Name: Mikro-kanallar tarafından Distinctive Kılcal Eylem Bone gibi şablonları Büyük Kemikli Defekt Restorasyon Hücreleri İşe Alım geliştirin edebilirsiniz (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 35 s
Description: Öğrenin mühendislik mikro-kanalları ile kemik benzeri şablonlar geliştirmeyi. Bu yöntem, kılcal eylem aracılığıyla hücre emilimini ve tutunmasını artırarak rejeneratif tıpta büyük kemikli defekt restorasyonuna yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarların teşekkür hakkı yok.

Şablon olarak 1. Poliüretan (PU) Sünger Hazırlanması <ol><li> Birbirine gözenekleri içeren hidroksiapatit üretmek için şablonlar PU sünger kullanın. Şablon çubukların oluşumu gibi trabeküller içinde mikro-kanallar oluşumunda temel trabekülleri sağlamak için her sünger kullanın. </li><li> Kes ve uzunluğu genişliği x 1.5 cm x 5 cm yüksekliğinde 3,5 cm boyutlarında 2 köprü şekiller halinde (inç başına gözenekler) süngerler 80 ppi kırpın. Not: boyutları ve şekilleri seçilebilir istenen birincil gözenek büyüklüğüne göre: 100 ppi, 80 ppi ve 60 ppi. </li><li> % 4&#39;lük bir 100 ml olun (ağırlık / hacim), bir 150 ml beher kullanarak NaOH solüsyonu; Daha sonra batırmak ve hazırlanan süngerler tamamen sırılsıklam kadar sıkın. </li><li> Iliklerine sonra ultrasonikatör (42 kHz) olarak sünger ile beher yerleştirin. </li><li> Ultrasonik yüzey özelliklerini değiştirmek için ısı olmadan 15-20 dakika süreyle PU sünger ön davranın. </li><li> Damıtılmış ile durulayın5-10 dakika için su. Durulama ederken, sünger sıkmak ve onlara sünger içinde kalan NaOH kaldırmak için 5 ila 7 kez genişletilmesine izin verir. </li><li> Aşırı su çıkarmak için kağıt havlu ile süngerler sıkıştırın; Daha sonra 60-80 ° C&#39;de bir fırında kurutulur. </li></ol> Kaplama 2. Hidroksiapatit (HA) Sivi Hazırlık <ol><li> HA bulamacın yapmadan önce, bir manyetik karıştırma çubuğu ile bir cam kabın ağırlığı ölçülür. Bu ölçüm, toz / sıvı oranının hesaplanmasında kullanılır. </li><li> Nano boyutlu HA tozu 10 gr ölçün. </li><li> 50 ml&#39;lik cam kaba, damıtılmış su 20 ml ekleyin. 120-140 ° C ve heyecan sıcak plaka manyetik karıştırıcı kullanılarak ısı. </li><li> 300-400 rpm&#39;de karıştırılırken distile suya toz başına polivinil alkol (PVA) (89,000-98,000 MW) 0,3 g (ağırlık / ağırlık% 3) ilave edilir. </li><li> PVA tamamen çözülene kadar karıştırın. Çözelti PVA tam dağılmasından sonra açık olmalıdır. </li><li> O çevirin400-500 rpm&#39;de karıştırılırken ff ısı ve sodyum karboksimetil selüloz (CMC) toz (ultra düşük viskozite) 0.1 g (ağ / ağ% 1) ekleyin. Çözelti PVA tam dağılmasından sonra açık olmalıdır. </li><li> CMC tamamen çözülene kadar karıştırın ve oda sıcaklığına kadar soğumaya. </li><li> 300-400 rpm&#39;de karıştırılırken bir toz başına amonyum poliakrilat dispersant 0.3 g (% 3 w / w) eklenir. Tamamen çözülene kadar karıştırın. </li><li> 300-400 rpm&#39;de karıştırılırken tozun ortalama gliserin, 0.2 g (% 2 w / w) eklenir. Tamamen çözülene kadar karıştırın. </li><li> Yavaş yavaş 600-900 rpm&#39;de karıştırılırken çözelti içine HA, tozu dağıtmak ve 5 dakika boyunca karıştırmaya devam edin. </li><li> HA tozunun herhangi bir topaklanma dağılmasını sağlamak için ultrasonikatör kullanılarak 5 dakika sonikasyon. </li><li> 90-100 ° C sıcaklıkta 600-900 rpm ve sıcaklıkta karıştırılırken karışım içine damıtılmış su ilave bir 5 ml ekleyin. </li><li> Ord 90-100 ° C&#39;de 600-800 rpm&#39;de bir manyetik karıştırıcı kullanılarak karıştırıldıktan tutuner suyun buharlaşması için. </li><li> 1.75-1.8 ait bir toz / sıvı oranı elde edilene kadar zaman zaman cam kaba ve bu karışım dahil olmak üzere bütün ağırlığı ölçülür. </li><li> Toz / sıvı oranının biçimlendirme, toz, reaktifler ve su eksi kapta karıştırıcı (2,1) &#39;nin ağırlığına, ve eksi HA tozu dahil olmak üzere, karışımı (2,14)&#39; nin toplam