Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Построение коллагена Гидрогель для доставки стволовых клеток, загруженных Хитозан микросфер

doi: 10.3791/3624 Published: June 1, 2012
* These authors contributed equally

Summary

Главным препятствием в текущем лечения стволовыми клетками заключается в определении наиболее эффективных методов для достижения этих клеток в ткани хозяина. Здесь мы описываем на основе хитозана способ доставки, что является эффективным и простым в подходах, позволяя при этом жировых стволовых клеток для поддержания их multipotency.

Abstract

Мультипотентных стволовых клеток было показано, что чрезвычайно полезно в области регенеративной медицины 1-3. Тем не менее, для того, чтобы использовать эти клетки эффективно для регенерации тканей, число переменных должны быть приняты во внимание. Эти переменные включают в себя: общий объем и площадь поверхности имплантации сайта, механические свойства ткани и ткани микросреда, которая включает в себя сумму васкуляризации и компоненты внеклеточного матрикса. Таким образом, материалов, которые используются, чтобы предоставить эти клетки должны быть биологически совместимыми с определенным химическим составом при сохранении механической прочности, который имитирует ткани хозяина. Эти материалы также должны быть проницаемы для кислорода и питательных веществ для обеспечения благоприятной микросреды для клеток приложить и размножаться. Хитозан, катионный полисахарид с отличной биосовместимости, может быть легко химически модифицированных и обладает высоким сродством связываться с Mac в естественных условияхromolecules 4-5. Хитозан имитирует гликозаминогликана часть внеклеточного матрикса, что позволяет ему функционировать в качестве субстрата для клеточной адгезии, миграции и пролиферации. В этом исследовании мы используем хитозана в виде микросфер для доставки жировых производных стволовых клеток (АОК) в коллагена основаны трехмерных леса 6. Идеальная клетка-микросфер соотношение определяется по времени инкубации и плотности клеток для достижения максимального числа клеток, которые могут быть загружены. Как только ASC высевают на микросферы хитозана (CSM), они встроены в коллаген леса и может сохраняться в культуре в течение длительного периода времени. Таким образом, данное исследование представляет собой метод точно доставить стволовые клетки в трехмерном биоматериала эшафот.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. Изоляция жировой производные стволовые клетки (ASC)

Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.

  1. Изолировать крысы паранефральная и придатка жировой и промыть буферной соли стерильной Хэнка решение (HBSS), содержащей 1% эмбриональной телячьей сыворотки (FBS), как описано выше 6.
  2. Фарш ткани и передавать 1-2 г на 25 мл HBSS, содержащим 1% FBS в 50 мл трубку и центрифуги в 500 г в течение 8 минут при комнатной температуре.
  3. Соберите свободно плавающего слоя жировой ткани и передачи до 125 мл колбу Эрленмейера и лечение с 25 мл коллагеназы тип II (200 ЕД / мл) в HBSS в течение 45 мин при 37 ° С на орбитальном шейкере (125 оборотов в минуту).
  4. Осторожно снимите жидкой фракции (ниже масла и жировой слой) и фильтровать последовательно через 100 мкм и 70 мкм сетчатый фильтр из нейлона. Центрифуга фильтрата на 500 г в течение 10 мин при комнатной температуре, аспирации supernatanт и промыть осадок дважды с 25 мл HBSS.
  5. Ресуспендируют клеточный осадок в 50 мл среды роста (MesenPRO RS базальной среды) с добавлением MesenPRO RS роста дополнения, противогрибковых антибиотиков (100 ЕД / мл пенициллина G, 100 мкг / мл стрептомицина сульфат и 0,25 мкг / мл амфотерицина B) и 2 мМ L-глутамина и пипетки клетки на 2 колбы T75 (25 мл / колбы).
  6. Культура ASC в 5% CO 2 увлажненном инкубаторе при температуре 37 ° C (проезд 2-4 ASC используются для всех опытов).

2. Подготовка Хитозан микросфер (CSM)

Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.

