Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

Syntese af decellulariserede brusk ekstracellulære matrixhydrogeler

Published: July 21, 2023 doi: 10.3791/64797

Summary

Dette papir introducerer en ny metode til syntese af decellulariserede brusk ekstracellulære matrix (DC-ECM) hydrogeler. DC-ECM hydrogeler har fremragende biokompatibilitet og giver et overlegent mikromiljø til cellevækst. Derfor kan de være ideelle cellestilladser og biologiske leveringssystemer.

Abstract

Decellulariserede brusk ekstracellulære matrix (DC-ECM) hydrogeler er lovende biomaterialer til vævsteknik og regenerativ medicin på grund af deres biokompatibilitet og evne til at efterligne naturlige vævsegenskaber. Denne protokol sigter mod at producere DC-ECM-hydrogeler, der nøje efterligner den oprindelige ECM i bruskvæv. Protokollen involverer en kombination af fysisk og kemisk forstyrrelse og enzymatisk fordøjelse for at fjerne det cellulære materiale, samtidig med at ECM's struktur og sammensætning bevares. DC-ECM er tværbundet ved hjælp af et kemisk middel til dannelse af en stabil og biologisk aktiv hydrogel. DC-ECM-hydrogelen har fremragende biologisk aktivitet, rumlig struktur og biologisk induktionsfunktion samt lav immunogenicitet. Disse egenskaber er gavnlige for at fremme celleadhæsion, proliferation, differentiering og migration og for at skabe et overlegent mikromiljø for cellevækst. Denne protokol giver en værdifuld ressource for forskere og klinikere inden for vævsteknik. Biomimetiske hydrogeler kan potentielt forbedre udviklingen af effektive vævstekniske strategier til bruskreparation og regenerering.

Introduction

Bruskvævsteknik er et hurtigt voksende felt, der søger at regenerere beskadiget eller sygt bruskvæv1. En central udfordring på dette område er udviklingen af biomimetiske stilladser, der kan understøtte vækst og differentiering af chondrocytter, cellerne, der er ansvarlige for at producere brusk2. ECM af bruskvæv spiller en kritisk rolle i reguleringen af chondrocytters adfærd. DC-ECM er et effektivt stillads til vævstekniske applikationer3.

En række teknikker er blevet udviklet til at producere DC-ECM fra bruskvæv, herunder kemiske, enzymatiske og fysiske metoder. Disse metoder resulterer imidlertid ofte i dannelsen af ECM-hydrogeler, der ikke er tilstrækkeligt biomimetiske, hvilket begrænser deres potentiale til anvendelse i vævstekniske applikationer 4,5. Der er således behov for en mere effektiv metode til fremstilling af DC-ECM-hydrogeler.

Udviklingen af denne teknik er vigtig, fordi den kan fremme vævsteknik ved at give en ny tilgang til at skabe biomimetiske stilladser, der kan understøtte vævsregenerering og reparation. Desuden kunne denne teknik let tilpasses til at producere ECM-hydrogeler fra andre væv og derved udvide dens potentielle anvendelser.

I den bredere litteratur har der været stigende interesse for at bruge DC-ECM som stillads til vævstekniske applikationer6. Talrige undersøgelser har vist effektiviteten af DC-ECM-hydrogeler til at fremme cellevækst og differentiering i forskellige væv, herunder brusk 7,8. Derfor er udviklingen af en protokol til fremstilling af DC-ECM-hydrogeler, der nøje efterligner bruskvævets naturlige ECM, et væsentligt bidrag til feltet.

Protokollen præsenteret i dette papir adresserer dette behov ved at tilvejebringe en ny metode til fremstilling af DC-ECM hydrogeler, der nøje efterligner den naturlige ECM af bruskvæv. Protokollen involverer decellularisering af bruskvæv, isolering af den resulterende ECM og skabelse af en hydrogel ved at tværbinde ECM med en biokompatibel polymer. Den resulterende hydrogel har vist lovende resultater til støtte for vækst og differentiering af chondrocytter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne undersøgelse blev godkendt af den etiske komité på Tongde Hospital i Zhejiang-provinsen.