ağırlığına göre tozun ağırlığı bölmek (2.2). Not: Örneğin: (toz, reaktifler, ve su da dahil olmak üzere tüm karışım) 49,05 g ise, B (karıştırıcı ile beher) 33.5 g ve daha sonra C (HA tozu) 10 g&#39;dır. C / (ABC) = 10 / (49.05-33.5-10) = 1,80 </li><li> Bulamaç kaplama için kullanmadan önce oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin. </li></ol> 3. HA kaplama, Kurutma ve Sinterleme <ol><li> Coat bulamaç kadar paslanmaz spatula ile HA kaplama bulamacı ile hazırlanan PU sünger homojen bir cam plaka üzerine PU sünger boyunca dağıtılır. Not: Fazla leke ayrılmasından sonrary, gözeneklerin bazıları hala yüksek olması nedeniyle bulamaç viskozite bulamaç ile tıkanmış olabilir. </li><li> Hafif, birleştiricisi, tekdüzelik ve açık gözenekleri sağlamak bir hava kompresörü kullanarak HA kaplı şablonları darbe için. Bu işlem, homojen bir poliüretan sünger şablonları iç ve dış yüzeyleri üzerinde hem de kaplanmış olmasını sağlar. Not: a homojen bir kaplama elde değilse, HA kaplanmış şablon sinterleme işlemi sırasında çökecektir ve düşük mekanik gücü nedeniyle işleme sırasında da çatlayabilir. Buna ek olarak, homojen bir kaplama trabeküller içinde mikro-kanallar oluşturmak önemlidir. </li><li> Yumuşak bir hava sirkülasyonu ile soğutma koşulları altında 5 saat (20-25 ° C) en az HA kaplanmış şablon kurutun. Bununla birlikte, şablonun boyutuna göre kurutma süresi uzatılabilir. Not: Kuruduktan sonra, HA kaplı şablonlar genellikle her boyutta yaklaşık% 8 ile% 10 küçülecek. </li><li> Kurutma işleminden sonra, HA yerleştirinBir alümina pota üzerine kaplanmış şablonlar. Sonra, bir yüksek sıcaklık fırınında koyun ve aşağıdaki 8 adım sinterleme profili kullanın. <ol><li> Isı 2 ° C / dakika kadar 230 ° C. </li><li> Grup 1 ° C / dakika kadar 280 ° C. </li><li> 400 ° C&#39;ye kadar 0,5 ° C / dakika ısıtın. </li><li> Grup 3 ° C / dakika kadar 600 ° C. 1 saat boyunca 600 ° C&#39;de tutun. </li><li> Isı 5 ° C / dakika 1230 ° C&#39;ye kadar. 3 saat boyunca 1230 ° C tutun. </li><li> Oda sıcaklığına kadar soğuması 5 ° C / dak. Not: Sinterleme daha yaklaşık% 22 HA kaplı sünger şablonları küçüleceğini - Her boyutta% 25. </li></ol></li></ol> Şablon içine Hücreleri 4. sızmaları ve inhabitancy <ol><li> % 5 CO2 içeren nemli bir atmosferde 37 ° C&#39;de% 10 fetal sığır serumu (FBS) ve% 1 antibiyotik (streptomisin ve penisilin) ​​ile desteklenmiş α-MEM oluşan olmayan bir osteojenik ortam içinde kültür öncesi osteoblastik MC3T3 hücreleri, . </li><li> 10 ml ilave edilirBir 6-çukurlu plaka içinde tek bir kuyuya 2 x 10 6 hücre yoğunluğunda, bir hücre süspansiyonu. </li><li> 6-çukurlu plakaya dikey olarak 3 cm x 4 cm x 1 cm köprüsü şeklinde bir şablon yerleştirin. Bitişik boş kuyuya hücre süspansiyonu içeren plaka içine şablon ve diğer bacağın bir bacak koyun. </li><li> Şablon 10 dakika boyunca hücre süspansiyonu absorbe izin verin. </li><li> Bundan sonra başlangıçta hücre süspansiyonu ile doluydu kuyuya medya 5 ml ekleyin. </li><li> 7 gün geçtikten kadar her 2 veya 3 gün her iki kuyulardan orta yenileyin. </li><li> Hematoksilen ve eozin boyama 11 hücre hareketliliği etkinliğini belirlemek. <ol><li> 20-30 dakika% 100 EtOH içinde daldırarak hücreleri ve iskele sabitleyin. </li><li> 1-2 dakika boyunca, Hematoksilin ile leke. </li><li> İki kez 1-2 dakika distile su ile durulayın. </li><li> Daha sonra, 70% içine daldırma ile 95%, 1-2 dakika her biri için, sonra% 100 EtOH kurutmak. </li><li> 20-30 saniye Eosin ile Leke. </li><li> İki kez 12 dakika süreyle distile su ile durulayın. </li><li> 1-2 dakika her biri için,% 70 içine daldırma ile 80%, 90%, 100%, EtOH kurutmak. </li><li> Kesit ve görüntüleme için bir akrilik reçine, skafoldu gömün. </li></ol></li><li> 3- [4,5-dimetiltiazol-2-il] -2,5-difenil tetrazolyum bromid (MTT) hücre canlılığı deneyi ve Canlı / ölü deneyi (canlı / ölü hücre boyama kiti MPTP) zaman noktaları ile hücre canlılığını belirlemek Gün 3 ve 7 11. Not: Kemik benzeri şablon fabrikasyon protokollerinin düzeni &quot;Temsilcisi Sonuçlar&quot; oturumunda temsil edilmektedir. </li></ol>

