Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

Microdissection av primære nyre vev segmenter og innlemmelse med romanen stillaset-fri konstruksjon teknologi

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

Summary

Vev-konstruert nyre konstruksjoner tilby en løsning for orgel mangel og skadelige effekter av dialyse. Her beskriver vi en protokoll mikro dissekere murine nyrer for isolering av cortico-medullær segmenter. Disse segmentene er implantert inn stillaset-fri mobilnettet konstruksjoner, danner nyre organoids.

Abstract

Nyre transplantasjon er nå en mainstream terapi for end-stegs nyre sykdom. Men med ca 96 000 mennesker på venteliste og bare en fjerdedel av pasientene oppnå transplantasjon, er det en overmodent for alternativer for de med sviktende organer. For å redusere de skadelige konsekvensene dialyse sammen med totale helsetilbud koster det innebærer, pågår aktive etterforskningen på jakt etter alternative løsninger til organtransplantasjon. Implanterbare vev-konstruert nyre mobilnettet konstruksjoner er en slik mulig tilnærming å erstatte tapt nyre funksjonalitet. Her er beskrives for første gang, microdissection i murine nyrene for isolering av levende corticomedullary nyre segmenter. Disse segmentene er i stand til rask innlemmelse i stillaset-fri endothelial-fibroblast konstruksjoner som kan aktivere rask forbindelse med verten blodkar når implantert. Voksen mus nyrer ble anskaffet fra levende givere, etterfulgt av stereoscope microdissection å få nyre segmenter 200-300 µm i diameter. Flere nyre konstruksjoner ble laget ved hjelp av primære nyre segmenter høstet fra eneste nyre. Denne metoden viser en prosedyre som kunne berge funksjonelle nyre vev av organer som ellers ville bli forkastet.

Introduction

Kronisk nyresykdom (Parallelt) er en av dagens store folkehelsen utfordringer verden1. Utbredelsen av Parallelt i USA er over 14% av befolkningen, med over 600 000 amerikanere lider av den strengeste formen, end-stage renal disease (ESRD)2. De gjeldende behandlingstilbud tilgjengelig for de med ESRD inkluderer dialyse og nyre transplantasjon. Selv om ca 25 000 pasienter gjennomgår nyre transplantasjon hvert år, legges et betydelig antall pasienter årlig fører til et stort misforhold mellom de venter en livreddende orgel og de mottaende transplantasjon3. I tillegg til sin alvorlige negative virkninger på lang levetid og livskvalitet er dialyse forbundet med en forbløffende økonomisk byrde. I 2014 vil summert Medicare betalt krav over $30 milliarder for ESRD pasienter2. Med en begrenset orgel forsyning og ingen tydelig downtrend i pasienter som krever dialyse, forskningsinnsats å identifisere alternative løsninger dialyse og transplantasjon er alltid viktig. Selv en relativt kort forsinkelse i behovet for dialyse øker pasientens antall kvalitet-justert liv år og produktiviteten betydelig samtidig utsette dialyse-relaterte kostnader4,5,6.

Løsninger for funksjonell vev tap, som med ESRD, er for tiden studert i tissue engineering og regenerativ medisin laboratorier, med variert tilnærminger mellom stillaset-baserte organoid fabrikasjon hele organ engineering bruker decellularized orgel strukturer for mobilnettet implantasjon,7,,8,,9,,10,,11. Recapitulating komplekse nyre strukturer fra marginal eller forkastet nyrer har bare delvis blitt undersøkt. Faktisk er nesten 20% av nyrer anskaffet for transplantasjon forkastet for ulike grunner12,13. Funksjonell nyre vev fra disse antatte grafts kan benyttes og innlemmet i én eller flere vev-konstruert konstruksjoner. Tidligere studier har vist muligheten for å arbeide med disse kasserte organer, utnytte nyrer for ekstra-mobile matrisen for tissue engineering formål14,15. Imidlertid har noen brukt primære nephronal vev fra friske nyrer vev-engineering formål16,17,18.

