Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

Microdissection af primær Renal væv segmenter og iblandingen med romanen stillads-fri konstruktion teknologi

Published: March 27, 2018 doi: 10.3791/57358
* These authors contributed equally

Summary

Væv-manipuleret renal konstruktioner giver en løsning til organmangel og skadelige virkninger af dialyse. Her, vi beskriver en protokol til micro dissekere murine nyrer til isolation af cortico-medullær segmenter. Disse segmenter er implanteret i stillads-fri cellulære konstruktioner, danner renale organoids.

Abstract

Nyre transplantation er nu en mainstream terapi for slutstadiet nyresygdom. Dog med ca. 96.000 mennesker på venteliste og kun en fjerdedel af disse patienter, der opnår transplantation, er der hårdt brug for alternativer for dem med svigtende organer. For at mindske de skadelige virkninger af dialyse sammen med de samlede sundhedsudgifter det pådrager sig, er aktiv efterforskning løbende på udkig efter alternative løsninger til organtransplantation. Implantable væv-manipuleret renal cellulære konstruktioner er en sådan mulig tilgang til at erstatte tabt renal funktionalitet. Her er beskrives for første gang, microdissection af murine nyrer til isolation af levende corticomedullary renal segmenter. Disse segmenter kan hurtig indarbejdelse i stillads-fri endotel-fibroblast konstruktioner, som kan aktivere hurtig forbindelse med vært Vaskulaturen engang implanteret. Voksen mus nyrerne blev indkøbt fra levende donorer, efterfulgt af Stereoskopet microdissection at opnå renal segmenter 200-300 µm i diameter. Flere renal konstruktioner var opdigtet benytter primær renal segmenter høstet fra kun én nyre. Denne metode viser en procedure, som kunne redde funktionelle nyre væv fra organer, der ellers ville blive kasseret.

Introduction

Kronisk nyresygdom (Cementovnstøv) er en af de nuværende store offentlige sundhed udfordringer på verdensplan1. Forekomsten af Cementovnstøv i USA er over 14% af den samlede befolkning, med over 600.000 amerikanere lider af den mest alvorlige form, slutstadium nyresygdom (ESRD)2. De aktuelle behandlingsmuligheder for dem med ESRD omfatter dialyse og nyre transplantation. Selvom ca 25.000 patienter undergår renal transplantation hvert år, føjes et betydeligt antal patienter årligt fører til en stor forskel mellem dem, der afventer en livreddende orgel og de modtagende transplantation3. Ud over sin alvorlige negative virkninger på lang levetid og livskvalitet er dialyse forbundet med en forbløffende finansielle byrde. I 2014 udgjorde Medicare betalt krav over 30 milliarder dollars for ESRD patienter2. Med en begrænset orgel levering og ingen tilsyneladende nedtrend i patienter med behov for dialyse, forskningsindsats med henblik på at identificere alternative løsninger til dialyse og transplantation er stadig vigtigt. Selv en forholdsvis kort forsinkelse i behovet for dialyse øger patientens antallet af kvalitet-justerede leveår og produktiviteten væsentligt samtidig udsætter dialyse-relaterede omkostninger4,5,6.

Løsninger til funktionelle væv tab, ligesom der i ESRD, er i øjeblikket undersøgt i vævsmanipulering og regenerativ medicin laboratorier, med vidt forskellige tilgange spænder fra stillads-baserede organoid fabrikation til hele orgel engineering ved hjælp af decellularized organ strukturer for cellulære implantation7,8,9,10,11. Recapitulating komplekse renal strukturer fra marginale eller kasserede nyrerne er kun delvist blevet undersøgt. Faktisk er næsten 20% af nyrerne indkøbt til transplantation kasseret for forskellige årsager12,13. Den funktionelle nyre væv fra disse formodede grafts kunne udnyttes og indarbejdet i en eller flere væv-manipuleret konstruktioner. Forudgående undersøgelser har påvist muligheden for at arbejde med disse kasserede organer, udnytte nyrerne for det ekstra-cellulære matrix for tissue engineering formål14,15. Imidlertid har kun få brugt primære nephronal væv fra raske nyrer til vævsmanipulering formål16,17,18.