<ol><li>Petrie Aronin, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+effects+of+scaffold+pore+size%2C+pore+volume%2C+and+total+void+volume+on+cranial+bone+healing+patterns+using+microsphere-based+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+A%22%5BJournal%5D)">Comparative effects of scaffold pore size, pore volume, and total void volume on cranial bone healing patterns using microsphere-based scaffolds.</a> J Biomed Mater Res A. 89 (3), 632-641 (2009).</li>
<li>Guzmán, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chitosan+scaffolds+containing+calcium+phosphate+salts+and+rhBMP-2%3A+in+vitro+and+in+vivo+testing+for+bone+tissue+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Chitosan scaffolds containing calcium phosphate salts and rhBMP-2: in vitro and in vivo testing for bone tissue regeneration.</a> PLoS One. 9 (2), e87149(1371).</li>
<li>Cha, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sinus+augmentation+using+BMP-2+in+a+bovine+hydroxyapatite%2Fcollagen+carrier+in+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Periodontol%22%5BJournal%5D)">Sinus augmentation using BMP-2 in a bovine hydroxyapatite/collagen carrier in dogs.</a> J Clin Periodontol. 41 (1), 86-93 (2014).</li>
<li>Karageorgiou, V., Kaplan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porosity+of+3D+biomaterial+scaffolds+and+osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Porosity of 3D biomaterial scaffolds and osteogenesis.</a> Biomaterials. 26 (27), 5474-5491 (2005).</li>
<li>Fisher, M. B., Mauck, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineering+and+regenerative+medicine%3A+recent+innovations+and+the+transition+to+translation%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+B+Rev%22%5BJournal%5D)">Tissue engineering and regenerative medicine: recent innovations and the transition to translation.</a> Tissue Eng Part B Rev. 19 (1), 1-13 (2013).</li>
<li>Manassero, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regeneration+in+Sheep+Using+Acropora+Coral%2C+a+Natural+Resorbable+Scaffold%2C+and+Autologous+Mesenchymal+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+A%22%5BJournal%5D)">Regeneration in Sheep Using Acropora Coral, a Natural Resorbable Scaffold, and Autologous Mesenchymal Stem Cells.</a> Tissue Eng Part A. 19 (13-14), 1554-1563 (2013).</li>
<li>Reichert, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+tissue+engineering+solution+for+segmental+defect+regeneration+in+load-bearing+long+bones%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">A tissue engineering solution for segmental defect regeneration in load-bearing long bones.</a> Sci Transl Med. 4 (141), 141ra93(2012).</li>
<li>Sachlos, E., Czernuszka, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Making+Tissue+Engineering+Scaffolds+Work.+Review+on+The+Application+of+Solid+Freeform+Fabrication+Technology+to+The+Production+of+Tissue+Engineering+Scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Cell+Mater%22%5BJournal%5D)">Making Tissue Engineering Scaffolds Work. Review on The Application of Solid Freeform Fabrication Technology to The Production of Tissue Engineering Scaffolds.</a> Eur Cell Mater. 5, 29-40 (2003).</li>
<li>Woodard, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanical+properties+and+osteoconductivity+of+hydroxyapatite+bone+scaffolds+with+multi-scale+porosity%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The mechanical properties and osteoconductivity of hydroxyapatite bone scaffolds with multi-scale porosity.</a> Biomaterials. 28 (1), 45-54 (2007).</li>