  1. CSM готовятся воды в нефти эмульгирование процесс наряду с ионной техники коацервации используя наш предыдущий протокол 6. Эмульсию водный раствор хитозана (6 мл 3% вес / объем хитозана в 0,5 М уксусной кислоты) в 100 мл смеси масляную фазу, состоящую из соевыхмасла, октаноле (1:2 об / об) и 5% сорбита-моноолеат (диапазон 80) эмульгатор, с помощью накладных расходов (1700 оборотов в минуту) и магнитной мешалкой (1000 оборотов в минуту) одновременно в противоположных направлениях. Этот двойной метод смешивания гарантирует, что мицеллы образуются на ранних стадиях до сшивания происходит, может оставаться в растворе и не оседают на дно. Кроме того, магнитная мешалка средств в де-объединения хитозана в мицеллообразования и rigidization.
  2. Смесь непрерывно перемешивают в течение примерно 1 часа до стабильных водно-нефтяной эмульсии получается. Ионные сшивания начинается с добавлением 1,5 мл 1% вес / объем гидроксида калия в октаноле каждые 15 мин в течение 4 ч (24 мл общего объема).
  3. После завершения реакции сшивания, медленно перелить масло фазы смеси, содержащей CSM и сразу же добавлять сферы до 100 мл ацетона. Вымойте сферы с ацетоном до масляной фазы полностью удаляется.
  4. Высушите восстановленные сферы в эксикаторе вакуум и анальныйyze без дальнейшей обработки. Средний размер частиц CSM, площадь поверхности на миллиграмм и устройство кубический объем определяли с помощью анализатора размера частиц.
  5. В последующих экспериментах, мыть CSM три раза стерильной водой для удаления остатков солей и стерилизуют при абсолютном спирте.

3. Определение количества свободных аминогрупп в CSM

Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.

  1. Определить количество свободных аминокислот групп, присутствующих в CSM после ионной сшивание с помощью тринитро бензолсульфоновая (TNBS) кислоты из анализа Bubins и Ofner 7. Инкубировать 5 мг микросфер с 1 мл 0,5% раствора TNBS в 50 мл стеклянной трубки в течение 4 ч при 40 ° С и гидролиза с добавлением 3 мл 6N HCl при 60 ° С в течение 2ч.
  2. Охладите образцы до комнатной температуры, и извлекать свободную TNBS добавлением 5 мл дистиллированной воды и 10 мл этиловогоэфира.
  3. Теплый 5 мл аликвоты водной фазы до 40 ° С на водяной бане в течение 15 минут для испарения остаточной эфир, охладить до комнатной температуры и разбавляют 15 мл воды.
  4. Измерьте оптическую плотность при 345 нм с помощью спектрофотометра использованием TNBS решение без хитозана как пустые и хитозана для CSM подготовка для определения общего количества аминогрупп. Оцените количество свободных аминогрупп CSM относительно хитозана.

4. Загрузка ASC в CSM

Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.

  1. Уравновешивать 5 мг стерилизовать CSM из раздела 2.5 в стерильной HBSS в ночное время и добавить в 8 мкм, размер пор мембраны культуры пластины вставки (24-луночного планшета).
  2. После CSM поселились на мембране, тщательно аспирации HBSS и добавить 300 мкл питательной среды для внутренней вставкой и 700 мкл питательной среды для гоэлектронной вне вставки.
  3. Ресуспендируйте ASC в соответствующей концентрации (1 х 10 4 до 4 х 10 4) в 200 мкл среднего роста и семян на МКС внутри вставки пластины культуры. Окончательный объем среды в культуре вставки, после посева, составляет 500 мкл.
  4. Инкубируйте ASC семенами на МКС в течение 24 ч в 5% CO 2 увлажненном инкубаторе при температуре 37 ° C.

5. Определение Процент ASC Загрузка и жизнеспособность клеток в CSM

Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.

  1. После инкубации собирают ASC-загруженным CSM в стерильном 1,5 мл микроцентрифужных трубы, не нарушая клетки, которые мигрировали в вставкой мембраны.
  2. Удаление остаточных средних и добавить 250 мкл свежей среды, рост к трубе.
  3. В каждую пробирку добавляют 25 мкл МТТ [3 - (4,5-dimethylthiozole-2-ил) -2,5-diphenyltetrazolium метила]Решение (5 мг / мл) и инкубировать в течение 4 ч в 5% CO 2 увлажненном инкубаторе при температуре 37 ° C.
  4. После инкубации удалить среды, добавить 250 мкл диметилсульфоксида, и вихрь смесь в течение 2-5 мин для растворения формазана комплекса.
  5. Центрифуга CSM при 2700 х г в течение 5 минут, и определить, супернатант поглощения измеряется при 570 нм с использованием 630 нм в качестве ссылки.
  6. Определить количество клеток связано с CSM по отношению к поглощению значением, полученным от известных количества жизнеспособных ASC.