Én metode tidligere beskrevet af Kim et al. indebærer isolation af renal "segmenter" fra sund rotte nyrer, som derefter var seedet på polyglycolic syre (PGA) stilladser til konstruktion fabrikation16. Dog lidt information er givet om nøjagtige dissektion metodologi, og segmenter blev fremstillet af en kombination af fint hakkes og filtrering. Vi beskriver en ændring af denne protokol, der ligeledes producerer diskrete renal segmenter med intakt nephronal arkitektur, men i stedet er baseret på microdissection teknikker. Nephrectomies udføres på levende voksne mus, hvorefter nyrerne er overført til dissektion mikroskop hvor renal kapslen er fjernet, og vævet er yderligere dissekeret. Mennesker 30½ G nåle bruges som skære instrumenter og også som guider medvirken i dissektion, som nålen diameter er lig med mål diameteren af de renale segmenter. Isoleret, i dette tilfælde murine, renal segmenter bevare levedygtighed i kultur og indarbejde med stillads-fri endotel-fibroblast cellulære konstruktioner19. Disse konstruktioner har tidligere været brugt til ingeniør andre organer, herunder en bio-kunstig bugspytkirtel20.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyr kirurgiske procedurer beskrevet nedenfor var godkendt af institutionelle Animal Care og bruge udvalg (IACUC) på den medicinske University of South Carolina før nogen dyr operationer eller brug af hvilken som helst animalsk væv.

1. murine nephrectomistatus

  1. Don en kirurgisk maske og bouffant cap til at minimere risikoen for kontaminering. Bevare steriliteten under Opsætning af det kirurgiske område.
    1. Placer ikke-fenestrated kirurgiske gardiner på operationsbordet.
    2. Åbn pack autoklaveres instrumenter på de sterile gardiner. De instrumenter, der kræves for nephrectomistatus omfatter 3 små hemostats, fine pincet med tænder, fine pincet uden tænder, og lige iris saks.
    3. Placer en anden ikke-fenestrated kirurgiske drapere midt på operationsbordet.
    4. Forberede 5 mL af Dulbeccos phosphat bufferet saltvand (DPBS) med calcium og magnesium, suppleret med 1% penicillin/streptomycin i en 15 mL sterilt koniske rør. Placer denne løsning på isen ud for operationsbordet.
  2. Få et 8-12 uge gammel C57BL/6 mus (mandlig eller kvindelig) fra dyr bolig kompleks.
  3. Placer musen inde en anæstesi induktion kammer og fremkalde med 3,5% inhaleret isofluran. Placer en næsen kegle på musen, ved hjælp af 2% isofluran for vedligeholdelse anæstesi.
    1. Skærm til passende dybde af anæstesi med jævne mellemrum i hele den kirurgiske procedure ved at vurdere for pedal refleks (fast tå knivspids).
  4. Fjerne alle hår fra den ventrale torso med hårfjerning fløde. Skyl dette område med destilleret vand for at sikre, at alle hår er blevet fjernet fra underlivet.
  5. Overføre musen til den sterile operationsbordet i liggende stilling under den top ikke-fenestrated drapere. Skære en 2 x 2 cm2 fenestration i drapere bare overliggende mus maven.
  6. Anvende povidon-jod efterfulgt af 70% ethanol til maven ved hjælp af steril gaze eller bomuld bolde.
  7. Ved hjælp af fine pincet med tænder og iris saks, lave en 3-4 cm lodret abdominal hud snit parallelt med midterlinjen, 0,5 cm til venstre for midterlinjen
    Bemærk: Hvis du forsøger at fjerne den højre nyre, vil dette være et snit 0,5 cm til højre for midterlinjen.
    1. Forstå bughinden med fine pincet uden tænder og incise med iris saks ind i bughulen. Anvende hemostats til de overlegne og underlegne sidekanter af huden og bughinde at placere spænding lateralt og forbedre eksponering.
    2. Skift tarmindhold fint til højre side af maven til at udsætte den venstre nyre. Anbring forsigtigt trækkraft på nyrerne til at løfte det ud af maven.
    3. Placer en hemostat på tværs af hilum af venstre nyre. Bruge iris saks til Transekttællinger ureter og nyre fartøjer.
    4. Placer venstre nyre i 1% Penicillin/Streptomycin DPBS løsning på is.
    5. Overføre rør indeholdende nyre sterile vævskultur hætte. Overføre nyre fra 15 mL konisk rør til en 60-mm petriskål (figur 1). Skylles to gange med 5 mL DPBS med calcium og magnesium. Holde nyrerne suspenderet i 5 mL DPBS i 60-mm parabol.
      1. Forberede en yderligere 60 mm petriskål med 5 mL DPBS der skal anvendes under microdissection-protokollen.
    6. Aflive mus ved torakotomi og exsanguination efter indkøb af nyrerne, efter en godkendt IACUC dyrs protokol.