En metode beskrevet tidligere av Kim et al. innebærer isolering av nyre "deler" fra frisk rotte nyrene, som var så frø på polyglycolic syre (PGA) stillaser konstruere fabrikasjon16. Imidlertid lite informasjon er gitt om nøyaktig disseksjon metodikk og segmenter var oppnådd fra en kombinasjon av fine hakking og filtrering. Vi beskriver en endring av denne protokollen, som produserer tilsvarende atskilte nyre segmenter med intakt nephronal arkitektur, men stedet stoler på microdissection teknikker. Nephrectomies utføres på levende voksen mus, hvoretter nyrene overføres til disseksjon mikroskopet der nyre kapselen er fjernet, og vevet er ytterligere dissekert. Små-bar 30½ G nåler brukes som skjærende instrumenter og også som guider hjelpe i disseksjon, som nålen diameter er lik målet diameteren på nyre segmentene. Isolert, i dette tilfellet murine, nyre segmentene opprettholde levedyktighet i kultur og innlemme med stillaset-fri endothelial-fibroblast mobilnettet konstruksjoner19. Disse konstruerer har tidligere blitt brukt til ingeniør andre organer, inkludert en bio-kunstig bukspyttkjertelen20.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyr kirurgiske prosedyrer beskrevet nedenfor ble godkjent av institusjonelle Animal Care og bruke Committee (IACUC) på den medisinske University of South Carolina før noen dyr operasjoner eller bruk av noen dyr vev.

1. murine Nephrectomy

  1. Don kirurgiske maske og bouffant cap å minimere risikoen for forurensning. Opprettholde sterilitet under Oppsett av det kirurgiske området.
    1. Plass ikke-fenestrated kirurgisk gardiner i drifts tabellen.
    2. Åpne pakken av autoklaveres instrumenter på de sterile gardiner. Instrumentene kreves for nephrectomy inkluderer 3 små hemostats, fine tang med tenner, fine tang uten tenner og rett iris saks.
    3. Plassere en annen ikke-fenestrated kirurgisk drapere midt i drifts tabellen.
    4. Forberede 5 mL av Dulbeccos fosfat bufret saltvann (DPBS) med kalsium og magnesium, supplert med 1% penicillin/streptomycin i et 15-mL steril konisk rør. Plass denne løsningen på isen ved drifts tabellen.
  2. Få en 8-12 uke gamle C57BL/6 mus (mannlig eller kvinnelig) fra dyr bolig komplekset.
  3. Plasser musen inne en bedøvelse induksjon kammer og indusere med 3,5% inhalert isoflurane. Plass en forpart på musen, bruker 2% isoflurane for vedlikehold anestesi.
    1. Skjerm for tilstrekkelig dybde av anestesi regelmessig gjennom den kirurgiske prosedyren ved å vurdere for pedal refleks (fast tå knip).
  4. Fjern alle hår fra ventrale torso bruker hår fjerning krem. Skyll dette området med destillert vann å sikre alt håret er fjernet fra magen.
  5. Overføre musen til sterilt drifts tabellen i supine posisjon under det beste ikke-fenestrated drapere. Klipp ut en 2 x 2 cm2 fenestration i drapere bare overliggende musen magen.
  6. Bruke povidon-jod etterfulgt av 70% etanol til magen benytter sterilt gasbind eller bomull baller.
  7. Med fine tang med tenner og iris saks, gjør en 3-4 cm loddrett abdominal huden snitt parallelt midtlinjen, 0,5 cm til venstre for midtlinjen
    Merk: Hvis prøver å fjerne den riktige nyren, blir dette et snitt 0,5 cm til høyre for midtlinjen.
    1. Forstå peritoneum med fine tang uten tenner og incise med iris saks å oppgi bukhulen. Bruke hemostats opphøyd og laterale kantene av hud og peritoneum plassere spenning lateralt og forbedre eksponering.
    2. Skifte intestinal innholdet delikat til høyre side av magen til å utsette venstre nyre. Forsiktig plassere trekkraft på nyrene å heve det ut av magen.
    3. Plass en hemostat over hilum i venstre nyre. Bruk iris saks for å mudderbunn ureter og nyre fartøy.
    4. Plasser venstre nyre i 1% Penicillin/Streptomycin DPBS løsning på is.
    5. Overføre røret som inneholder nyre til sterilt vev kultur panseret. Overføre nyre fra 15-mL konisk røret til en 60 mm Petriskål (figur 1). Skyll to ganger med 5 mL DPBS med kalsium og magnesium. Holde nyre suspendert i 5 mL DPBS i 60 mm parabolen.
      1. Forberede en ekstra 60 mm Petriskål med 5 mL DPBS under microdissection protokollen.
    6. Euthanize musen ved thoracotomy og exsanguination etter innkjøp av nyre, ifølge en godkjent IACUC dyr protokoll.

2. murine nyre Microdissection nyre segmentet isolering

  1. Fortsette å bruke steril teknikk for denne delen av den protokollen, inkludert sterilt hansker, kirurgiske maske, og bouffant å minimere risikoen for forurensing.
    1. Sted sterilt forheng på stereo mikroskop plattformen også områder bare venstre og høyre i mikroskopet har et sterilt felt for instrumenter. Plassere plast selvklebende ark på mikroskopet fokus knotter og spray med 70% etanol. Slå på doble svanehals illuminator lys scenen.
    2. Åpne steriliserte instrumenter (fin tang uten tenner, skalpell håndtere, #15 skalpell blad, to rett hemostats, to 30½ måle hul-fødte nåler) for på sterilt gardiner. Sted #15 blad på skalpell håndtere nå og legge en hemostat til hver p adapter/hub opprette nål disseksjon instrumenter for senere bruk, som vist i figur 1.
  2. Flytte 60 mm petri retter, som inneholder nyrene i DPBS og det andre bare DPBS, av vev kultur panseret mikroskop området.
    1. Plasser 60 mm Petriskål mål og fjern lokket for å avsløre nyrene. La DPBS inneholder rett til side på sterile feltet for senere bruk.
    2. Flytte parabolen slik at bare den fremre eller bakre overflaten av nyre er i sikte (dvs.store flate ansiktet av nyrene med andre ansiktet rørende bunnen av parabolen). Zoom til 3,2-4 X for denne delen av prosedyren. Bruke ikke-dominante hånd, bruke fine tang uten tenner å pierce og feste nyre mot parabolen nær mindreverdig og overlegen polakkene av nyret.
    3. Hold den ikke-dominante hånden å feste nyrene. Bruke #15 bladet fjerne gjennomsiktig fibrøs capsular laget fra utsatte overflaten den dominerende siden. Barbere den mest overfladiske 0,5 mm fra utsatte overflaten av nyrene å fjerne resten av kapselen.
    4. Bruk #15 bladet for å dissekere en Invertert pyramide av decapsulated området, ca 2 mm3 i størrelse. Hente 60 mm parabolen som inneholder bare DPBS og plasser pyramide av vev i rent parabolen. Kast resten av nyrene.
    5. Redusere forstørrelsen til 1.5-2,0 X for resten av dissection. Bruker to hemostat-nål instrumenter som skjærende instrumenter, skjær vev fragment i gradvis mindre biter til vev segmentene er mindre enn eller lik diameteren på nålen tips. En nyre vev 2 mm3 størrelse vil produsere mer enn 50 segmenter gang helt dissekert.
    6. Flytte 60 mm parabolen med nyre segmenter til vev kultur panseret. Fjern DPBS med 1000 µL pipette. Legge til 5 mL DMEM, supplert med 10% fosterets Bovine Serum (FBS) og 1% penicillin/streptomycin.
    7. Kultur i 3 dager på 37 ° C i en inkubator eller implantatet i mobilnettet konstruerer umiddelbart.

3. nyre segmentet mobilnettet konstruere fabrikasjon

  1. Kultur normal menneskelig dermal fibroblaster (NHDF) og menneskelige adipose mikrovaskulær endotelceller (HAMEC) i flere uker å få 7.2 x 105 fibroblaster og 1,8 x 105 endotelceller per konstruere ønsket. I vev kultur panseret, frø riktige forholdet mellom fibroblaster til endotelceller (4:1) i stav-formet brønner i agarose former til stillaset uten pre vaskulær endotelial fibroblast konstruksjoner (SPEC) som tidligere beskrevet av Czajka et al 19.
  2. Få en sterilisert hemostat 30½ G nål og en steril slikkepott med flat slutten.
    1. Fjerne meste av media fra 60 mm platen inneholder nyre segmenter, være forsiktig med å Sug opp og fjerne nyre segmentene.
    2. Utstyre kirurgisk forstørrelsesglass visualisere implantering av segmentene.
    3. Skrape slutten av spatula forsiktig langs bunnen av parabolen 60 mm å få 10-15 segmenter, fordelt jevnt langs spissen av spatula. Plass tuppen av spatula så nært som mulig til kanten av brønnen der SPEC ble sådd.
    4. Bruk en hemostat-30½ G nål instrument i den andre hånden for å flytte hvert enkelt segment fra slikkepott spissen til kanten av brønnen. Forsiktig flytte hvert segment til den godt med pinne-spissen til litt neddykket i tidligere seeded mobilnettet suspensjon.
    5. Kultur nyre segment-SPEC i 2:1:1 ratio av FGM-2/EGF-2/DMEM medium (2.5 mL volum totalt). Endre kultur medier hver 24 timer for 3 dager. Fjerne sammensetningene fra formene på 72 h og fikse eller flash-fryse for behandling.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Protokollen beskrevet produserer ca 50 nyre segmenter per pyramideformet 2 mm3 delen av nyre vev. Nyre segmentene som er behandlet og fotografert har rørformet og glomerular i ulike proporsjoner (se figur 2). Intakt segmentene ble utsatt for en analyse for å bestemme levedyktigheten til ulike segmenter gang hver 24 h i tre dager. Green-fluorescerende calcein-er finnes med intracellulære esterase aktivitet, indikativ av levende celler. Red-fluorescerende ethidium homodimer-1 sett med tap integriteten til plasma membranen. Disse segmentene er intakt, tredimensjonale strukturer, betydelig analysen penetrasjon er merkbar med AC confocal mikroskopi (se fig. 3).

Segmenter ble ytterligere preget for størrelse enhetlig bruker samme celle levedyktighet analysen. Bruker glass lysbilder med depresjoner, ble segmenter plassert under tak slips uten mekanisk kraft på noen dimensjoner av segmentene. Gratis flytende, segmentene ble fotografert 30 minutter etter plassering i cellen levedyktighet/toksisitet analysen. En z-projeksjon med 10-µm steg størrelse var tatt gjennom hele segmentet. Den største 'X' og 'Y' ble innhentet og registrert. 'Z' dimensjonen ble oppnådd ved å beregne avstanden fra første til siste synlige fluorophore. Gitt at segmentene er omtrent kubikk, en kubikk enkeltvolum ble innhentet og plottet å sammenligne 10 tilfeldig valgt segmenter fra en microdissection eksperiment. Målrette volum (300 µm)3 = 0,027 mm3 vises med en rød markør på histogrammet (Figur 4A). Representant 'X' og 'Y' mål er vist i Figur 4B. Selv om det er outliers, finnes det mange segmenter nær målet kvantum. Gjenta eksperimentering har vist konsekvent resultater (n = 20). Rå målinger (ikke vist her) viser at i de aller fleste av segmenter, det er minst én dimensjon måle 200-300 µm. Dette har viktige implikasjoner for diffusion begrensninger.

Nyre segmentene innebygd i stillaset-fri endothelial-fibroblast konstruksjoner og kultivert for 3 dager. Nyre segmentene innlemme med cellular sammensetningene skjemaet intakte strukturer av dag 3 (se figur 5et). Konstruerer opprettholde sitt pre vaskulær endotelial nettverk, vises ved merking med von Willebrand faktor (figur 5E). Det vises imidlertid ikke at nettverket invaderer nyre mobilnettet materialet. Nyre epitelceller er merket med Cytokeratin-18 (figur 5B, grønn). Disse konstruerer ble inkubert med FITC-merket albumin (figur 5C, grå) for å teste i vitro nyre funksjonalitet. Mens det er gjenværende fant albumin fra delene av innebygde nyre vev, det er "hot spots" innen de nyre rørformede epitelceller, de kjent for å ta opp albumin passerer intra-luminally. Dette er antatt å representere albumin reopptak i nyre segmentet mobilnettet Konstruer.

Figure 1
Figur 1 : Representant fotografier fra Nephrectomy og nyre segmentere Microdissection. En murine nyre er fjernet, skylles, og plassert i en 60 mm rett og flyttet til stereoscope mikroskop scenen. Diameteren på pinne-spissen brukes til å lede disseksjon. Hemostats knyttes til rundp tips for disseksjon instrumentene. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Microdissected nyre segmentet. Microdissected nyre segmentene inneholder sammensetninger av glomeruli (nederst til venstre, basophilic struktur) og tubules (resten av bildet) i sine opprinnelige arrangement. 10 X image, skala bar som angitt. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : Nyre segmentet levedyktighet. Microdissected nyre segmentene inneholder deler av slaktede og levende vev. Overveiende, segmentene lever, og forbli slik i kulturen på 72 h. Merk at ulike segmenter ble brukt til annen poeng, som levedyktighet analysen selv er giftig for celler. 10 X bilder, skala barer = 200 µm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : Nyre segmentet volum ensartethet. (A) Segment kubikk volum i mm3 fra én disseksjon eksperiment (n = 10). Enkeltstående segmenter representeres av blå poeng, i forhold til rød målpunkt (målet volum 0.027 mm3). (B) representant X og Y dimensjon målinger fra live-død analysen, 10 X image. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5 : Vev-konstruert skafottet uten nyre segmentere konstruksjon. (A) sammenslått bilde viser inkorporering av nyre segmenter SPEC. (B) Cytokeratin-18-positiv nyre rørformede epitelceller (grønn). (C) FITC-merket albumin. (D) Hoescht flekk for kjerner. (E) von Willebrand faktor (vWF) positivitet utheving prevascular nettverket. 10 X bilder, skala Bar = 200 µm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Metoder brukt til ingeniør levende nyre vev konstruksjoner varierer med hensyn til både type celler og biologisk materiale benyttes, og i mange tilfeller er foreldet eller ikke godt karakterisert i litteratur7. Mens mange bruker stamcelleforskningen tilnærminger eller recapitulating enkeltkomponenter i nyre arkitekturen i isolasjon, er utsiktene til kunstig gjenskape et hele organ med over 26 forskjellige differensiert celletyper fra mobilnettet suspensjoner overveldende for å vurdere21. Dette er sannsynligvis hvorfor andre har flyttet til tilnærminger med segmenter av nyre vev i vev utvikling programmer. Som beskrevet ovenfor, har tidligere arbeid blitt gjort i isolasjon av nyre segmenter for såing PGA stillaser16. Men metodene som er brukt til å beskrive isolering av segmenter ble beskrevet i liten detalj og segmentene var ikke kultivert for en periode for å vurdere for levedyktigheten. Metoden beskrevet her, sammen med bruk av mobilnettet levedyktighet analysen, viser at i minst deler av nyre segmentene opprettholder levedyktigheten til 72-h-merke som ikke har blitt beskrevet før. Metoden har også fordelen av å produsere segmenter med ganske forutsigbar dimensjoner. I tillegg gir disse metodene et klinisk oversettbare tilnærming til augmenting sviktende nyrefunksjonen, hovedsakelig demonstrere en mulig metode for isolering av segmenter av primære nyre vev av organer som ellers ville bli forkastet.

Utvikle metoden, var de største utfordringene først identifisere et sterilt objekt av passende størrelse og andre, opprettholde sterilitet som prosedyren involvert mange skritt utenfor celle kultur panseret. 30½ G nål tips viste seg for å være nyttig måling samt disseksjon enheter. Sterilitet var en utfordring tidlig i eksperimentering, hovedsakelig knyttet til kirurgisk oppsett og kontrollerende murine pels.

Prosedyrens begrensninger gjelder tredimensjonale natur nyre vev segmentene. I én visning under mikroskopet, kan størrelsen på segmentet synes å være omtrent på størrelse med nål diameter, 0.260 mm. Z-dimensjonen er imidlertid ikke synlig på en stereoscope. Microdissection er gjort for hånd, som selv er en annen begrensning. I fremtiden, ville robot standardisering være ideelt. Hvis den 2 mm3 pyramideformet delen av nyre vev ble opprettholdt i riktig retning i disseksjon, ville dissekere ut intakt nephrons ikke være ufattelige. Til slutt, sammenligne disse konstruksjoner til bio-kunstig bukspyttkjertelen, i hvilken Holme celler var innebygd i spesifikasjonen, en må erkjenne nøkkelforskjellene20. Nyre er funksjonelt og arkitektonisk unik fra bukspyttkjertelen og kanskje mer komplekse. I tillegg er Holme celler bare en undertype av funksjonelle celle i bukspyttkjertelen, i motsetning til konglomerat av funksjonelle celler isolert med nyre segmenter i denne metoden. Med arkitektur og spesielt retningen spiller en stor rolle i funksjon av nyre- og spesielt filtrering, er mangelen på ensartet retningen for segmentene i Konstruer en ekstra svakhet av denne metodikken.

Pågående forskning er rettet mot vurdering av nyre segmentet og nyre konstruere funksjonalitet, for å avklare den grad som albumin opptaket skjer og vurdere andre nyre funksjoner. Fremtidige dyreforsøk involvere implantering av nyre sammensetningene i blæren veggen. Innebygging Konstruer i denne svært vaskulær kroppslige struktur ville tillate rask anastomose samt obviate behovet for en samling system, med filtratet skiller ut direkte i blæren. Tanke på at i vitro funksjonaliteten av nyre vev er svært begrenset, er i vivo testing viktig. Bare i vitro testene er rapportert i litteraturen er sentrert rundt albumin opptak og erytropoietin uttrykk17,22. Disse levende segmenter av intakt nyre vev i sin opprinnelige arkitektur innebygd i konstruksjoner med primitive endothelial nettverk, som ikke stole på noen utenlandske biologisk materiale, viser lover i går mot funksjonell, biokompatible nyre vev erstatning .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

NIH institusjonelle postdoktor trening 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 problemet 133 Microdissection nyre vev utvikling konstruksjonen nyre konstruksjonen stillaset-fri vev Engineering primære nyre vev
Microdissection av primære nyre vev segmenter og innlemmelse med romanen stillaset-fri konstruksjon 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