6. Характеризуя ASC-CSM-Embedded Коллаген гель

Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.

  1. Mix ASC-загруженным CSM (5 мг содержащих ≈ 2 × 10 4 клеток) с коллагена 1 типа (7,5 мг / мл), выделенных из сухожилий хвоста крысы по методу Борнштейн 8 и фибриллировать после корректировки рН до 6,8 с помощью 2 н. Добавить фибриллированная коллагена ASC-CSM смесь на 12-луночного планшета и инкубировать 30 минут при температуре в 5% CO 2 увлажненном инкубаторе при температуре 37 ° C.
  2. После полного аритмия, инкубировать коллагена ASC-CSM гели на срок до 14 дней в 5% CO 2 увлажненном инкубаторе при температуре 37 ° C.
  3. Выпуск и миграции клеток из CSM в геле наблюдаются с использованием стандартных методов микроскопии.

7. Представитель Результаты

В настоящем исследовании мы разработали стратегию в пробирке для доставки стволовых клеток из хитозана микросфер (CSM) в коллагеновый гель эшафот. Пористые CSM одинакового размера (175-225 мкм в диаметре) и состава были подготовлены и использовались как мобильные носители (рис. 2). После инкубации с ASC CSM, клетки приводятся в концентрации 2 х 10 4 cells/5mg из CSM. Клетки были способны к распространению в микросферы, в то время как расширение филоподиив пористую расщелинах микросферы (рис. 3). Как только клетка загруженных CSM были смешаны с коллагеновый гель, клетки сразу же начали мигрировать в гель (рис. 4).

Таблица 1
Таблица 1. Биологические преимущества использования хитозана и коллагена в систему доставки стволовых клеток.

Рисунок 1
Рисунок 1. Схема изображающая общую стратегию двойного использования ASC-CSM леса загруженных коллагена. На рисунках 2, 3 и 4, аннотированные в схему для интерпретации образов.

Рисунок 2
Рисунок 2. Схематическое изображение изображающие процесс посева стволовых клеток на хитозана микросферы. ПроцессESS включает в себя совместное культивирование с ASC CSM в 8 - мкм размер пор мембраны культуры пластины вставки. После 24 часов, микросферы удаляются из вставки и готовы для внедрения в матрицу биоматериала.

Рисунок 3
Рисунок 3. Морфологические характеристики CSM загружены с ASC. Группа изображает свет микрофотография ASC-загруженным CSM, в то время как панель B показывает те же поля зрения с наложенными на изображение, полученное с помощью конфокальной флуоресцентной микроскопии. ASC был с предустановленной кальцеин AM (зеленый). Группа C изображает образ изображения SEM без нагрузки микросфер, а панель D показывает клетки загружены на микросфер (звездочки). ПЭМ-изображение в электронной панели показывает сечение патронов микросфер. Множество пор и трещин, расположенных на территории микросфер. Группа F показывает поперечного сечения микросферы с клетками (стрелки), который прилагается и расширение филоподии в создапороков. Оригинальный увеличениях: и B = 70X, C = 500x, D = 2000 х, E и F = 2500 х.

Рисунок 4
Рисунок 4. Миграция из ASC CSM в трехмерном коллагена эшафот. Панели А и В изображают КСМ с клетки мигрируют от микросфер и в коллагеновой матрице на 3 день (A, стрелки). Группа B показывает аналогичную культуру через 12 дней. Просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) изображения представлены на C, D и E. Звездочки в C и D показывают, микросферы, которые были поперечного сечения с клетки мигрируют от микросфер (стрелки). Высшее увеличение панели D изображен на панель E и показывает клетку филоподии прикреплены к коллагена (вставка). Оригинальный увеличение: и B = 100x, C и D = 6000 х, E = 20000 х, вставка = 150000 х.

