Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

Shock Wave אפליקציות לסלולריים תרבויות

Published: April 8, 2014 doi: 10.3791/51076

Summary

גלי הלם כיום ידועים אפקטי ההתחדשות שלהם. לכן בניסויים במבחנה הם עניין הולך וגובר. לפיכך, אנו פיתחנו מודל לניסויים במבחנה הלם גל (IVSWT) המאפשר לנו לחקות בתנאי vivo ובכך להימנע השפעות פיזיות מסיחות את הדעת.

Abstract

גלי הלם כיום ידועים אפקטי ההתחדשות שלהם. ממצאי מחקר בסיסיים הראו שגלי הלם שגורמים לגירוי ביולוגי למקד תאים או רקמות ללא כל נזק שלאחר מכן. לכן, בניסויים במבחנה הם עניין הולך וגובר. שיטות שונות של יישום גלי הלם על תרביות תאים כבר תיארו. באופן כללי, כל הדגמים הקיימים להתמקד איך ליישם הטוב ביותר גלי הלם על גבי תאים.

עם זאת, שאלה זו נותרה פתוחה: מה קורה לגלים לאחר שעבר את תרבית התאים? ההבדל של העכבה אקוסטית של מדיום תרבית התאים ואוויר הסביבה הוא כל כך גבוה, כי יותר מ 99% מגלי הלם מקבלים לידי ביטוי! לפיכך, אנו פיתחנו מודל המורכב בעיקר מיכל פרספקס בנוי המאפשר הגלים כדי להפיץ במים לאחר שעברו את תרבית התאים. זה ימנע תופעות cavitation, כמו גם השתקפות של הגלים שאחרת להפריע הקרובים אלה. Wiה מודל זה אנו מסוגלים לחקות in vivo תנאים וכך לקבל עוד ועוד ידע על איך הגירוי הפיזי של גלי הלם מקבל מתורגם לאותות ביולוגיים תא ("mechanotransduction").

Introduction

גלי הלם הם גלי לחץ קול הנובעים משחרור פתאומי של אנרגיה, למשל. כמו רעם כאשר ברקים. ברפואת גלי הלם היו בשימוש במשך 30 שנים בLithotripsy להתפוררות של אבנים בכליות. מאז הממצא הנלווה של עיבוי עצם הכסל בחולי Lithotripsy בתחילת 1980s, מחקרים ראשונים שנערכו על מנת להעריך את ההשפעה של טיפול גל הלם (SWT) על עצם ריפוי 1. תוצאות מרשימות של ריפוי משופר של nonunions ארוך עצם יכולה להיבחן 2. בהמשך לכך, הורחבו אינדיקציות לפצעים ברקמות רכים 3. ממצאי מחקר בסיסיים הראו שגלי הלם שגורמים לגירוי ביולוגי לרקמות היעד ללא כל נזק שלאחר מכן. שחרורו של גורמי גדילת angiogenic (למשל VEGF, PlGF, FGF) ואחריו אנגיוגנזה המשמעותית. זה הוביל להרחבה נוספת של אינדיקציות לכיוון פתולוגיות איסכמי. הקבוצה ואחרים שלנו הראו EFF החיוביect של SWT על מחלת לב איסכמית במודלים של בעלי חיים, כמו גם בניסויים קליניים 4-6.

עם זאת, המנגנון של איך הגירוי הפיזי של SWT מתורגם לאותות ביולוגיים (mechanotransduction) המדויק נשאר במידה רבה לא ידוע. כעניין בSWT ממספר תחומים של רפואת עליות ברציפות, את החיפוש אחר המכניזם הוא מקבל יותר ויותר אינטנסיבי. לכן, בניסויים במבחנה גל הלם צוברים חשיבות. חוץ מצמצום ניסויים בבעלי החיים ועלות משתלמת, היתרון הגדול ביותר של במבחנה טיפול בהלם גל (IVSWT) עשוי להיות האפשרות ללמוד את ההתנהגות הספציפית של סוג תא מסוים. בהתחדשות רקמות בתיווך גל הלם סביר להניח שכל התאים של הרקמה שטופלה מעורבים, גם תופעות מערכתיות הם דנו. עם זאת, כל סוג תא ממלא תפקיד מסוים ויש לו תפקיד המהותי משלה. IVSWT מאפשר לנו לזהות פונקציה מסוימת זהnd ובכך נותן לנו הבנה טובה יותר של התהליכים הבסיסיים המורכבים.

