで行われます。 ここでは、設計構築する上での細胞培養に続いてドナー組織からの細胞の収穫を示します。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. バイオ エンジニア リング. Histotypic 組織培養. JoVE, Cambridge, MA, (2018).

Histotypic 組織培養細胞により体外組織修復のための実行可能な構成要素として使用できる現実的な組織機能を忠実に再現した組織形態を作成する 3 つの次元で栽培することができます。これらの文化は、通常高密度成長して 1 つのセル型から成る 3 次元構造です。3 次元構造、また足場として知られている、自然な細胞外マトリックスを模倣しています。使用細胞の種類に応じて足場特定のアプリケーションを設計でき、通常バイオ ・ ミメティック組織用のテンプレートとして機能します。Histotypic 組織培養、細胞の分離のプロシージャの基礎を紹介し、心臓の組織を模倣する足場の作製と多孔性シルクの組織の cellularization。

すべての組織は、それに生息する特定の組織細胞や細胞外マトリックス 2 つの基本コンポーネントで構成されます。細胞外マトリックスは 3 を作成する構造蛋白質のネットワークの次元の環境セルが占有して、細胞組織のネイティブの生理学的プロセスを要約するためのものです。現在、モデルの組織に利用されている一般的な手法は、2 つの 3次元組織培養、細胞を平らな基板上に分配され、薄いフィルムを形成することです。一般的には、このメソッドは体内の表現型、臓器固有の関数、セルをセルまたはセル基板コンテキストの相互作用を維持するため信頼できません。Histotypic 組織培養に成長する細胞の 3 D 足場を提供することでこれらの制限を軽減しより密接にネイティブの細胞の形態を模倣し、現実的な細胞間ネットワークの開発を促進する細胞の密なネットワークの結果と通信経路。ゲルおよびエレクトロスピニング シルク マットを含む 3次元ポリマー ネットワークのさまざまなは、3 つの次元に文化組織細胞に便利な方法を提供しています。これらの足場を作成するために細胞は分離する必要があります。このビデオで使用される一次電池は、みじん切り、細胞外マトリックスから標的細胞を分離する酵素液で消化し、生体から収穫されます。細胞は隔離される、一度足場のシードに使用する 2 つの方法があります。ゆっくりと一定の速度で足場に細胞のソリューションをピペッティングしぶきの技術が含まれます。第二に、または細胞懸濁液技術、細胞の懸濁液で足場水中に沈みます。多くの場合、足場および懸濁液を動揺マトリックスに細胞遊走を促進します。両方の技術は、高い細胞密度とバイオ エンジニア リング構造で結果します。ネイティブの心臓組織の形態を保持する、次の手順心筋細胞と心筋細胞特異足場を作成する細胞懸濁液技術の分離が含まれます。

ドナー組織から細胞を分離するプロセスを開始するには、作業領域郭清機器が滅菌されていることを確保することによって開始します。その後、生物学的安全キャビネットの作業台に滅菌ドレープを置きます。触らずに、ドレープに無菌手術器具を配置し、滅菌数 20 メス刃を開きます。試料を使い果たせば後、betadine 浸したガーゼのパッドで外科領域を滅菌します。準備ができたら、サンプルを確保し、目的の組織を分離する手術を開始します。この場合、中心部があります。一度、PBS グルコースを含むペトリ皿で氷の上組織を配置します。残留血液や結合組織を削除し、新鮮な PBS のグルコースとシャーレに組織を転送します。その後、約 1 立方ミリメートルの部分に組織サンプルをミンチ滅菌マイクロ剪刀、鉗子を使用して、慎重に。ピペットを使用して、作品とバッファーを円錐管に転送します。次に、バッファーの 10 ミリリットルを除くすべてを削除します。コラゲナーゼ溶液 7 ミリリットルを追加し、摂氏 37 度 7 分の混合物を振る。その後、組織の部分を分割する 10 倍優しくピペットします。解決、液体を吸引し、それを破棄するために作品を許可します。次に、消化を繰り返し、ゆっくりピペットの組織部分を分割するソリューション。作品が落ち着いて後、上澄みをオフに描画し、別 50 ミリリットルの円錐管にそれを収集します。その後、消化を停止する上清を含む各円錐管に停止液を 10 ミリリットルを追加します。

一次電池は、分離されている、今、多孔性シルク組織足場を作製しましょう。まず、金型にシルクのソリューションの 30 ミリリットルを注ぐ。次に、ソリューションを均等にふるわれた塩化ナトリウムの 60 グラムを散布します。重合にシルクを許可し、48 時間室温で妨げられていません。その後、架橋を完了し、残りの液体を蒸発させる 1 時間 60 度のオーブンに型を置きます。重合、一度塩を吸い取るに 48 時間用蒸留水のビーカーで金型を浸します。金型から足場を削除し、パンチ 5 ミリ生検の小さなディスクをカットします。2 ミリメートルの高さにディスクをトリミングし、最後に、リングを作成する 2 ミリ生検パンチで各部分のセンターを削除します。最後に、オートクレーブ 20 分ウェット サイクルの足場。

準備足場、シード処理セルを開始しましょう。まず、96 well プレートのウェルあたり 1 つの滅菌足場を配置します。足場を浸すと、少なくとも 30 分間それらを平衡に組織文化のインキュベーターで摂氏 37 度インキュベート細胞培養液を加えます。次の孵化は余分な培地を吸引し、足場に分離の主細胞懸濁液を追加します。次に、プレートをインキュベーターに戻るし、足場に付けるセル一晩おきます。次の朝、慎重に非添付の細胞を吸引し、200 マイクロリットルあたりよく新鮮な細胞培養液に置き換えます。結果の足場は、使用する準備ができて高細胞密度多孔質構造です。

Histotypic 組織培養を実行する方法を学びましたが、今では、これらの材料のいくつかの実用的なアプリケーションを見てみましょう。Histotypic 組織培養は、ネイティブの組織を模倣とその結果に関する単一の細胞型細胞挙動の研究の適切なモデルを提供することができます携帯電話のマイクロ環境を作成できます。たとえば、足場は、生体内で発見した幹細胞のニッチをより正確に模倣、3 D 繊維は多能性幹細胞生物学的手がかりの画面し、幹細胞の分化に影響を判断するとシードできます。この仕事は最終的に幹細胞は分化し、強化細胞分化と再生組織工学的応用のために洞察力を提供するかもしれない方法のより深い理解を提供可能性があります。ダイナミックな文化のような機械的エアコンも自然の組織は生体内で発生可能性のある各種の機械的負荷に服従し、立体細胞足場を強化できます。適用する圧縮および二軸負荷とセル成長の間、細胞の形態と細胞外マトリックスはそれらの機械的負荷を反映するように変更されます。ネイティブの組織に似ている、同じような機械力を発生可能性のあるエリアの注入に最適セル構造体前処理バイオ エンジニア リング組織足場でこの結果します。最後に、設計された組織構造は交換または組織欠損を修復するまた使用可能性があります。これを達成するために組織の足場必要がありますされる最初血管、により、自由に構成を移動する血液。血管柄付き、一度足場を転送し、修復を開始する組織欠損に移植できます。成功術は、組織、組織を完全に構築するかどうかを明らかに修復破損した領域を後で確認できます。

Histotypic 組織培養のゼウスの概要を見てきただけ。今、どのように単純な 3 D を理解しておくべき構造の準備がどのように一次電池隔離され、足場、およびバイオ エンジニア リング分野のこれらの文化の様々 なアプリケーションにシードします。見ていただきありがとうございます。

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