2. murine nyre Microdissection for Renal Segment Isolation

  1. Fortsætte med at bruge steril teknik for denne del af protokollen, herunder sterile handsker, kirurgisk maske, og bouffant at minimere risiko for kontaminering.
    1. Sted sterilt gardiner på stereo-mikroskop-platformen samt områder netop forladt og ret mikroskop til at få et sterilt felt for instrumenter. Placer plast klæbende plader på mikroskop fokus drejeknapper og spray med 70% ethanol. Slå dobbelt svanehals illuminator lys på scenen.
    2. Åben steriliserede instrumenter (fine pincet uden tænder, skalpel håndtag, #15 skalpel blade, to lige hemostats, to 30½ måle hule-bore nåle), på sterilt gardiner. Sted #15 blade på skalpel håndtere nu og vedhæfte en hemostat til hver nål adapter/hub til at oprette nål dissektion instrumenter til senere brug, som vist i figur 1.
  2. Flytte 60-mm petriskåle, én, der indeholder nyre i DPBS og de andre kun DPBS, fra vævskultur hætte til området mikroskop.
    1. Placere 60-mm petriskål under målet og fjerne låg for at udsætte nyren. Forlade DPBS-holdige skålen til side på det sterile felt til senere brug.
    2. Flytte skålen, så kun de anterior eller posterior overfladen af nyrerne er i betragtning (dvs, den store flade ansigt i nyrerne, med andre ansigt rører bunden af fadet). Zoom til 3.2-4 X for denne del af proceduren. Brug ikke-dominerende hånd, bruge fine pincet uden tænder til at gennembore og pin nyrerne mod parabol nær de ringere og overlegen poler i nyrerne.
    3. Opbevar ikke-dominerende hånd PIN nyrerne. Med den dominerende hånd, skal du bruge #15 blade til at fjerne den gennemsigtige fibrøse kapsulær lag fra den eksponerede overflade. Barbere den mest overfladiske 0,5 mm fra den eksponerede overflade af nyrerne til at fjerne resten af kapslen.
    4. Brug #15 klinge til dissekere en omvendt pyramide af væv fra decapsulated området, ca 2 mm3 i størrelse. Hente den 60-mm parabol der indeholder kun DPBS og placere pyramiden af væv i den ren skål. Kassér resten af nyrerne.
    5. Formindske forstørrelsen til 1,5-2,0 X for resten af dissektion. Ved hjælp af to hemostat-nål instrumenter som skære instrumenter, skær væv fragment i gradvis mindre stykker, indtil væv segmenterne er mindre end eller lig med diameter på nål tips. En nyre væv 2 mm3 i størrelse vil producere mere end 50 segmenter engang helt dissekeret.
    6. Flytte 60-mm skål med renal segmenter til vævskultur hætte. Fjern DPBS med 1000 µL pipette. Der tilsættes 5 mL DMEM, suppleret med 10% føtal bovin Serum (FBS) og 1% penicillin/streptomycin.
    7. Kultur for 3 dage ved 37 ° C i en inkubator eller implantat i cellulære konstruktioner straks.