הידע של היום על ההשפעות של גל הלם בתרביות תאים כולל גידול של שגשוג, שינוי של קולטני קרום תא, עלייה והאצת התמיינות תאים, שחרור של גורמי גדילה והכימותרפיה משיכה, כמו גם נדידת תאים מוגברת 7-9.

השפעות פיזיות מסיחות את הדעת ברוב במודלים חוץ גופית שיטות שונות של יישום גלי הלם על תרביות תאים כבר תיארו. עובדה זו מובילה לבעיה שקשה מאוד להשוות את התוצאות, כתנאים פיזיים של גירוי תאים שונים לגמרי בין דגמים אלה. באופן כללי, כל הדגמים הקיימים להתמקד איך ליישם הטוב ביותר גלי הלם על גבי תאים.

עם זאת, שאלה זו נותרה פתוחה: מה קורה לגלים לאחר שעבר את תרבית התאים? הבעיה העיקרית היא שההבדל של אקוסטיתעכבה של מדיום תרבית תאים ואוויר הסביבה היא כל כך גבוהה, כי יותר מ 99% מגלי הלם מקבלים ביטוי איור 1.

בשל ההבדל בהתנגדות האקוסטית של שתי מדיה הגלים משתקפים לא רק, אלא שלב משמרת של 180 ° מתרחשת כתוצאה מכך כוחות מתיחה חזקים לתאי איור 2.

עכבה אקוסטית מוגדרת כתוצר של הצפיפות של חומר וZ מהירות קול שלה = ρ x ג. למים העכבה אקוסטית היא ZWater = 1,440,000 Ns / 3 מ ', לאוויר זה רק 420 Ns / m 3. ההבדל הגדול בין שני ערכים אלה גורם לשינוי השתקפות ושלב של גלי הלם. פאזה הופכת דופק לחץ חיובי לגל מתיחה.

גם אם כוח מתיחה זו אינו מזיק לתאים, והוא משבש את הרעיון של חיקוי בהשפעות גל הלם vivo במבחנה. בvivo אלהכוחות המתיחה כמעט ולא מתרחשים, בגלל מבנה גוף גדול.

יתר על כן, בחלק האחורי פועל גלים יכול אפילו להפריע הנכנסים אלה. זה עלול לגרום להפרעות. שני סוגים של הפרעה ידועים. התאבכות בונה אומרת ששני הגלים נוספים ובכך וכתוצאה מכך הוכפל המשרעת איור 3. התערבות הרסנית מתרחשת אם גלים לפגוש מנוגדים. זה גורם לביטול של גלים (איור 3). לכן, IVSWT צריך מודל המאפשר לגלי הלם להפיץ לאחר שעבר את תרבית התאים.

אמבט מים IVSWT

שיקולים הבאים החששות שהוזכרו לעיל יובילו אותנו לעיצוב אמבט מים למניעת הבעיות שתוארו איור 4. בעיקרון, זה מורכב מפרספקס בנוי מיכל עם קרום להתחבר לכל סוג של המוליך גל הלם. לצימוד בין הקרום הזה והולכת אולטרסאונד המוליך gel יש להשתמש. אמבט המים מלא במי degassed להימנע cavitation שיתרחש אם הגז היה soluted בתוך המים. דוד בתחתית עם חיישן טמפרטורה המחובר ליחידת בקרה מאפשר לווסת את הטמפרטורה לחיקוי של in vivo תנאים ולהימנע מתרביות תאים להתקרר במהלך ההליך. טמפרטורה יכולה להיות מוחזקת יציבה ב37 מעלות צלזיוס כפי שזה נעשה בחממה. בעל לדגימות התאים מאפשר לטבילה כל סוג של בקבוק תרבות או צינור. ובכך, כלי המדגם צריך להיות מלא לחלוטין עם מדיום התרבות, כמו בועות אוויר יחסמו את גלי הלם! בולם בצורת טריז בקיר האחורי של האמבטיה destructs גלים על מנת שלא לקבל לידי ביטוי ולרוץ בחזרה, כדי למנוע הפרעה.