Рисунок 5
Рисунок 5.Схема изображающий огромного использования CSM в регенеративной медицине и доставки лекарств.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Главным препятствием в стволовой клеточной терапии разрабатывает эффективные методы для доставки клеток к указанной области для ремонта. В связи с пациента к пациенту изменчивости, тип ткани, размер повреждений и глубины; методика доставки стволовых клеток должны определяться в каждом конкретном случае на индивидуальной основе. Хотя вложения стволовых клеток в матрице и доставки их в раны, кажется, следующий логический подход к тканевой инженерии, некоторые технические трудности остаются. Это включает в себя способность встроенных клетки прикрепляются к матрице и обеспечивают биосовместимых окружающих, в котором клетки могут приложить, размножаться и восстанавливать подходящее микроокружение до anoikis 9-10. Этот процесс требует клеток upregulate их матрицы реконструкции техники, и этот процесс может занять несколько дней, чтобы выполнить до желаемой клеточных процессов пролиферации, миграции и дифференцировки стволовых клеток. Чтобы обойти эти проблемы, мы чпр. разработали метод для предварительной загрузки стволовых клеток на микросферы хитозана до внедрения их в соответствующей матрице для восстановления поврежденных тканей. Используя наши уникальные ионные сшивания методы подготовки микросфер, протокол может подготовить> 90% микросфер быть в пределах 175-225 мкм в диаметре, создавая отличный микро носитель для клеток. Более того, после сшивки, микросферы остаются положительно заряженные, что весьма благоприятный для мобильного приложения. Эти микросферы характеристики позволяют стволовые клетки быстро прикрепить на МКС. После прилагается, эти стволовые клетки загруженных микросферы являются стабильными и способными достичь пространственных механизмов в леса, такие как коллаген гидрогели, чтобы имитировать поврежденных тканей. В целом, этот протокол обеспечивает новый метод для загрузки на ASC CSM и показано, что клетки на микросферы могут мигрировать, сохраняя свои стволовые клетки фенотипа. Пористой CSM описано обеспечитьотличную микросреду для ASC привязанности и до сих пор позволяет клеткам мигрировать в окружающие матрицы.

Основная информация:

Критические Шаги

  • Используйте равномерно размеров микросфер с изменением диаметра напрямую влияет на площадь поверхности для мобильных вложений на миллиграмм микросферы.
  • Подготовить однородный слой микросфер в культуре вставки для оптимальной единый прикрепления клеток к МКС.
  • Убедитесь, что объем средств массовой информации добавляются внешние и вкладыша культуре клеток выше, чем мениска внутренней хорошо. Как правило, внутренний: внешний том соотношении 1:2 подходит, так как это способствует клеткам прикрепляться к микросферы.
  • Распространение клетки загружены микросферы равномерно в леса. Если распределение ASC-CSM является слишком плотным, клетки не будут мигрировать из микросфер.
  • Нужное количество CSM и распределенияbution плотность зависит от приложения и травмированного участка ткани.

Недостатки

  • Этот метод ограничен общей площадью доступны на микросферы. Если более высокий номер ячейки требуется более микросферы, необходимых для увеличения площади поверхности.
  • Этот процесс позволяет клеткам быть посеяны на предварительно микросфер и не предназначен для целей ячейки инкапсуляции.
  • Микросферы хитозана разработан в этом процессе может поддерживать крепления зависит от клеток, но не другие типы клеток.
  • Поскольку хитозан микросфер разработан с использованием 0,5 М раствор уксусной кислоты, эмульгированных в масляную смесь (соевое масло: октаноле) и восстановлены с помощью органического растворителя не позволяет активным терапевтическим фрагменты уязвимы для вышеупомянутых условий.
  • CSM в основном предназначены для доставки клеток / наркотики в более короткие сроки продолжительности (5-10 дней) благодаря ускоренному ухудшениюставка, в отличие от тех, которые предназначены для долгого наличии продолжительности.