3. renal Segment cellulære konstruere fabrikation

  1. Kultur normal human dermal fibroblaster (NHDF) og menneskelige adipøst mikrovaskulære endothelial celler (HAMEC) i flere uger at opnå 7,2 x 105 fibroblaster og 1,8 x 105 endotelceller pr. konstruere ønskes. I vævskultur hood, frø passende forholdet mellem fibroblaster til endotelceller (4:1) til stavformet brønde i Agarosen forme til at danne stillads-fri pre vaskulære endotel-fibroblast konstruktioner (SPEC) som tidligere beskrevet af Czajka mfl 19.
  2. Opnå en steriliseret hemostat, 30½ G kanyle og en steril spatel med flad ende.
    1. Fjerne fleste af medierne fra 60-mm plade der indeholder renal segmenter, være omhyggelig med ikke at Aspirér og fjerne de renale segmenter.
    2. Udstyre kirurgisk Loupes at visualisere implantation af segmenter.
    3. Skrabe slutningen af spatel forsigtigt langs bunden af 60-mm parabol vil have 10-15 segmenter, fordelt jævnt langs den meget spidsen af spatel. Placer spidsen af spatel så tæt som muligt til kanten af brønden hvor SPEC var seedet.
    4. Brug en hemostat-30½ G kanyle instrument i anden hånden til at flytte hvert enkelt segment fra spatel tip på kanten af brønden. Forsigtigt flytte hvert segment ned i det godt ved hjælp af nålen spidsen indtil lidt nedsænket i den tidligere seedede cellulære suspension.
    5. Kultur renal segment-SPEC i 2:1:1 ratio af FGM-2/EGM-2/DMEM medium (2,5 mL volumen samlede). Ændre dyrkningsmedier hver 24 timer til 3 dage. Fjerne konstruktioner fra forme på 72 h og lave eller flash-fryse til forarbejdning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Protokollen beskrev producerer ca 50 renal segmenter pr. pyramideformet 2 mm3 afsnit af nyre væv. De renale segmenter, der er blevet behandlet og afbildet har rørformede og glomerulær komponenter i forskellige proportioner (Se figur 2). De intakte segmenter blev udsat for en analyse for at fastlægge levedygtigheden af forskellige segmenter en gang hver 24 h i tre dage. Grønt-fluorescerende calcein-AM er til stede med intracellulære esterase aktivitet, vejledende af levende celler. Rødt-fluorescerende ethidium homodimer-1 er set med tab af integriteten af plasmamembran. Selvom disse segmenter er intakt, tre-dimensionelle strukturer, betydelig assay penetration er mærkbar med Konfokal mikroskopi (Se figur 3).

Segmenter var yderligere kendetegnet for størrelse ensartethed ved hjælp af den samme celle levedygtighed assay. Ved hjælp af glas dias med depressioner, var segmenter placeret under dække glider uden mekanisk kraft placeret på enhver dimension af segmenterne. Gratis flydende, segmenterne blev afbildet 30 minutter efter placering i celle levedygtighed/toksicitet assay. En z-projektion med 10 µm trin størrelse var taget gennem hele segmentet. Den største 'X' og 'Y' dimensioner blev opnået og indspillet. Dimensionen 'Z' er opnået ved beregning af afstanden fra først til det sidste synlige fluorophore. Segmenterne er nogenlunde kubik, en enkel kubisk volumen måling var indhentet og afbildet at sammenligne 10 tilfældigt udvalgte segmenter fra én microdissection eksperiment. Målrette volumen (300 µm)3 = 0,027 mm3 er vist med en rød markør på histogrammet (figur 4A). Repræsentative 'X' og 'Y' målinger er vist i figur 4B. Selv om der er afvigende, er der mange segmenter tæt på destinationsdiskenheden. Gentag forsøg har vist ensartede resultater (n = 20). De rå målinger (ikke vist her) viser, at i langt de fleste af segmenter, der er mindst én dimension måling 200-300 µm. Dette har stor betydning for diffusion begrænsninger.