יתרון נוסף לדגמי IVSWT אחרים הוא האפשרות של שינוי המרחק בין המוליך וצלוחיות התרבות. ממצאים של הקבוצה שלנו ואחרים שמשתמשים במודל זה באופן ברור זהאיך שכל סוג תא מגיב באופן ספציפי מאוד לפרמטרי טיפול שונים. יתר על כן, המגדיר את המרחק בין המקור של הגלים והמדגם הוא קריטי שכן הוא מאפשר לנו לשלוט על התאים להיות במיקום מסוים ביחס למוקד של המוליך גל הלם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

אישור אתי

לאחר קבלת כתב הסכמה מדעת של חולים, חבלי טבור התקבלו מניתוח קיסרי במחלקה לגינקולוגיה לבידוד של תאים אנושיים טבור אנדותל הווריד (HUVECs). הרשאה ניתנה מוועדת האתיקה של האוניברסיטה הרפואית אינסברוק (מס 'UN4435).

1. הכן את אמבט IVSWT המים

  1. הכן 3.5 L של מים ברז במכל מתאים. מים צריך להיות מחוממים ל37 מעלות צלזיוס (ראה פרוטוקול 6).
  2. למלא את המים לתוך אמבט המים עד למפלס המים הוא כ 3 ס"מ מתחת לקצה. אכפת לי לכסות את הקרום במים לחלוטין. זה ידרוש כ 3.5 L. מוכן
  3. חבר את חיישן הטמפרטורה לאספקת החשמל.
  4. שים את החיישן למדידה נועדה על הקיר האחורי של אמבט המים.
  5. חבר חימום לאספקת חשמל של חיישן הטמפרטורה. אל תעשה את זה בלימים באמבט כדוד הייתי להמס את הפלסטיק.
  6. חכה עד שהמים מגיעים לטמפרטורה יציבה של 37 ° C. מערבבים את המים באופן קבוע עם איזה מקל כדי להבטיח טמפרטורה קבועה לאורך כל אמבט המים.

2. הכן את התאים וצלוחיות תרבות

  1. תאי זרע על פני הלילה בצפיפות רצויה בתרבות צלוחיות T25 או תרבות התאים בצלוחיות ישירות עד שהם הגיעו לנקודת המפגש הרצויה.
  2. לפני הניסוי, ליישר את צלוחיות בצורה אנכית.
  3. למלא את צלוחיות התרבות עם התרבות בינונית עד ממש מתחת לצווארם. אל תמלאו יותר מדי בינוני לתוך צלוחיות כבינוניות בקשר לצוואר או כובע הסגירה היית מקבל מזוהמת.
  4. הברג את צלוחיות עם כובעים מוצקים ללא מסננים על מנת למנוע זיהום ממים. אכפת שהמים באמבטיה והאמבטיה עצמה הן לא סטרילי.
  5. חותם את כובעים עם Parafilm לפני הכניסה לתוך אמבט המים.
  6. <li> תקן תרבות צלוחיות חתומות בדוכן שסופק.
  7. הכנס בקבוק קבוע לתוך אמבט המים. תשמור על עצמך שאמצע בקבוק תרבית תאים הוא באותו הגובה כמרכז של הקרום של המוליך גל ההלם. בתור בצד של האמבטיה מנחה אותך.

3. הגדרת טיפול פרמטרים

  1. הגדרת מרחק בין מקור גל ההלם ומדגם. זהה את הפרמטרים טיפול מושלמים על ידי ביצוע ניסוי פיילוט ממצא פרמטר כמתואר באיור 6.
  2. בחר את הפרמטרים הנכונים לטיפול (צפיפות שטף אנרגיה, תדירות) על מכשיר גל הלם. שוב, עיין באיור 6.