Возможны изменения и универсальность (рис. 5)

  • Микросферы размер может быть изменен, чтобы изменить общую площадь поверхности. Например, размер микросфер может быть сведена к увеличению площади поверхности / мг CSM, которая в свою очередь позволит увеличить общую площадь и количество ячеек, которые можно прикрепить к микросфер, что приводит к увеличению нагрузки на клетки микросфер.
  • Хитозан микросферы могут быть использованы в качестве носителя для загрузки других типов клеток (эндотелиальных клеток, перицитов, фибробластов и др.).
  • Сотовые загруженных сферы (либо одного или нескольких типов клеток) могут быть внедрены в конкретных местах леса. Эта стратегия поможет в строительстве многоклеточных тканевой инженерии леса для регенерации тканей.
  • В дополнение к клетке доставки, микросферы могут также быть использованы для доставки лекарственных препаратов (то есть, факторы роста, дифференциацию индукторов и / или антибиотики). Эти наркотики загруженных микросферы могут быть использованы в сочетании с клеточной загруженных микросфер в леса для улучшения заживления и процессы регенерации.

Поиск и устранение неисправностей

  • При подготовке CSM, если большое изменение размера происходит, то количество элементов можно настроить для получения желаемого размера CSM 11.
    • Вязкость раствора хитозана. Свежеприготовленный акции предпочли сохранить решение под постоянной вязкости от партии к партии подготовки
    • Регулировка громкости поверхностно-активного вещества (диапазон 80) используются для приготовления эмульсии.
    • Убедитесь, что скорость воздушных мешалкой остается постоянной в течение всего процесса (скорость может меняться в зависимости от электрических колебаний напряжения
    • Во время перемешивания придание атмосферного воздуха может привести к турбулентности и изменение размера (это можно избежать, кеEP жидкости рябь, которая формируется во время помешивая, чуть больше лопастей воздушных мешалкой.
  • Для обеспечения оптимальной загрузки ячейки микросферы, калориметрический анализ МТТ может быть выполнена. Это позволит, по оценкам, количество жизнеспособных клеток загружены на миллиграмм микросферы.
  • Предотвращение слипания клеточной загруженных микросфер, приостановив их в небольшом объеме сред клеточных культур до смешивания их в леса, такие как коллаген гидрогеля.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет конкурирующих финансовых интересов существуют.

Отказ от ответственности

Мнения или утверждения, содержащиеся в настоящем личные взгляды авторов и не должно истолковываться как официальная или отражает мнение министерства обороны или американского правительства. Авторами являются сотрудники правительства США, и эта работа была подготовлена ​​в рамках своих служебных обязанностей. Все Работа выполнена при поддержке армии США медицинских исследований и материального командования. Данное исследование было проведено в рамках протокола рассматриваются и утверждаются в армии США медицинских исследований и материального командной Экспертный совет организации, а также в соответствии с утвержденным протоколом.