1. Fremstilling af DC-ECM-hydrogelen

BEMÆRK: I denne undersøgelse blev brusk opnået fra knæleddene hos 12 måneder gamle Bama miniature grise, idet man undgik indsamling af knoglevæv.

  1. Tag den opsamlede brusk, og bloker og hugg den i 1-2 mm3 stykker med en skalpel.
  2. 20 g af den hakkede brusk anbringes i et 50 ml centrifugeglas, og der tilsættes 20 ml hypotonisk Tris-HCl-buffer (10 mM Tris-HCI, pH 8,0) for at nedsænke vævet fuldstændigt. Anbring centrifugeglasset i en -80 °C fryser i 3 timer og derefter i en 37 °C ovn i 3 timer. Gentag fryse- og opvarmningstrinnet seks gange. I dette trin behøver den hypotoniske Tris-HCI-buffer ikke udskiftning.
  3. Centrifugerøret rystes i 30 sek. ved hjælp af en hvirvelblander med en hastighed på 1.000 omdr./min. Placer en sigte i rustfrit stål (porestørrelse: ~250 μm) på et nyt 50 ml centrifugerør.
  4. Den decellulariserede brusk dekanteres langsomt i sigten i rustfrit stål, vasker vævet tre gange med sterilt PBS og opsamler brusk.
  5. Tilsæt 10 ml trypsinopløsning (0,25% trypsin i PBS), og anbring røret på en ryster ved 37 °C i 24 timer. I løbet af denne periode skal du udskifte trypsin hver 4. time. Filtrer suspensionen ved hjælp af sigten i rustfrit stål, og bevar vævet. Trypsin kan behandles natten over under en af fordøjelsesprocesserne, og dette vil ikke påvirke den endelige fordøjelse.
  6. Vask trypsiniseret væv med hypertonisk buffer (1,5 M NaCl, 50 mM Tris-HCI, pH 7,6).
  7. Der tilsættes 10 ml nukleaseopløsning (50 E/ml deoxyribonuklease og 1 E/ml ribonuklease i 10 mM Tris-HCl, pH 7,5), og glasset anbringes på en ryster ved 37 °C i 4 timer.
  8. Fjern nukleaseopløsningen, vask brusk tre gange med steril PBS, og tilsæt hypotonisk Tris-HCI-opløsning. Centrifugeglasset anbringes på en ryster, og skylles i 20 timer ved stuetemperatur (RT).
  9. Fjern den hypotoniske Tris-HCI-opløsning, vask brusk tre gange med steril PBS, og tilsæt 1% Triton X-100-opløsning for at nedsænke vævet i 24 timer.
  10. Fjern Triton X-100-opløsningen, og skyl grundigt den decellulariserede brusk med destilleret vand i 3 dage, skift det destillerede vand hver 12. time.
  11. Sug brusk i blød i pereddikesyreopløsning (0,1% PAA i 4% ethanol) i 4 timer. Fjern pereddikesyreopløsningen, og vask brusk tre gange med sterilt destilleret vand.
  12. Sigten i rustfrit stål (porestørrelse: ~250 μm) anbringes på et 50 ml centrifugerør. Den decellulariserede brusk dekanteres langsomt i sigten i rustfrit stål, og brusken opsamles. Test graden af decellularisering og matrixretention af brusk ved at estimere DNA-, kollagen- og glycosaminoglycanindholdet (GAG).
  13. Sæt den decellulariserede brusk i en slibeskål, tilsæt flydende nitrogen, og slib den decellulariserede brusk til dannelse af et pulver. Tag 2 g af det decellulariserede bruskpulver, tilsæt 80 ml 0,5 M eddikesyre og 20 mg pepsin, og fordøjes i 24 timer. Centrifuger ved 400 x g i 10 minutter; sedimentet kasseres, og supernatantopløsningen (DC-ECM-opløsning) opsamles.
  14. 1 ml DC-ECM-opløsning pr. brønd dekanteres i 6-brøndsplader. Anbring pladerne med 6 brønde i en lyofilisator. Frys DC-ECM-opløsningen. Når temperaturen i frysetørreren falder til -40 °C, tændes vakuumpumpen, og vakuumgraden holdes på 10 Pa i 22 timer.
  15. Den frysetørrede DC-ECM-opløsning tages ud, anbringes i centrifugeglas og opbevares ved -20 °C. Den mindste opbevaringsperiode for frysetørret DC-ECM-opløsning overstiger et halvt år.
  16. Der tilsættes 1 ml sterilt destilleret vand for at opløse 20 mg frysetørret DC-ECM-opløsning i centrifugeglasset. Ryst i 1 min ved hjælp af en hvirvelblander med en hastighed på 1.000 o/min ved RT. Der tilsættes 1 mg vitamin B2 (0,1% w/v) til DC-ECM-opløsningen, inkuberes ved 37 °C i 60 minutter og bestråles med UV-lys (370 nm, 3,5 mW/cm2) i 3 minutter for at danne en hydrogel (DC-ECM-hydrogel).