4. Shock Wave יישום

  1. שים כמויות שפע של ג'ל שידור אולטרסאונד זמין מסחרי במוליך גל ההלם, כמו גם על הממברנה של אמבט המים. הדבר נעשה כדי להבטיח צימוד. אין בועות אוויר או אוויר צריכה להיות בין המוליך והקרום כמוזה יהיה לקלוט גלי הלם.
  2. חבר המוליך לממברנה ולהחזיק אותו יציב במרכז של הממברנה. תשמור על עצמך שיהיה מיושר אופקי.
  3. ודא שהמצב האנכי הנכון של החללית בתוך אמבט המים בקנה אחד עם סימון מצויינים בצד השני של האמבטיה.
  4. מחזיק מרכזים של המוליך ויציב הבקבוק בקו אופקי.
  5. הפעל את מכשיר גל הלם וליישם את הדחפים, תוך שמירה על בקבוק התרבות, כמו גם את המוליך במצב יציב במהלך ההליך כולו.

5. לאחר טיפול

  1. קח בקבוק התרבות מחוץ לאמבט המים.
  2. לייבש אותו במגבות נייר משותפות.
  3. נגב את הבקבוק בצורה מדויקת עם סוכני חיטוי.
  4. הסר איטום Parafilm וכובע.
  5. פיפטה בינונית בתוך צלוחיות לתוך צינורות הצנטריפוגלי.
  6. צנטריפוגה כראוי. פרמטרים צנטריפוגה תלויים בסוג התא בשימוש,
  7. להוסיף 5 מ"ל של מדיום תרבות תא לבקבוק. Resuspend התא גלולה centrifuged עם 2 מיליליטר של מדיום תרבות תא. פיפטה ההשעיה לתוך הבקבוק. לפיכך, שברי תא או תאים שעלולים הופרדו במהלך טיפול לא הולכים לאיבוד.

החסרונות

  1. הכנה, כמו גם טיפול צריכה להתבצע בתנאים סטריליים בתוך הזרימה למינרית כדי למנוע זיהום של תרבית התאים.
  2. בפועל תרבית תאים טובות מומלץ כדי למנוע זיהום של הבדיקות. בפרט חיטוי של החלק החיצוני של צלוחיות מומלץ מאוד לפני שמכניס חזרה לחממה אותם. אמבט המים, כמו גם בתוך המים, לא סטרילי!
  3. אל תחבר את התנור לאספקת החשמל, אלא אם כן אמבט מים מלא במים כדי למנוע נזק לפרספקס נבנה אמבטיה.
  4. השתמש בכמויות נדיבות של ג'ל אולטרסאונד על Appl גל ההלםicator להבטיח צימוד נכון והתפשטות גלים לאמבטיה. בועות אוויר אוויר ואפילו קטנים לעשות לספוג גלי הלם!
  5. בדוק את העמדה של הבדיקות בתוך אמבט המים ביחס למוליך כדי להבטיח טיפול באזור הגידול כולו.
  6. אל dunk בדיקות עמוקים מדי לתוך המים, כדי למנוע זיהום.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

שימוש בשיטה המתוארת אנחנו מוחלים גלי הלם לתאי אנדותל וריד טבור אנושיים (HUVECs) שצוינו מבודדת מחבלי טבור. חבלי טבור התקבלו מסעיפים קיסריים אלקטיבי.

טופלו HUVECs במפגש של 90% בבקבוק תרבית תאי T25 עם מערכת טיפול גל הלם אלקטרו. פרמטרים טיפול היו צפיפות שטף אנרגיה של 0.1 mJ / 2 מ"מ ותדר של 5 הרץ. 300 דחפים יושמו ממרחק של 5 ס"מ ממקור גל ההלם לשכבת התאים.