De renale segmenter er indlejret i stillads-fri endotel-fibroblast konstruktioner og kulturperler i 3 dage. De renale segmenter indarbejde med de cellulære konstruktioner til at danne intakt strukturer af dag 3 (Se fig. 5A). Konstruktioner opretholde deres præ vaskulære endotel netværk, vist ved mærkning med von Willebrands faktor (figur 5E). Det synes dog ikke, at netværket invaderer den renale cellulære materiale. Renal epitelceller er mærket med Cytokeratin-18 (figur 5B, grøn). Disse konstruktioner blev inkuberet med FITC-mærket albumin (figur 5C, grå) for at teste in vitro- renal funktionalitet. Mens der er resterende findes albumin fra segmenter indlejret nyre væv, der er "hot spots" i området af renal tubulær epitelceller, de kendte til at tage op albumin, der krydser intra-luminally. Dette menes at repræsentere albumin reuptake i renal segment cellulære konstruktion.

Figure 1
Figur 1 : Repræsentant fotografier fra nephrectomistatus og Renal segmentere Microdissection. En murine nyre er fjernet, skylles, og placeret i en 60-mm parabol og flyttede til Stereoskopet mikroskop fase. Diameteren af nålen tip er brugt til at guide dissektion. Hemostats er vedhæftet nål tips til dissektion instrumenter. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2 : Microdissected Renal Segment. Microdissected renal segmenter indeholde varierende proportioner af glomeruli (nederste venstre hjørne, baserig struktur) og tubuli (resten af billedet) i deres native arrangement. 10 X image, skalalinjen som angivet. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3 : Nyre Segment levedygtighed. Microdissected renal segmenter indeholder dele af levende og dødt væv. Overvejende, segmenterne er levende, og forblive i kultur på 72 h. Bemærk at forskellige segmenter blev brugt til de forskellige tidspunkter, som levedygtighed analysen sig selv er giftigt for celler. 10 X billeder, skala barer = 200 µm. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4 : Nyre Segment volumen ensartethed. (A) Segment kubiske volumen i mm3 fra én dissektion eksperiment (n = 10). Enkelte segmenter er repræsenteret ved blue point, i forhold til målet røde punkt (target volume 0.027 mm3). (B) repræsentant X og Y dimension målinger fra live-døde assay, 10 X image. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5 : Væv-manipuleret stillads-gratis Renal Segment konstruktionen. (A) fusioneret billede viser indarbejdelse af renal segmenter i SPEC. (B) Cytokeratin-18-positive renal tubulær epitelceller (grøn). (C) FITC-mærket albumin. (D) Hoescht pletten for kerner. (E) von Willebrands faktor (vWF) positivitet fremhæve det prevascular netværk. 10 X billeder, skalalinjen = 200 µm. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Metoder, der anvendes til ingeniør levende nyre væv konstruktioner varierer meget med hensyn til både typen af celler og biomaterialer udnyttet, og i mange tilfælde er forældet eller ikke godt karakteriseret i litteratur7. Mens mange bruger stamceller tilgange eller recapitulating individuelle komponenter af den renale arkitektur i isolation, udsigten til kunstigt genskabe hele organ med over 26 forskellige differentieret celletyper fra cellulære suspensioner er overvældende for at overveje21. Dette er sandsynligvis hvorfor andre er flyttet til tilgange ved hjælp af segmenter af nyre væv i tissue engineering applikationer. Som beskrevet ovenfor, er blevet gjort tidligere arbejde i isolation af renal segmenter for såning på PGA stilladser16. Men metoden bruges til at beskrive isolering af segmenter blev beskrevet i lille detalje og segmenterne var ikke kulturperler for en given periode af tid til at vurdere for levedygtighed. Metoden beskrevet her, og brug af cellulære levedygtighed assay, viser, at i mindst dele af de renale segmenter fastholder levedygtighed til varemærket 72-h, som ikke har været beskrevet før. Metoden har også fordelen at producere segmenter med temmelig forudsigelig dimensioner. Derudover giver disse metoder en klinisk oversætbare tilgang til at forstærke svigtende nyrefunktion, først og fremmest demonstrerer en realistisk metode til isolation af segmenter af primær renal væv fra organer, der ellers ville blive kasseret.