Acknowledgments

ДОЗ поддерживается гранта от Фонда Женеве. Н. была поддержана Грантом Докторантура стипендий от инженерной инициативы тканей Питтсбурге.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hanks BalancedSalt Solution (HBSS) GIBCO, by Life Technologies 14175 Consumable
Fetal Bovine Serum Hyclone SH30071.03 Consumable
Collagenase Type II Sigma-Aldrich C6685 Consumable
70-μm nylon mesh filter BD Biosciences 352350 Consumable
100-μm nylon mesh filter BD Biosciences 352360 Consumable
MesenPRO Growth Medium System Invitrogen 12746-012 Consumable
L-glutamine GIBCO, by Life Technologies 25030 Consumable
T75 Tissue Culture Flask BD Biosciences 137787 Consumable
Chitosan Sigma-Aldrich 448869 Consumable
Acetic Acid Sigma-Aldrich 320099 Consumable
N-Octanol Acros Organics 150630025 Consumable
Sorbitan-Mono-oleate Sigma-Aldrich S6760 Consumable
Potassium Hydroxide Sigma-Aldrich P1767 Consumable
Acetone Fisher Scientific L-4859 Consumable
Ethanol Sigma-Aldrich 270741 Consumable
Trinitro Benzenesulfonic Acid Sigma-Aldrich P2297 Consumable
Hydrochloric Acid Sigma-Aldrich 320331 Consumable
Ethyl Ether Sigma-Aldrich 472-484 Consumable
8-μm Tissue Culture Plate Inserts BD Biosciences 353097 Consumable
1.5-ml Microcentrifuge Tubes Fisher Scientific 05-408-129 Consumable
MTT Reagent Invitrogen M6494 Consumable
Dimethyl Sulfoxide Sigma-Aldrich D8779 Consumable
Qtracker Cell Labeling Kit (Q tracker 655) Molecular Probes, Life Technologies Q2502PMP Consumable
Type 1 Collagen Travigen 3447-020-01 Consumable
Sodium Hydroxide Sigma-Aldrich S8045 Consumable
12-Well Tissue Culture Plates BD Biosciences 353043 Consumable
Centrifuge Eppendorf 5417R Equipment
Orbital Shaker New Brunswick Scienctific C24 Equipment
Humidified Incubator with Air-5% CO2 Thermo Fisher Scientific, Inc. Model 370 Equipment
Overhead Stirrer IKA Visc6000 Equipment
Magnetic Stirrer Corning PC-210 Equipment
Vacuum Desiccator - - Equipment
Particle Size Analyzer Malvern Instruments STP2000 Spraytec Equipment
Water Bath Fisher Scientific Isotemp210 Equipment
Spectrophotometer Beckman Coulter Inc. Beckman Coulter DU800UV/Visible Spectrophotometer Equipment
Vortex Diagger 3030a Equipment
Microplate Reader Molecular Devices SpectraMax M2 Equipment
Light/Fluorescence Microscope Olympus Corporation IX71 Equipment
Confocal Microscope Olympus Corporation FV-500 Laser Scanning Confocal Microscope Equipment
Scanning Electron Microscope Carl Zeiss, Inc. Leo 435 VP Equipment
Transmission Electron Microscope JEOL JEOL 1230 Equipment