2. Påvisning af decellulariseret brusk

  1. Påvisning af DNA-indhold i decellulariseret brusk
    BEMÆRK: Uddrag DNA'et ved hjælp af DNEasy Blood &; Tissue Kit.
    1. Først skal du tage 20 mg DC-ECM brusk i et centrifugerør. Der tilsættes 180 μL buffer GTL og 20 μL proteinase K ved hvirvelsvingning, og brusken inkuberes ved 56 °C i 4 timer, indtil den er helt opløst.
    2. Centrifugerøret rystes i 15 sek. ved hjælp af en hvirvelblander med en hastighed på 1.000 o/min ved RT. Derefter tilsættes 200 μL buffer GL og vandfri ethanol, og blandes grundigt med hvirvelvibrationer. Prøverne centrifugeres i 1 min med en hastighed på 6 000 x g ved 4 °C.
    3. Der tilsættes 500 μL buffer GW1 til adsorptionskolonnen, og prøverne centrifugeres i 1 min med en hastighed på 12.000 x g ved 4 °C. Der tilsættes 500 μL buffer GW2 til adsorptionskolonnen, og der centrifugeres ved 20.000 x g ved 4 °C i 1 min. Til sidst tilsættes 50 μL steriliseret vand til adsorptionskolonnen, og centrifugeres i 1 min med en hastighed på 6.000 x g ved 4 °C for at opsamle DNA-opløsningen. Bestem DNA-indholdet ved hjælp af et spektrofotometer.
  2. Påvisning af kollagenindhold i den decellulariserede brusk
    1. For at detektere kollagenindholdet i den decellulariserede brusk skal du bruge hydroxyprolin som en kollagenaminosyremarkør. 5 mg decellulariseret brusk syrnes med 5 ml 6 M saltsyre ved 100 °C i 20 minutter, og derefter neutraliseres det med 5 ml 6 M natriumhydroxidopløsning.
    2. Indholdet af hydroxyprolin beregnes ved at måle prøvens absorbans ved 570 nm med et spektrofotometer. Der opnås en lineær regression med koncentrationsabsorption under anvendelse af standardhydroxyprolinprøven.
  3. Påvisning af GAG-indhold i den decellulariserede brusk
    BEMÆRK: GAG-indholdet i DC-ECM-brusk blev påvist ved hjælp af et vævs-GAG-kolorimetrisk kvantitativt detektionssæt. Alle nedenstående reagenser er tilgængelige i sættet.
    1. Tag 200 mg DC-ECM bruskpulver, og tilsæt 500 μL reagens A ved hvirvelsvingning. Prøven inkuberes ved 4 °C i 16 timer, og centrifugeres derefter ved 14 000 x g i 10 minutter.
    2. Der udtages 50 ml prøveopløsning, og der tilsættes 50 μL opløsning med højt saltindhold (Reagens B) og 50 μL syreopløsning (Reagens C) ved hvirvelsvingning. Inkuber prøven i 10 min.
    3. Der tilsættes 750 μL farvestofopløsning (reagens D) ved hvirvelsvingning, og prøven inkuberes i 30 minutter under mørke forhold. Prøven centrifugeres ved 14.000 x g i 10 minutter, og supernatanten kasseres derefter.
    4. Tilsæt 1 μL rengøringsopløsning (Reagens E), og bland godt. Prøven centrifugeres ved 14.000 x g i 10 min., og supernatanten kasseres.
    5. Der tilsættes 1 μL dissociationsopløsning (reagens F) til prøven, og blandingen blandes godt. Inkuber prøven i 30 minutter under mørke forhold. Endelig bestemmes GAG-indholdet ved hjælp af et spektrofotometer ved 600 nm.
  4. Scanning elektronmikroskop (SEM) og transmissionselektronmikroskop (TEM) analyse af den decellulariserede brusk
    1. Sammenlign det decellulariserede brusk og normalt bruskvæv. Prøven anbringes i en 2,5 % glutaraldehydopløsning, inkuberes ved 4 °C natten over og vaskes derefter med PBS tre gange.
    2. Fastgør prøven i 1% OsO4 i 1 time, og vask derefter tre gange med PBS.
    3. Dehydrer prøven ved sekventiel nedsænkning i 50%, 70%, 90% og 100% ethanol samt 100% acetone i 15 minutter hver. Prøven anbringes i en blandet opløsning af hexamethyldisilazan og ethanol (1:1) i 15 minutter efterfulgt af nedsænkning i ren hexamethyldisilazan i 15 minutter.
    4. Anbring prøven i en HCP-2-tørretumbler, og tør derefter med flydende nitrogen. Overtræk derefter den fuldt tørrede prøve med et tyndt lag guldpalladium ved hjælp af sputterbelægning og billede ved hjælp af SEM. Sputterbelægningen blev udført med en effekt på 120 W i 5 min. Eksperimentet blev udført under følgende betingelser: en arbejdsspænding på 15 kV og en vakuumgrad lavere end 5 x 10-5 Pa.
    5. Til TEM-analysen anbringes prøven i en blanding af vandfri acetone og harpiks (1:1) i 1 time efterfulgt af en blanding af vandfri acetone og harpiks (1:3) i 3 timer. Anbring derefter prøven i harpiks natten over.
      1. Prøven anbringes i indlejrede kapsler med medium påfyldning, og der opvarmes ved 70 °C i 9 timer.
      2. Efter indlejring skæres prøven i 70 nm tynde skiver ved hjælp af et ultrafint mikrotomt og anbringes på et kobbernet.
      3. Der pipetteres 20 μL uranylacetat farvningsopløsning på kobbermasken, og der bejdses i 15 minutter ved RT. Farvningsopløsningen fjernes ved forsigtigt at vaske masken to gange med destilleret vand.
      4. Derefter pipetteres 20 μL blycitratfarvningsopløsning på kobbernettet og pletter i 15 minutter ved RT. Vask masken tre gange med destilleret vand.
      5. Læg kobbernettet på et rent petrifad beklædt med filterpapir. Efter lufttørring fotograferes sektionerne ved hjælp af TEM. Sonden blev påført med en nedadgående kraft på 500 nN, scannet med en hastighed på 1 Hz og havde en elastisk konstant (k-værdi) på 40 Nm-1. Sondespidsens radius blev målt til 8 nm.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

For at forberede en bedre DC-ECM bruskhydrogel studerede og gennemgik vi den tidligere litteratur og sammenlignede de forskellige decellulariseringsprotokoller med hensyn til decellulariseringsforholdet, immunogeniciteten og mekanisk funktionalitet9.

På dette grundlag forberedte vi DC-ECM bruskhydrogelen og undersøgte effekten af en radialt orienteret ekstraktionsmatrix / mesenkymal stamcelleeksosombioblæk til behandling af osteokondrale defekter. Resultaterne viste, at DC-ECM-bruskhydrogelen havde lav immunogenicitet og kunne forbedre cellemigration og fremme bruskreparation10.

I de senere år har vi optimeret forberedelsen af DC-ECM-brusk. Vi forberedte den decellulariserede brusk ved hjælp af ovenstående eksperimentelle trin. Resultaterne viste, at DNA-indholdet blev elimineret i den decellulariserede brusk sammenlignet med det i native brusk (p < 0,001, figur 1A). Hydroxyprolintesten indikerede, at kollagenindholdet var ens mellem de indfødte og decellulariserede brusk (p = 0,48, figur 1B). DMMB-analysen viste, at glycosaminoglycan var godt bevaret i den decellulariserede brusk sammenlignet med den oprindelige brusk (p = 0,68, figur 1C). Desuden blev SEM og TEM brugt til at observere ultrastrukturen af DC-ECM (figur 1D).

For at fremstille en DC-ECM-hydrogel blev den frysetørrede DC-ECM-opløsning opløseligt til en slutkoncentration på 2 vægt%. Endvidere blev DC-ECM-opløsningen blandet med VB2 efterfulgt af UVA (370 nm)-induceret tværbinding (figur 2A). Vi placerede DC-ECM-opløsningen og DC-ECM-hydrogelen i mikrocentrifugerør (figur 2B). Når rørene blev inverteret, strømmede hydrogelen i rørene ikke til bunden, hvilket var et tegn på gelering. Geleringstiden for DC-ECM-opløsningen baseret på kollagen-selvmontering ved 37 °C uden tværbindingsmiddel var ca. 15 minutter (figur 2C). Viskositeten og det dynamiske modul af DC-ECM-opløsningen og hydrogelen blev testet. Vi fandt, at opløsningsviskositeten af DC-ECM-hydrogelen var højere end DC-ECM-opløsningen, og højere forskydningshastigheder var forbundet med lavere opløsningsviskositet (figur 2D). Derudover var lagringsmodulet for både DC-ECM-opløsningen og hydrogelen meget højere end tabsmodulet, hvilket indikerer, at de begge havde egenskaber som en gel snarere end en væske (figur 2E). Især efter tværbinding og frysetørring faldt porestørrelserne for DC-ECM-opløsningen og DC-ECM-hydrogelen, målt med SEM, fra 137,672 μm til 37,936 μm (p < 0,00195, figur 2F,G).

Figure 1
Figur 1: Forberedelse og karakterisering af den decellulariserede brusk. Den decellulariserede brusk blev sammenlignet med den indfødte brusk. (A-C) Kvantificering af DNA-, kollagen- og glycosaminoglycanindholdet (GAG). n = 5, ***p < 0,001 (Elevens t-test). Alle eksperimenterne blev udført mindst tre gange. D) Mikroskopiske strukturer af den naturlige brusk og decellulariserede brusk fotograferet med SEM og TEM. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Fremstilling og karakterisering af DC-ECM-hydrogelen. Under ultraviolet lys krydsede DC-ECM-opløsningen og VB2 og dannede en DC-ECM-hydrogel. (A) Molekylestrukturer og syntese af DC-ECM-hydrogelen. Udseendet, karakteriseringen og de mekaniske egenskaber blev sammenlignet mellem DC-ECM-opløsningen og DC-ECM-hydrogelen. B) Billederne af DC-ECM-opløsningen og DC-ECM-hydrogelen i mikrocentrifugeglas. C) Geleringstiden for DC-ECM-hydrogelen og DC-ECM/VB2-hydrogelen. n = 3, ***p < 0,001 (Elevens t-test). D) Viskositeten og E) det dynamiske modul for DC-ECM-opløsningen og DC-ECM-hydrogelen. F) DC-ECM-opløsningens mikroskopiske strukturer og hydrogelens (lav og høj forstørrelse). Skalastænger = 100 μm. (G) Porestørrelser af DC-ECM-opløsningen og hydrogelen. n = 5, ***p < 0,001 (Elevens t-test). Alle eksperimenterne blev udført mindst tre gange. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne protokol giver en systematisk tilgang til fremstilling af decellulariserede brusk ekstracellulære matrixhydrogeler, der nøje efterligner den oprindelige ECM af bruskvæv. Protokollen involverer en kombination af fysisk, kemisk og enzymatisk forstyrrelse for at fjerne cellulært materiale, samtidig med at ECM's struktur og sammensætning bevares. Protokollens kritiske trin inkluderer justering af decellulariseringstiden og -metoderne og sikring af fuldstændig decellularisering.

Sammenlignet med andre eksisterende metoder til vævsteknik og regenerativ medicin giver denne protokol flere fordele. DC-ECM-hydrogeler har fremragende biologisk aktivitet, rumlig struktur og biologisk induktionsfunktion samt lav immunogenicitet, og disse egenskaber er gavnlige til at fremme celleadhæsion, proliferation, differentiering og migration11. DC-ECM hydrogeler kan også anvendes til lægemiddelafgivelse og bruskdefektbehandling12.

En ændring, der kan foretages i denne protokol, er brugen af forskellige tværbindingsmidler til forbedring af hydrogelens mekaniske egenskaber. For eksempel kan nanometalmaterialer bruges til at forbedre hydrogelens mekaniske egenskaber13. Derudover kan koncentrationen af riboflavin og eksponeringstiderne for UV-lys optimeres til at kontrollere hydrogelens tryk- og trækstyrker.

På trods af sine mange fordele har denne teknik nogle begrænsninger, der bør overvejes. En begrænsning er, at decellulariseringsprocessen kan forårsage en vis skade på ECM, hvilket fører til ændringer i dets mekaniske egenskaber14. En anden begrænsning er, at decellulariseringsprocessen muligvis ikke helt fjerner alt antigent materiale, hvilket fører til et potentielt immunrespons15. Desuden er det vigtigt at bemærke, at protokollen beskrevet i dette papir er specifik for bruskvæv, og andre typer væv kan kræve justeringer af decellulariseringsmetoden.