ביטוי גנים של Tie-2 (טירוזין קינאז עם תחומים כמו אימונוגלובולינים וכמו EGF-2) ה-mRNA שנמדד על ידי ניתוח PCR בזמן אמת. זה היה באופן משמעותי מוסדר למעלה לאורך זמן (לאחר 2 שעות SWT: 156.75 ± 14.49, 4 שעות: 141.03 ± 9.71, 6 שעות: 166.68 ± 2.15; p <0.05 לעומת CTR: 100.03 ± 7.5) איור 5. קולט angiopoietin זה נותן רמז ישיר לאנדותל ג ההתפשטות וell היא אינדיקטור ליכולתם כלפי אנגיוגנזה. כביקורת חיובית השתמשנו midi (אני: C) (חומצת polycytidylic polyinosinic) כי כאנלוגי מבנה RNA ידוע לעורר תאי אנדותל (לאחר 2 שעות SWT: 125.7 ± 10.08, 4 שעות: 191.73 ± 5.15, 6 שעות: 400.93 ± 19.62; p <0.05 לעומת CTR: 103.65 ± 6.18) איור 5 א.

מערך ציטוקינים בוצע 48 שעות לאחר הטיפול לנתח ציטוקינים דלקתיים עיקריים IL-6 (59.97 ± 1.24, p <0.05 לעומת 19.00 CTR ± 0.44) ו-IL-8 (71.89 ± 1.52, p <0.05 לעומת 29.50 CTR ± 0.87 ) כי הם מעורבים באופן משמעותי באנגיוגנזה המוקדמת. שניהם גדלו באופן משמעותי בקבוצת הטיפול, כפי שמוצג על ידי מערך ציטוקינים איור 5 ג ולאחר כימות איור 5D.

"Src =" ighres.jpg / files/ftp_upload/51076/51076fig1.jpg "/>
איור 1. גלי הלם מוחלים על בקבוק תרבות תא ישירות. 99 כמעט% מגלים להגיע לידי ביטוי בקיר האחורי של הבקבוק וכך גורם להפרעות פיזיות לתאים וגלים הקרובים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2. שלב משמרת של גלים במים למעבר אוויר. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3 ontent-width = "5in" עבור: src = /> "/ files/ftp_upload/51076/51076fig3highres.jpg" = "/ files/ftp_upload/51076/51076fig3.jpg" src
איור 3. התערבות בין חזרה ריצה וגלים נכנסים עלולים להתרחש. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 4
איור 4. המתאר אמבט המים IVSWT עם תיאור של החלקים החשובים ביותר. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

"Src =" es/ftp_upload/51076/51076fig5highres.jpg / files/ftp_upload/51076/51076fig5.jpg "/>
ניתנים: (C אני) ו (ב) ביטוי Tie-2-mRNA של גל הלם מגורה HUVECs ברור המתאר את גידול משמעותי בהתפשטות תאי נתונים איור 5 HUVECs () מגורה עם אגוניסט TLR-3 והאנלוגיים מבנה RNA פולי.. כביטוי mRNA יחסי, ממוצע ± SEM. תוצאות (C) של מערך ציטוקינים המראים רמות גבוהות של IL-6 ו-IL-8. (ד ') המתארים כימות של תוצאות (צפיפות פיקסלים) ממערך ציטוקינים, ממוצע ± SEM. * P <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001 אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

"Src =" 6/51076fig6highres.jpg / files/ftp_upload/51076/51076fig6.jpg "/>
איור 6. תכנית למשפט טייס לזהות את הפרמטרים טיפול מושלמים לסוג תא המסוים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

המשמעות של המודל המוצע לטיפול במבחנה גל הלם היא העובדה שגלים יכולים להפיץ לאחר שעברו את תרבית התאים בניגוד לדגמים קיימים. ובכך, ניתן להימנע מתופעות מטרידות פיזיות כגון כוחות מתיחים. המודל דומה יותר בתנאי vivo מזה על ידי אחרים יישום גלים לצלוחיות תרבית תאים שלהם באופן ישיר.