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Krampera, M. Mesenchymal stem cells for bone, cartilage, tendon and skeletal muscle repair. Bone. 39, 678-683 (2006).
  2. Patrick, C. W. Tissue engineering strategies for adipose tissue repair. Anat. Rec. 263, 361-366 (2001).
  3. Pountos, I., Giannoudis, P. V. Biology of mesenchymal stem cells. Injury. 36, Suppl 3. S8-S12 (2005).
  4. Kim, I. Y. Chitosan and its derivatives for tissue engineering applications. Biotechnol. Adv. 26, 1-21 (2008).
  5. Shi, C. Therapeutic potential of chitosan and its derivatives in regenerative medicine. J. Surg. Res. 133, 185-192 (2006).
  6. Natesan, S. Adipose-derived stem cell delivery into collagen gels using chitosan microspheres. Tissue Eng. Part. A. 16, 1369-1384 (2010).
  7. Bubnis, W. A., Ofner, C. M. 3rd The determination of epsilon-amino groups in soluble and poorly soluble proteinaceous materials by a spectrophotometric method using trinitrobenzenesulfonic acid. Anal. Biochem. 207, 129-133 (1992).
  8. Bornstein, M. B. Reconstituted rattail collagen used as substrate for tissue cultures on coverslips in Maximow slides and roller tubes. Lab Invest. 7, 134-137 (1958).
  9. Benoit, D. S. Integrin-linked kinase production prevents anoikis in human mesenchymal stem cells. J. Biomed. Mater. Res. A. 81, 259-268 (2007).
  10. Nuttelman, C. R., Tripodi, M. C., Anseth, K. S. Synthetic hydrogel niches that promote hMSC viability. Matrix Biol. 24, 208-218 (2005).
  11. Shanmuganathan, S. Preparation and characterization of chitosan microspheres for doxycycline delivery. Carbohydr. Polym. 73, 201-211 (2008).
  12. Haque, T., Chen, H., Ouyang, W., Martoni, C., Lawuyi, B., Urbanska, A., Prakash, S. Investigation of a new microcapsule membrane combining alginate, chitosan, polyethylene glycol and poly-L-lysine for cell transplantation applications. Int. J. Artif. Organs. 28, 631-637 (2005).
  13. Goren, A., Dahan, N., Goren, E., Baruch, L., Machluf, M. Encapsulated human mesenchymal stem cells: a unique hypoimmunogenic platform for long-term cellular therapy. FASEB J. 24, 22-31 (2010).
  14. Zielinski, B. A., Aebischer, P. Chitosan as a matrix for mammalian cell encapsulation. Biomaterials. 15, 1049-1056 (1994).
  15. Girandon, L., Kregar-Velikonja, N., Božikov, K., Barliç, A. In vitro Models for Adipose Tissue Engineering with Adipose-Derived Stem Cells Using Different Scaffolds of Natural Origin. Folia Biol. (Praha). 57, 47-56 (2011).
  16. Baruch, L., Machluf, M. Alginate-chitosan complex coacervation for cell encapsulation: effect on mechanical properties and on long-term viability. Biopolymers. 82, 570-579 (2006).
  17. Wei, Y., Gong, K., Zheng, Z., Wang, A., Ao, Q., Gong, Y., Zhang, X. Chitosan/silk fibroin-based tissue-engineered graft seeded with adipose-derived stem cells enhances nerve regeneration in a rat model. J. Mater. Sci. Mater. Med. (2011).
  18. Wang, Q., Jamal, S., Detamore, M. S., Berkland, C. PLGA-chitosan/PLGA-alginate nanoparticle blends as biodegradable colloidal gels for seeding human umbilical cord mesenchymal stem cells. J. Biomed. Mater. Res. A. 96, 520-527 (2011).
  19. Alves da Silva, M. L., Martins, A., Costa-Pinto, A. R., Correlo, V. M., Sol, P., Bhattacharya, M., Faria, S., Reis, R. L., Neves, N. M. Chondrogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells in chitosan-based scaffolds using a flow-perfusion bioreactor. J. Tissue Eng. Regen. Med. (2010).
  20. Kang, Y. M., Lee, B. N., Ko, J. H., Kim, G. H., Kang, K. N., Kim da, Y., Kim, J. H., Park, Y. H., Chun, H. J., Kim, C. H., Kim, M. S. In vivo biocompatibility study of electrospun chitosan microfiber for tissue engineering. Int. J. Mol. Sci. 11, 4140-4148 (2010).
  21. Bozkurt, G., Mothe, A. J., Zahir, T., Kim, H., Shoichet, M. S., Tator, C. H. Chitosan channels containing spinal cord-derived stem/progenitor cells for repair of subacute spinal cord injury in the rat. Neurosurgery. 67, 1733-1744 (2010).
  22. Leipzig, N. D., Wylie, R. G., Kim, H., Shoichet, M. S. Differentiation of neural stem cells in three-dimensional growth factor-immobilized chitosan hydrogel scaffolds. Biomaterials. 32, 57-64 (2011).
  23. Altman, A. M., Gupta, V., Ríos, C. N., Alt, E. U., Mathur, A. B. Adhesion, migration and mechanics of human adipose-tissue-derived stem cells on silk fibroin-chitosan matrix. Acta Biomater. 6, 1388-1397 (2010).
  24. Altman, A. M., Yan, Y., Matthias, N., Bai, X., Rios, C., Mathur, A. B., Song, Y. H., Alt, E. U. IFATS collection: Human adipose-derived stem cells seeded on a silk fibroin-chitosan scaffold enhance wound repair in a murine soft tissue injury model. Stem Cells. 27, 250-258 (2009).
  25. Machado, C. B., Ventura, J. M., Lemos, A. F., Ferreira, J. M., Leite, M. F., Goes, A. M. 3D chitosan-gelatin-chondroitin porous scaffold improves osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Biomed. Mater. 2, 124-131 (2007).
Построение коллагена Гидрогель для доставки стволовых клеток, загруженных Хитозан микросфер
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zamora, D. O., Natesan, S., Christy, R. J. Constructing a Collagen Hydrogel for the Delivery of Stem Cell-loaded Chitosan Microspheres. J. Vis. Exp. (64), e3624, doi:10.3791/3624 (2012).More

Zamora, D. O., Natesan, S., Christy, R. J. Constructing a Collagen Hydrogel for the Delivery of Stem Cell-loaded Chitosan Microspheres. J. Vis. Exp. (64), e3624, doi:10.3791/3624 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter