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Article de méthode

Fabrication d’un Hydrogel de dérivés de matrice extracellulaire rein Cortex

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DOI :

10.3791/58314

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13 octobre 2018

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Dans cet article

Résumé

Nous présentons ici un protocole pour fabriquer un rein cortex extracellulaire dérivé de matrice hydrogel pour conserver la composition biochimiques et structurales du rein natif de la matrice extracellulaire (MEC). Le processus de fabrication et ses applications sont décrites. Enfin, un point de vue sur l’utilisation de cet hydrogel pour soutenir la bioingénierie et la régénération cellulaire et tissulaire rénale spécifique est discutée.

Résumé

Matrice extracellulaire (ECM) fournit des indices biochimiques et biophysiques importants pour maintenir l’homéostasie tissulaire. Hydrogels synthétiques actuels offrent soutien mécanique robuste pour in vitro culture cellulaire, mais n’ont pas la composition protéique et ligand nécessaire pour provoquer un comportement physiologique des cellules. Ce manuscrit décrit une méthode de fabrication pour un rein cortex dérivés ECM hydrogel avec bonne robustesse mécanique et la composition biochimique favorable. L’hydrogel est fabriquée par mécaniquement l’homogénéisation et cortex DECELLULARISE rein humain ECM de solubilisation. La matrice conserve les rapports de protéine native rein cortex ECM tout en permettant aussi de gélification à des rigidités mécaniques physiologiques. L’hydrogel sert de substrat sur lequel rein cortex dérivées des cellules peuvent être maintenus dans des conditions physiologiques. En outre, la composition de l’hydrogel peut être manipulée pour modéliser un environnement malade qui permet l’étude future des maladies rénales.

Introduction

Matrice extracellulaire (ECM) fournit des indices biochimiques et biophysiques importants pour maintenir l’homéostasie tissulaire. La composition moléculaire complexe régit les propriétés structurales et fonctionnelles du tissu. Protéines structurales confèrent des cellules la conscience spatiale et permettent pour l’adhérence et la migration1. Ligands liés interagissent avec les récepteurs de surface cellulaire pour contrôler le comportement de cellule2. Rein ECM contient une multitude de molécules dont la composition et structure varie selon la localisation anatomique, stade de développement et maladie état

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Protocole

Reins humains ont été isolées du Nord-Ouest LifeCenter, suivant les directives éthiques fixés par l’Association des organisations de marchés orgue. Ce protocole suit animaux soins et cellule culture lignes directrices établies par l’Université de Washington.

1. préparation du tissu rénal humain

  1. Préparation de la solution de DÉCELLULARISATION
    1. Stériliser un bécher de 5000 mL et d’un bar de remuer de 70 x 10 mm.
    2. Mélanger 1/1000 (poids : volume) dodécylsulfate de sodium (SDS) dans l’eau désionisée autoclavé dans le bécher. Laisser la solution sur une plaque de remuer à environ 200 tr/min pendant 24 h ou jusqu'à ce q....

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Résultats

L’hydrogel kECM fournit une matrice pour culture de cellules de rein avec une composition chimique similaire comme le microenvironnement rein natif. Pour fabriquer l’hydrogel, tissu de cortex rénal est mécaniquement isolé d’un organe rein entier et coupé en dés (Figure 1). DÉCELLULARISATION avec un détergent chimique (Figure 2 a.1-A.3) suivie de rinçages à l’eau pour enlever les particules de détergent (

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Discussion

Matrices fournissent des signaux mécaniques et chimiques importantes qui régissent le comportement de la cellule. Hydrogels synthétiques sont capables de soutenir la structuration 3-dimensional complexe mais ne parviennent pas à fournir les divers signaux extracellulaires dans des micro-environnements matrice physiologique. Hydrogels dérivés ECM natif sont des matériaux idéaux pour les études aussi bien in vivo et in vitro . Des études antérieures ont utilisé DECELLULARISE ECM hydrogels pour enrober des.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs tiennent à souligner la Lynn et Mike Garvey Imaging de laboratoire à l’Institut des cellules souches et médecine régénérative et LifeCenter du Nord-Ouest. Ils aimerait également remercier le soutien financier de subventions National Institutes of Health, TR000504 UH2/UH3 (à J.H.) et DP2DK102258 (à Y.Z.), NIH T32 formation grant DK0007467 (pour R.J.N.) et un don sans restriction par les centres de rein du Nord-Ouest à la Institut de recherche de rein.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Préparation du tissu rénal
5000 mL BécherSigma-AldrichZ740589
Dodécylsulfate de sodium (SDS)Sigma-Aldrich436143
Stérile H2OAutoclave DI H2O
Barre d’agitation (70 x 10 mm)Fisher Science14-512-128
500 mL Filtre à videVWR97066-202
Plaqued’agitation Sigma-AldrichCLS6795420D
1000 mL BécherSigma-AldrichCLS10031L
F4642Toute pince similaire peut être utilisée
Poignée à ciseaux Hélice Sigma-AldrichZ168866
Ciseaux de dissectionSigma-AldrichZ265977
Manche de scalpel, n° 4VWR25859-000Tout manche de scalpel similaire peut être utilisé
Lame de scalpel, n° 20VWR25860-020Toute lame de scalpel similaire peut être utilisée
Barre d’agitation (38,1 x 9,5 mm)Fisher Science14-513-52
Sous-coussin absorbantVWR82020-845
Boîte de Pétri (150 x 25 mm)Corning430597
Sac autoclavable pour matières biologiquesVWR14220-026
Passoire à cellules stériles (40 μm)Fisher Science22-363-547
Eau de culture cellulaireHyCloneSH30529.03
30 mL Tube autoportantVWR89012-778
strong> Fabrication d’une machine d’homogénéisation de tissus <>
PolytronPCU-20110
LyophilisateurLabconco7670520
20 mL Flacons à scintillation en verre et bouchonSigma-AldrichV7130
(15,9 x 8 mm)Fisher Science14-513-62
Pepsine de la muqueuse gastrique porcineSigma-AldrichP7012
0,01 N HClSigma-Aldrich320331Diluer à 0,01 N HCl avec de l’eau de culture cellulaire
Rénale ECM Gélification
1 N NaOH (stérile)Sigma-Aldrich415413Diluer à 1 N dans de l’eau de culture cellulaire
Milieu 199Sigma-AldrichM4530
15 mL Tube coniqueThermoFisher339651
Milieu de culture cellulaireThermoFisher11330.032Dulbecco’s Modified Eagle Medium : Mélange de nutriments F-12 (DMEM/F12)
Sérum fœtal de bovin (FBS)Gibco10082147
Antibiotique-antimycosique 100XLife Technologies15240-062
Insuline, transferrine, sélénium, solution de pyruvate de sodium ( ITS-A) 100XLife Technologies51300-044
Seringue de 1 mLSigma-AldrichZ192325
MicrospatuleSigma-AldrichZ193208
Pince Sigma-Aldrich< gel ECMBarre d’agitation

Références

  1. Lelongt, B., Ronco, P. Role of extracellular matrix in kidney development and repair. Pediatric Nephrology. 18 (8), 731-742 (2003).
  2. Yue, B. Biology of the Extracellular Matrix: An Overview. Journal of Glaucoma. 23, S20-S23 (2014).
  3. Miner, J. H.

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Réimpressions et autorisations

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