יתרון נוסף הוא האפשרות של שינוי המרחק בין מקור גל הלם ותאים. זה לא יהיה אפשרי אם טיפול בבקבוק תרבות באופן ישיר. עם זאת, in vivo יש הבדלים מסוימים במרחק בין אזור יעד המוליך ו, תלוי כמה עמוק בתוך רקמת המטרה היא. באותו זמן אחד יכול ללמוד את ההשפעה של תאים להיות בעמדות ספציפיות לנקודת המיקוד של הגל.

ביצוע ניסויים הראשונים

על פי הניסיון שלנו עם CArdiomyocytes, תאי אנדותל, fibroblasts ותאי גזע, בכל סוג תא צריך הפרמטרים הטיפול הספציפיים שלה. לפיכך, אנו ממליצים בחום ניסוי פיילוט להערכת הפרמטרים טיפול הולם לפני ביצוע הניסויים הרצויים. ניסוי פיילוט זה צריך לכלול מרחקים שונים בין המוליך גל ההלם והמדגם, כמו גם צפיפות שטף אנרגיה שונה. גם את המספר המתאים ביותר של פולסים צריך להיות הוקם. התדירות של החלת גלי הלם היא עדיין עניין של דאגה - גם in vivo. פרוטוקול מתאים לטיפול במציאת פרמטר ניסוי פיילוט מסופק כתוסף איור 6.

השימוש בכלי התרבות האידיאלי הוא בעל חשיבות גבוהה להצלחת הניסוי. אנחנו מעדיפים צלוחיות תרבית תאים נפוצות בכל גודל. עם זאת, ייתכן שיש סיבות להשתמש בכלים אחרים - למשל לצריך כמויות קטנות יותר למילוי לחלוטין את הכלי בגל הלםpplication. חומרים מתאימים מנקודת המבט אקוסטית הם PE (Z = 1'760'000 Ns / 3 מ '), רך גומי (Z = 1'270'000 Ns / 3 מ'), פוליאמיד (Z = 1'960'000 Ns / 3 מ '). אידיאלי פחות הוא PVC פרספקס (Z = 3'260'000 Ns / m 3) delrin פוליקרבונט (3'450'000 Ns / m 3) (2'770'000 Ns / (3'270'000 Ns / m 3) מ '3) או פוליפרופילן (2'400'000 Ns / 3 מ'). לא ייעשה שימוש בחומרים קשים כמו זכוכית או מתכת.

שלבים קריטיים

הגדרת המרחק בין מקור גל ההלם והמדגם יכולה להיות די מסובכת. הסיבה לכך היא שהמקור (למשל האלקטרודה טיפים במערכת אלקטרו הידראולית) נמצא בתוך המוליך. לכן, יש צורך לדעת את המרחק מהמקור למעטפת אפליקטורים. ייתכן שצריך לשאול את היצרן של מכשיר גל הלם.

חסרון של מודל זה הוא העובדה שבקבוקון תרבות התא צריך להיותמלא במדיום לתרבות. מילוי צלוחיות תרבות למשל תא מרמז הצריכה מוגברת ויקרה של מדיום התרבות. חוץ מעלויות, עובדה זו גם אומרת שכל מה שהתאים מפרישים בחום בדילול מלא. איתור מולקולות ולכן מקבל הרבה יותר קשה בגלל ריכוז ירד. לפיכך, התחלנו להשתמש במסנני חלבון לצנטריפוגה וכך להגדיל את הריכוז שוב.

חוץ מהשימוש בסוגים שונים של צלוחיות תרבית תאים של כמתואר לעיל, השינוי העיקרי לIVSWT הוא השימוש בו לתרבית רקמה ומודלי vivo לשעבר. בפרט, הקבוצה שלנו בדקה את זה עם תוצאות מושלמים בassay אנגיוגנזה טבעת אב העורקים 10. משמעות הדבר היא כי ניתן לקיים כל סוג של רקמה או איבר שתלי רקמה מהונדסת לתוך אמבט המים IVSWT. Ex vivo יישום הלם גל ולכן בעתיד יכול לשמש כדי לשפר את הסוג של שיטות זריעת תאים על שתלי מהונדסים שונה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

יש המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

המחברים מודים ריינר Schultheiss וולפגנג Schaden להשראה שלהם עבור דגם זה. אנו מודים גם Dorfmüller הנוצרי עבורו את כל המאמצים אדירים הזמן כדי לתמוך במחקר שלנו.