I udviklingen af metoden, de største udfordringer, først identificere en steril objekt af den passende størrelse, og for det andet bevare steriliteten, da proceduren involverede mange skridt uden for celle kultur hood. 30½ G nål tips viste sig for at være nyttigt måling samt dissektion enheder. Sterilitet var en udfordring tidligt i eksperimenter, primært relateret til kirurgisk set-up og kontrollerende murine pels.

Begrænsninger af proceduren, der er relateret til den tre-dimensionelle karakter af nyre væv segmenter. I én visning under mikroskop, kan dimensioner af målgruppen synes at være nogenlunde på størrelse med nål diameter, 0.260 mm. Men Z-dimension er ikke synlig på en Stereoskopet. Microdissection er udført i hånden, som i sig selv er en anden begrænsning. I fremtiden, ville robot standardisering være ideelt. Hvis den 2 mm3 pyramideformet del af nyre væv blev opretholdt i den korrekte orientering under dissektion, ville dissekere ud intakt nephrons ikke være uudgrundeligt. Endelig må sammenligne disse konstruktioner til bio-kunstige bugspytkirtlen, i hvilke islet celler blev integreret i SPEC, man anerkende hovedforskelle20. Nyrerne er funktionelt og arkitektonisk unikke fra bugspytkirtlen og velsagtens mere komplekse. Derudover er ø-celler kun én undertype af funktionelle celle i bugspytkirtlen, i modsætning til konglomerat af funktionelle celler isoleret med renal segmenter i denne metode. Med arkitektur og specifikt retningsbestemt spiller en stor rolle i funktionen af nyrerne og især filtrering, er manglen på ensartede orientering af segmenter inden for konstruktionen en yderligere svaghed ved denne metode.

Igangværende forskning tager sigte på vurdering af renal segment og renal konstruere funktionalitet, at afklare omfang som albumin optagelse sker og evaluere andre nyre funktioner. Fremtidige dyreforsøg ville indebære implantation af de renale konstruktioner i blærevæggen. Indlejring konstruktionen i denne meget vaskulær kropslige struktur ville tillade hurtige anastomose samt fjerne behovet for et indsamlingssystem med filtratet udskiller direkte ind i blæren. I betragtning af, at in vitro- funktionalitet af nyre væv er yderst begrænset, er i vivo test afgørende. De eneste in vitro- test i øjeblikket rapporteret i litteraturen er centreret omkring albumin optagelse og erythropoietin udtryk17,22. Disse levende segmenter af intakt nyre væv i sin oprindelige arkitektur indkapslet i konstruktioner med primitive endotel netværk, som ikke stole på nogen udenlandske biomaterialer, viser lovende i retning af funktionelle, biokompatible nyre væv udskiftning .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

