Method Article

مناديل الهندسة العضلات الهيكلية من الفئران الخلايا الاصلية Myoblast وتطبيق تحفيز الكهربائية

DOI:

10.3791/4267

⸱

March 19th, 2013

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, Soft Tissue Biomechanics and Engineering, Eindhoven University of Technology, The Netherlands

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المهندسة الأنسجة العضلية لديها امكانات كبيرة في مجال الطب التجديدي، ونموذج المرض وأيضا كمصدر بديل للحوم. نحن هنا وصف الهندسية لبناء العضلات، في هذه الحالة من خلايا فأر السلف myoblast، والتحفيز من قبل النبضات الكهربائية.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويمكن استخدام هندسة الأنسجة العضلية لأغراض مختلفة، والتي تشمل إنتاج أنسجة لاستخدامها كنموذج المرض في المختبر، على سبيل المثال لدراسة التقرحات الناتجة عن الضغط، للطب التجديدي وكبديل اللحوم 1. تم إجراء المرة الأولى التي يبلغ يبني العضلات 3D قبل سنوات عديدة والرواد في مجال Vandenburgh هي وزملاؤها 2،3. التقدم المحرز في هندسة الأنسجة العضلية ليست سوى نتيجة من مكاسب واسعة في معرفة العوامل البيوكيميائية، والخلايا الجذعية والخلايا الاولية، ولكن هي في مقرها بصفة خاصة على الخبرات المكتسبة من قبل الباحثين أن العوامل المادية تلعب دورا أساسيا في السيطرة على سلوك الخلية و الأنسجة التنمية. دولة من بين الفن العضلات الهندسة يبني تتكون حاليا من يبني هيدروجيل الخلية بالسكان. في مختبرنا هذه تتكون عادة من الفئران الخلايا الاصلية myoblast، معزولة عن الفئران عضلات الأطراف الخلفية أو خلية myoblast خط الفئران C2C12، ميلxed مع خليط من الكولاجين / Matrigel ومطلي بين نقطتين ترسيخ، ومحاكاة الأربطة العضلية. ويمكن اعتبار الخلايا الأخرى أيضا، مثل خطوط الخلايا البديلة مثل الفئران myoblasts L6 4، الوليد خلايا العضلات السلف المستمدة 5، الخلايا المشتقة من الأنسجة العضلية الكبار من الأنواع الأخرى مثل 6 أو بفعل الإنسان حتى الخلايا الجذعية المحفزة (خلايا الجذع) 7 . انقباض الخلايا يسبب محاذاة الخلايا على طول المحور الطويل للبناء 8،9 والتمايز للخلايا العضلات السلف بعد حوالي أسبوع واحد من الثقافة. وعلاوة على ذلك، يمكن تطبيق التحفيز الكهربائي تعزيز عملية التمايز إلى حد ما 8. بسبب حجمها محدود (8 × 2 × 0.5 مم) ويمكن تحليل الأنسجة باستخدام المجهر متحد البؤر كاملة لرصد جدوى مثل تمايز الخلايا والمواءمة. اعتمادا على تطبيق معين متطلبات engineeسوف تختلف الأنسجة العضلية الحمراء، واستخدام مثل للطب التجديدي يتطلب رفع مستوى حجم الأنسجة والأوعية الدموية، في حين ليكون بمثابة ترجمة لحوم بديلة الأنواع الأخرى أمر ضروري.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. ثقافة الفئران الخلايا الاصلية Myoblast أو خلايا C2C12