תודה רבות לרוברט Göschl והנס Hohenegger למימוש טכני מדוקדק של הרעיונות שלנו!

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Orthogold shock wave device Tissue Regeneration Technologies, Woodstock, GA – manufactured by MTS-Europe GmbH, Konstanz, Germany
IVSWT Water Bath V2.0 Johann Hohenegger - Technical Products
EBM-2 Basal Medium 500 m +EGM-2 SingleQuot Suppl. & Growth Factors Lonza CC-3156 & CC-4176 This medium was used for the shown experiments with HUVECs to fill the cell culture flask. For other cell types, use the recommended medium.
Pechiney Parafilm M PM996 Pechiney Plastic Packaging PH-LF-PM996-EA at labplanet.com for sealing flasks
Falcon Serological pipettes 25 ml Becton Dickinson Labware 357525
CellMate II Serological Pipette  Matrix Technologies
Skintact Ultrasonic Gel Skintact UL-01 250 ml
T25 Cell culture flasks COSTAR 3056
Mikrozid disinfectant Schülke
3.5 L Degassed water
Paper towels

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Haupt, G., Haupt, A., Ekkernkamp, A., Gerety, B., Chvapil, M. Influence of shock waves on fracture healing. Urology. 39, 529-532 (1992).
  2. Schaden, W., Fischer, A., Sailler, A. Extracorporeal shock wave therapy of nonunion or delayed osseous union. Clin. Orthop. Relat. Res. 387, 90-94 (2001).
  3. Schaden, W., et al. Shock wave therapy for acute and chronic soft tissue wounds: a feasibility study. J. Surg. Res. 143, 1-12 (2007).
  4. Tepeköylü, C., et al. Shock wave treatment induces angiogenesis and mobilizes endogenous CD31/CD34-positive endothelial cells in a hindlimb ischemia model: Implications for angiogenesis and vasculogenesis. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 146, 971-978 (2013).
  5. Nishida, T., et al. Extracorporeal cardiac shock wave therapy markedly ameliorates ischemia-induced myocardial dysfunction in pigs in vivo. Circulation. 110, 3055-3061 (2004).
  6. Fukumoto, Y., et al. Extracorporeal cardiac shock wave therapy ameliorates myocardial ischemia in patients with severe coronary artery disease. Coron. Artery Dis. 17, 63-70 (2006).
  7. Gotte, G., Amelio, E., Russo, S., Marlinghaus, E., Musci, G., Suzuki, H. Short-time non-enzymatic nitric oxide synthesis from L-arginine and hydrogen peroxide induced by shock waves treatment. FEBS Lett. 520, 153-155 (2002).
  8. Wang, F. S., Wang, C. J., Huang, H. J., Chung, H., Chen, R. F., Yang, K. D. Physical shock wave mediates membrane hyperpolarization and Ras activation for osteogenesis in human bone marrow stromal cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 287, 648-655 (2001).
  9. Mittermayr, R., et al. Extracorporeal shock wave therapy (ESWT) minimizes ischemic tissue necrosis irrespective of application time and promotes tissue revascularization by stimulating angiogenesis. Ann. Surg. 253, 1024-1032 (2011).
  10. Baker, M., et al. Use of the mouse aortic ring assay to study angiogenesis. Nat. Protoc. 22, 89-104 (2011).

Tags

הנדסה ביוטכנולוגיה גיליון 86 טיפול בגל הלם (SWT) תרבית תאים mechanotransduction תאים אנושיים טבור אנדותל הווריד (HUVECs),
Shock Wave אפליקציות לסלולריים תרבויות
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Holfeld, J., Tepeköylü,More

Holfeld, J., Tepeköylü, C., Kozaryn, R., Mathes, W., Grimm, M., Paulus, P. Shock Wave Application to Cell Cultures. J. Vis. Exp. (86), e51076, doi:10.3791/51076 (2014).

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