NIH institutionelle postdoc uddannelse Grant, NIH-HL-007260

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Non-fenestrated Sterile Field Busse Hospital Disposables 696
Fenestrated Sterile Field Busse Hospital Disposables 697
Halsted Mosquito Forceps 5 Curved Miltex Mil-7-4 "Hemostat" in manuscript
Extra Fine Graefe Forceps, Curved with teeth Fine Science Tools 11155-10 Fine forceps with teeth
Extra Fine Graefe Forceps, Serrated (without teeth) Fine Science Tools 11152-10 Fine forceps without teeth
Fine Scissors - Tungsten Carbide Fine Science Tools 14568-09 Iris Scissors
Betadine Surgical Scrub with Pump, Povidone-iodine 7.5% Purdue Products L.P. 67618-151-17
Sterile Cotton Gauze Pad (4" x 4") Fisher Healthcare 22-415-469
Dulbecco's Phosphate Buffered Solution Corning 21-030-CV
Penicillin/Streptomycin Solution, 100X Corning 30-002-Cl
Isoflurane, USP Manufacturer: Piramal, Distributor: McKesson 2254845
Nair Hair Remover Nair 22600-23307 Hair Removal Cream in text
200 Proof Ethanol Decon Laboratories 2705 Diluted to 70% Ethanol Solution
BioLite 60mm Tissue Culture Dish Themo-Scientific 130181
Press'n Seal Glad 12587-70441 Applied to Stereoscope
SZX16 Stereo Microscope Olympus SZX16
Fiber Optic Illuminator Cole Parmer 41720-20
Self-Supporting Dual-Light Pipe, 23" L Gooseneck Cole Parmer EW-41720-60
Scalpel Handle #3 Miltex Mil-4-7
Sterile Rib-Back Carbon Steel Blade, Blade Size 15 Bard-Parker 371115
31 1/2 Gauge Needle ThermoFisher Scientific 14-826F Becton Dickinson 305106
Dulbecco's Modified Eagle's Medium Corning 10-017-CV
Fetal Select 100% Bovine Serum Atlas Biologicals FS-0500-AD
Normal Human Dermal Fibroblasts Lonza CC-2511
Human Adipose Microvascular Endothelial Cells Sciencell Research Laboratories 7200
Surgical Loupes (2.5x) Orascoptic (N/A) Custom Order
FGM-2 (Fibroblast Basal Medium with FGM-2 SingleQuots Added) Lonza CC-3131, CC-4126
EGM-2 (Endothelial Basal Medium with EGM-2 SingleQuots Added) Lonza CC-3156, CC-4176
Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit for Mammalian Cells ThermoFisher Scientific L3224
Anti-Cytokeratin-18 Antibody Abcam ab668
Goat anti-Mouse IgG, Alexa Fluor 633 ThermoFisher Scientific A-21052
Goat anti-Rabbit IgG, Alexa Fluor 546 ThermoFisher Scientific A-11010
Anti-Von Willebrand Factor Antibody Abcam ab6994
Albumin, Fluorescein isothiocyanate Conjugate Sigma Aldrich A9771-50MG
Hoescht 33342 BD Pharmingen 561908
Background Buster Innovex Biosciences NB306