  1. عزل الخلايا وفقا للبروتوكول نشر في البداية من قبل شيفر وزملاؤه (10) وتكييفها في وقت لاحق من قبل كولينز وآخرون (11) وبونين وآخرون 12 و تخزين هذه في النيتروجين السائل. هذا يتطلب الفئران، على سبيل المثال C57BL / 6. وتستخدم أساليب بديلة في مختبرات أخرى، على سبيل المثال طريقة التي نشرت في مجلة التجارب تصور من قبل شركة Y لى وآخرون 13. لالكواشف والمعدات ويشار لك الجدول في الصفحة 7 و 8. من العض....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وسوف يكون المنتج النهائي يبني العضلات كما هو مبين في الشكل 3. فإن حجم الأنسجة تكون حوالي 8 مم، 2 مم واسعة و 0.5 مم. سوف التحفيز الكهربائي خلال التمايز تغيير التعبير عن الأشكال الإسوية الميوسين السلسلة الثقيلة، ولكن لا يعزز إلى حد كبير عملية التمايز والناجمة عن تمايز المتوسطة 8، ولكن يمكن أيضا أن تطبق التحفيز الكهربائي في نهاية عملية للتحقق من وظيفة العضلات ، لأن العضلات مع sarcomeres تطويره بالكامل لتكون قادرة على التعاقد مع نبضة كهربائية.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الهندسة من الأنسجة العضلية لديها امكانات كبيرة لاستخدام كنموذج المرض، لفحص المخدرات، في الطب التجديدي وإنتاج اللحوم. ومع ذلك، فإن المتطلبات لهذه التطبيقات تختلف. اخترنا العمل مع مجموعة من الكولاجين وmatrigel، لأن الكولاجين يسمح لمحاذاة الخلية ولأن الخلايا الاصلية myoblast تتطلب وجود بروتينات الغشاء القاعدي على النحو المستمد تحديده في دراسات سابقة 2D 12. وعلاوة على ذلك، تم اختبار المواد الهلامية الليفين في مختبرنا ويبدو لا لدعم الخلايا الاصلية C2C12 وmyoblast كما يفعل خل.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كان الكتاب أن أشكر Yabin وو لزراعة الأنسجة المعروضة في الشكل 2، التقاط الصورة من قبل بارت فان Overbeeke. والدعم المالي لعمل SenterNovem، ومنحة ISO 42022.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
اسم كاشف شركة كتالوج رقم التعليقات (اختياري)
تخفيض Matrigel-عامل النمو بيكتون ديكنسون و
DMEM (ارتفاع نسبة الجلوكوز) * Gibco 42430
المتقدمة DMEM Gibco 12491
الحصان مصل Gibco 65050-122
المصل البقري الجنين غرينر 758075
0.45 و 0.22 ميكرون حقنة مرشح * Whatmann (شلايشر وScheull) 10462100
الجلوتامين L- Gibco 25030024
البنسلين / الستربتوميسين Gibco 10378016
الأمفوتريسين Gibco 15290-018
ثقافة البلاستيك غرينر يتضمن قوارير الثقافة وماصات
فرخ الجنين استخراج الولايات المتحدة الأمريكية البيولوجي C3999
باستور ماصة * Hilgenberg ماصات باستور، مع انقباض، مع والقطن L تلميح فتح: قطر 230 مم مع غيض من 0،9 - 1،1 مم
باستور ماصة * Hilgenberg ماصات باستور، مع انقباض، مع والقطن L تلميح فتح: قطر 230 مم مع غيض من 1،4 - 1،6 مم
ماصة باستور VWR 612-1702
النوع الأول كولاجيناز* سيجما C0130-16
40 ميكرومتر مصفاة الخلية * BD الصقر 352340
19G إبرة
الاستومر شركة داو كورنينج 3097358-1004 حية مزروعة سيلوستيكيا MDX 4-4210 #
علاج وكيل شركة داو كورنينج حية مزروعة سيلوستيكيا MDX 4-4210 #
الفيلكرو متجر العادية يمكنك شراء هذا في متجر العادية، فقط استخدام الجانب لينة
الكولاجين النوع الأول، وذيل الفئران BD العلوم البيولوجية 3544236
C-EP بيس محدد السرعة الثقافة Ionoptix
الأطباق ثقافة 6 جيدا لالتحفيز الكهربائي تيروkton ديكنسون، فالكون BD الصقر # 353846
C-الطبق أقطاب الثقافة طبق Ionoptix
* مطلوب لعزل الخلايا (نقطة 1.1)
# معا في مجموعة واحدة

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Langelaan, M. L. P., Boonen, K. J. M., Polak, R. B., et al. Meet the new meat: tissue engineered skeletal muscle. Trends Food Sci. Tech. 21 (2), 59-66 (2010).
  2. Shansky, J., Chromiak, J., Tatto, M., Vandenburgh, H. A simplified method for tissue engin....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Engineered Muscle TissuesMurine Myoblast Progenitor CellsElectrical StimulationCell DifferentiationConfocal MicroscopyHydrogel ScaffoldSarcomeric OrganizationTissue CultureCell AlignmentMuscle Construct

Related Articles