Summary

Decellularization e Recellularization di fegati interi

Published: February 04, 2011
doi:

Summary

Decellularization perfusione è una tecnica innovativa per la produzione di ponteggi fegato intero che conserva la composizione della matrice extracellulare l'organo e la microarchitettura. Qui, il metodo di preparazione di ponteggi intero organo utilizzando decellularization perfusione e conseguente ripopolamento con epatociti è descritto. Trapianti di fegato funzionale e trapiantabili possono essere generati utilizzando questa tecnica.

Abstract

Il fegato è un organo complesso che richiede perfusione costante per la consegna di sostanze nutritive e di ossigeno e la rimozione dei rifiuti per sopravvivere 1. Gli sforzi per ricreare o imitare la microstruttura fegato con motivi up utilizzando l'ingegneria dei tessuti e le tecniche di microfabbricazione non hanno avuto successo finora a causa di questa sfida di design. Inoltre, biomateriali sintetici utilizzati per creare impalcature per le applicazioni di tessuto epatico di ingegneria sono stati limitati nell'indurre la rigenerazione dei tessuti e la riparazione in gran parte a causa della mancanza di motivi specifici delle cellule vincolante che avrebbe indotto le funzioni cellulari corretta 2. Tessuti Decellularized nativo vasi sanguigni della pelle come 3 e 4 invece hanno trovato molte applicazioni in ingegneria dei tessuti, e hanno fornito una soluzione pratica per alcune delle sfide. Il vantaggio di matrice decellularized nativa è che si conserva, in una certa misura, la composizione originale e la microstruttura, migliorando quindi l'attaccamento delle cellule e riorganizzazione 5.

In questo lavoro si descrivono i metodi per eseguire perfusione-decellularization del fegato, come ad esempio che un fegato intatto bioscaffold che mantiene la struttura dei vasi sanguigni principali si ottiene. Inoltre, si descrivono i metodi per recellularize questi bioscaffolds con adulti epatociti primari, la creazione di un trapianto di fegato che è funzionale in vitro, ed ha l'accesso nave nella misura necessaria per il trapianto in vivo.

Protocol

1. Fegato Decellularization Raccolto un fegato di ratto con incannulazione della vena porta e con 18-gauge catetere. Lasciare l'inferiore e vena cava superiore aperto. Mantenere l'organo idratata in tampone fosfato (PBS) in una di 10 cm capsula di Petri. Istituire un sistema di perfusione costituito da serbatoio da 8 litri, pompa peristaltica e un gorgogliatore. Riempire il sistema di perfusione con tampone fosfato e mantenerlo in funzione per 10 minuti. Riempire PBS in una di 10 c…

Discussion

Il metodo di perfusione decellularization qui descritto produce una intera impalcatura del fegato che ha la stessa struttura lordo e la microarchitettura vascolare del fegato nativo. Il ponteggio ha una composizione simile a quello della matrice extracellulare del fegato nativo. Il metodo recellularization raggiunge ripopolamento del patibolo con celle ad alta efficienza e le cellule rimangono vitali e funzionali durante il periodo di coltura in vitro testati. Con l'aggiunta di cellule nonparenchymal nel tr…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori desiderano ringraziare Jack Milwid per la progettazione della camera di perfusione in vitro. Questo lavoro è stato supportato anche da finanziamenti del NIH americano, R01DK59766 e R01DK084053 a MY, R00DK080942 di KU, US NSF cbet-KU e 0.853.569 per il Shriners Hospitals for Children per BEU (non concedere. 8.503). Riconosciamo inoltre il supporto e il Shriners ospedali per bambini.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Sodium dodecyl sulfate   Sigma-Aldrich L4390  
Triton X-100   Sigma-Aldrich T8787  
Masterflex L/S Digital Drive   Cole-Parmer EW-07523-80  
Masterflex L/S Standard pump head   Cole-Parmer EW- 07013-81  
Bubble trap   Radnoti 130149  

References

  1. Kulig, K. M., Vacanti, J. P. Hepatic tissue engineering. Transpl Immunol. 12, 303-310 (2004).
  2. Lutolf, M. P., Hubbell, J. A. Synthetic biomaterials as instructive extracellular microenvironments for morphogenesis in tissue engineering. Nature biotechnology. 23, 47-55 (2005).
  3. Dahl, S. L., Koh, J., Prabhakar, V., Niklason, L. E. Decellularized native and engineered arterial scaffolds for transplantation. Cell Transplant. 12, 659-666 (2003).
  4. Schechner, J. S. Engraftment of a vascularized human skin equivalent. FASEB J. 17, 2250-2256 (2003).
  5. Gilbert, T. W., Sellaro, T. L., Badylak, S. F., F, S. Decellularization of tissues and organs. Biomaterials. 27, 3675-3683 (2006).
  6. Uygun, B. E. Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix. Nat Med. , (2010).

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Cite This Article
Uygun, B. E., Price, G., Saeidi, N., Izamis, M., Berendsen, T., Yarmush, M., Uygun, K. Decellularization and Recellularization of Whole Livers. J. Vis. Exp. (48), e2394, doi:10.3791/2394 (2011).

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