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jha, V., et al. Chronic kidney disease: global dimension and perspectives. Lancet. 382 (9888), London, England. 260-272 (2013).
  2. 2016 USRDS Annual Data Report: Epidemiology of Kidney Disease in the United States. U.S.R.D. , Available from: https://www.usrds.org/2016/download/v2_ESRD_16.pdf (2016).
  3. Hart, A., et al. OPTN/SRTR 2015 Annual Data Report: Kidney. American journal of transplantation : official journal of the American Society of Transplantation and the American Society of Transplant Surgeons. 17, Suppl 1 21-116 (2017).
  4. de Vries, E. F., Rabelink, T. J., van den Hout, W. B. Modelling the Cost-Effectiveness of Delaying End-Stage Renal Disease. Nephron. 133 (2), 89-97 (2016).
  5. Lefebvre, P., Duh, M. S., Mody, S. H., Bookhart, B., Piech, C. T. The economic impact of epoetin alfa therapy on delaying time to dialysis in elderly patients with chronic kidney disease. Disease management : DM. 10 (1), 37-45 (2007).
  6. Mennini, F. S., Russo, S., Marcellusi, A., Quintaliani, G., Fouque, D. Economic effects of treatment of chronic kidney disease with low-protein diet. Journal of renal nutrition : the official journal of the Council on Renal Nutrition of the National Kidney Foundation. 24 (5), 313-321 (2014).
  7. Moon, K. H., Ko, I. K., Yoo, J. J., Atala, A. Kidney diseases and tissue engineering. Methods. 99, San Diego, Calif. 112-119 (2016).
  8. Wobma, H., Vunjak-Novakovic, G. Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2015: A Year in Review. Tissue engineering. Part B, Reviews. 22 (2), 101-113 (2016).
  9. Langer, R., Vacanti, J. Advances in tissue engineering. Journal of pediatric surgery. 51 (1), 8-12 (2016).
  10. Jakab, K., et al. Tissue engineering by self-assembly and bio-printing of living cells. Biofabrication. 2 (2), 022001 (2010).
  11. Fisher, M. B., Mauck, R. L. Tissue engineering and regenerative medicine: recent innovations and the transition to translation. Tissue engineering. Part B, Reviews. 19 (1), 1-13 (2013).
  12. Stewart, D. E., Garcia, V. C., Rosendale, J. D., Klassen, D. K., Carrico, B. J. Diagnosing the Decades-Long Rise in the Deceased Donor Kidney Discard Rate in the United States. Transplantation. 101 (3), 575-587 (2017).
  13. Mohan, S., et al. The weekend effect alters the procurement and discard rates of deceased donor kidneys in the United States. Kidney international. 90 (1), 157-163 (2016).
  14. Orlando, G., et al. Discarded human kidneys as a source of ECM scaffold for kidney regeneration technologies. Biomaterials. 34 (24), 5915-5925 (2013).
  15. Katari, R., et al. Renal bioengineering with scaffolds generated from human kidneys. Nephron. Experimental nephrology. 126 (2), 119 (2014).
  16. Kim, S. S., Park, H. J., Han, J., Choi, C. Y., Kim, B. S. Renal tissue reconstitution by the implantation of renal segments on biodegradable polymer scaffolds. Biotechnology letters. 25 (18), 1505-1508 (2003).
  17. Guimaraes-Souza, N. K., Yamaleyeva, L. M., AbouShwareb, T., Atala, A., Yoo, J. J. In vitro reconstitution of human kidney structures for renal cell therapy. Nephrology, dialysis, transplantation : official publication of the European Dialysis and Transplant Association - European Renal Association. 27 (8), 3082-3090 (2012).
  18. Kelley, R., et al. Tubular cell-enriched subpopulation of primary renal cells improves survival and augments kidney function in rodent model of chronic kidney disease. American journal of physiology. Renal physiology. 299 (5), 1026-1039 (2010).
  19. Czajka, C. A., Drake, C. J. Self-assembly of prevascular tissues from endothelial and fibroblast cells under scaffold-free, nonadherent conditions. Tissue engineering. Part A. 21 (1-2), 277-287 (2015).
  20. Rhett, J. M., Wang, H., Bainbridge, H., Song, L., Yost, M. J. Connexin-Based Therapeutics and Tissue Engineering Approaches to the Amelioration of Chronic Pancreatitis and Type I Diabetes: Construction and Characterization of a Novel Prevascularized Bioartificial Pancreas. Journal of diabetes research. 2016, 7262680 (2016).
  21. Al-Awqati, Q., Oliver, J. A. Stem cells in the kidney. Kidney international. 61 (2), 387-395 (2002).
  22. Aboushwareb, T., et al. Erythropoietin producing cells for potential cell therapy. World journal of urology. 26 (4), 295-300 (2008).

Tags

Bioteknologi sag 133 Microdissection nyre væv manipuleret konstruktion Renal konstruktion stillads-fri væv Engineering primære nyrevæv
Microdissection af primær Renal væv segmenter og iblandingen med romanen stillads-fri konstruktion teknologi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Arbra, C. A., Nadig, S. N., Dennis,More

Arbra, C. A., Nadig, S. N., Dennis, S. G., Pattanaik, S., Bainbridge, H. A., Rhett, J. M., Fann, S. A., Atkinson, C., Yost, M. J. Microdissection of Primary Renal Tissue Segments and Incorporation with Novel Scaffold-free Construct Technology. J. Vis. Exp. (133), e57358, doi:10.3791/57358 (2018).

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