Med hensyn til fremtidige applikationer kan denne protokol optimeres yderligere til at udvikle DC-ECM-hydrogeler med forskellige tryk- og trækstyrker. Derudover kan denne teknik anvendes på andre væv til at udvikle biomimetiske hydrogeler til vævsteknik og regenerative medicinapplikationer. Samlet set giver protokollen, der præsenteres i dette papir, en værdifuld ressource for forskere og klinikere inden for vævsteknik og har potentialet til at forbedre udviklingen af effektive vævstekniske strategier til bruskreparation og regenerering.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev sponsoreret af medicin- og sundhedsteknologiplanen for Zhejiang-provinsen (2019KY050), den traditionelle kinesiske medicinvidenskabs- og teknologiplan for Zhejiang-provinsen (2019ZA026), den centrale forsknings- og udviklingsplan i Zhejiang-provinsen (bevilling nr. 2020C03043), den traditionelle kinesiske medicinvidenskabs- og teknologiplan for Zhejiang-provinsen (2021ZQ021) og Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China (LQ22H060007).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 M Tris-HCl, pH7.6 Beyotime ST776-100 mL
1 M Tris-HCl, pH8.0 Beyotime ST780-500 mL
-80 °C Freezer Eppendorf F440340034
Deoxyribonuclease Aladdin D128600-80KU
DNEasy Blood &Tissue Kit Qiagen No. 69506
GAG colorimetric quantitative detection kit Shanghai Haling HL19236.2
HCP-2 dryer  Hitachi N/A
Nanodrop8000 Thermo Fisher N/A Spectrophotometer
PBS (10x) Gibco 70011044
Ribonuclease Aladdin R341325-100 mg
Sigma500 ZIESS N/A Scanning electron microscope
Spectra S Thermo Fisher N/A Transmission electron microscope
Stainless steel sieve SHXB-Z-1 Shanghai Xinbu
Triton X-100 Beyotime P0096-500 mL
Trypsin  Gibco 15050065
Ultraviolet lamp Omnicure 2000 N/A
Vitamin B2 Gibco R4500-5G
Vortex mixer Shanghai Qiasen 78HW-1 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Vega, S. L., Kwon, M. Y., Burdick, J. A. Recent advances in hydrogels for cartilage tissue engineering. European Cells & Materials. 33, 59-75 (2017).
  2. Yang, J., Zhang, Y. S., Yue, K., Khademhosseini, A. Cell-laden hydrogels for osteochondral and cartilage tissue engineering. Acta Biomaterialia. 57, 1-25 (2017).
  3. Bejleri, D., Davis, M. E. Decellularized extracellular matrix materials for cardiac repair and regeneration. Advanced Healthcare Materials. 8 (5), e1801217 (2019).
  4. Brown, M., Li, J., Moraes, C., Tabrizian, M., Li-Jessen, N. Y. K. Decellularized extracellular matrix: New promising and challenging biomaterials for regenerative medicine. Biomaterials. 289, 121786 (2022).
  5. Barbulescu, G. I., et al. Decellularized extracellular matrix scaffolds for cardiovascular tissue engineering: Current techniques and challenges. International Journal of Molecular Sciences. 23 (21), 13040 (2022).
  6. Zhang, W., Du, A., Liu, S., Lv, M., Chen, S. Research progress in decellularized extracellular matrix-derived hydrogels. Regenerative Therapy. 18, 88-96 (2021).
  7. Zhu, W., et al. Cell-derived decellularized extracellular matrix scaffolds for articular cartilage repair. International Journal of Artificial Organs. 44 (4), 269-281 (2021).
  8. Li, T., Javed, R., Ao, Q. Xenogeneic decellularized extracellular matrix-based biomaterials for peripheral nerve repair and regeneration. Current Neuropharmacology. 19 (12), 2152-2163 (2021).
  9. Xia, C., et al. Decellularized cartilage as a prospective scaffold for cartilage repair. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications. 101, 588-595 (2019).
  10. Chen, P., et al. Desktop-stereolithography 3D printing of a radially oriented extracellular matrix/mesenchymal stem cell exosome bioink for osteochondral defect regeneration. Theranostics. 9 (9), 2439-2459 (2019).
  11. Saldin, L. T., Cramer, M. C., Velankar, S. S., White, L. J., Badylak, S. F. Extracellular matrix hydrogels from decellularized tissues: Structure and function. Acta Biomaterialia. 49, 1-15 (2017).
  12. Yuan, X., et al. Stem cell delivery in tissue-specific hydrogel enabled meniscal repair in an orthotopic rat model. Biomaterials. 132, 59-71 (2017).
  13. Zheng, L., et al. Intensified stiffness and photodynamic provocation in a collagen-based composite hydrogel drive chondrogenesis. Advanced Science. 6 (16), 1900099 (2019).
  14. Young, J. L., Holle, A. W., Spatz, J. P.Nanoscale and mechanical properties of the physiological cell-ECM microenvironment. Experimental Cell Research. 343 (1), 3-6 (2016).
  15. Abdolghafoorian, H., et al. Effect of heart valve decellularization on xenograft rejection. Experimental and Clinical Transplantation. 15 (3), 329-336 (2017).

Tags

Decellulariseret brusk ekstracellulær matrixhydrogeler biomaterialer vævsteknik regenerativ medicin native ECM fysisk forstyrrelse kemisk forstyrrelse enzymatisk fordøjelse fjernelse af cellulært materiale strukturbevarelse sammensætningsbevarelse tværbinding stabil hydrogel biologisk aktivitet rumlig struktur biologisk induktionsfunktion lav immunogenicitet celleadhæsion spredning differentiering migration mikromiljø forskere klinikere væv Tekniske strategier Brusk reparation Regenerering
Syntese af decellulariserede brusk ekstracellulære matrixhydrogeler
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Mei, S., Yang, Y., Wang, J.More

Mei, S., Yang, Y., Wang, J. Synthesis of Decellularized Cartilage Extracellular Matrix Hydrogels. J. Vis. Exp. (197), e64797, doi:10.3791/64797 (2023).

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