<li>Correia, C., et al. Acta Biomater. 8 (7), 2483-2492 (2012).</li>
<li>Wang, H., Li, Y., Zuo, Y., Li, J., Ma, S., Cheng, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biocompatibility+and+osteogenesis+of+biomimetic+nano-hydroxyapatite%2Fpolyamide+composite+scaffolds+for+bone+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Biocompatibility and osteogenesis of biomimetic nano-hydroxyapatite/polyamide composite scaffolds for bone tissue engineering.</a> Biomaterials. 28 (22), 3338-3348 (2007).</li>
<li>Oh, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+marrow+absorption+and+retention+properties+of+engineered+scaffolds+with+micro-channels+and+nano-pores+for+tissue+engineering%3A+a+proof+of+concept%5BTitle%5D)+AND+%22Ceram+Int%22%5BJournal%5D)">Bone marrow absorption and retention properties of engineered scaffolds with micro-channels and nano-pores for tissue engineering: a proof of concept.</a> Ceram Int. 39 (7), 8401-8410 (2013).</li>
<li>Hong, M. H., Kim, Y. H., Ganbat, D., Kim, D. G., Bae, C. S., Oh, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary+action%3A+enrichment+of+retention+and+habitation+of+cells+via+micro-channeled+scaffolds+for+massive+bone+defect+regeneration.J%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Sci+Mater+Med%22%5BJournal%5D)">Capillary action: enrichment of retention and habitation of cells via micro-channeled scaffolds for massive bone defect regeneration.J.</a> Mater Sci Mater Med. 25 (8), 1991-2001 (2014).</li>
<li>Volkmer, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypoxia+in+static+and+dynamic+3D+culture+systems+for+tissue+engineering+of+bone%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Hypoxia in static and dynamic 3D culture systems for tissue engineering of bone.</a> Tissue Eng. Part A. 14 (8), 1331-1340 (2008).</li>
<li>Malda, J., Klein, T. J., Upton, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+roles+of+hypoxia+in+the+in+vitro+engineering+of+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">The roles of hypoxia in the in vitro engineering of tissues.</a> Tissue Eng. 13 (9), 2153-2162 (2007).</li>
<li>Macchetta, A., Turner, I. G., Bowen, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+HA%2FTCP+scaffolds+with+a+graded+and+porous+structure+using+a+camphene-based+freeze-casting+method%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Fabrication of HA/TCP scaffolds with a graded and porous structure using a camphene-based freeze-casting method.</a> Acta Biomater. 5 (4), 1319-1327 (2009).</li>
<li>Cox, S. C., Thornby, J. A., Gibbons, G. J., Williams, M. A., Mallick, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+porous+hydroxyapatite+scaffolds+intended+for+use+in+bone+tissue+engineering+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Sci+Eng+C+Mater+Biol+Appl%22%5BJournal%5D)">3D printing of porous hydroxyapatite scaffolds intended for use in bone tissue engineering applications.</a> Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 47, 237-247 (2015).</li>
<li>Wan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adhesion+and+proliferation+of+OCT-1+osteoblast-like+cells+on+micro-+and+nano-scale+topography+structured+poly%28l-lactide%29%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Adhesion and proliferation of OCT-1 osteoblast-like cells on micro- and nano-scale topography structured poly(l-lactide).</a> Biomaterials. 26 (21), 4453-4459 (2005).</li>
<li>Zhao, L., Mei, S., Chu, P. K., Zhang, Y., Wu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+hierarchical+hybrid+micro%2Fnano-textured+titanium+surface+with+titania+nanotubes+on+osteoblast+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The influence of hierarchical hybrid micro/nano-textured titanium surface with titania nanotubes on osteoblast functions.</a> Biomaterials. 31 (19), 5072-5082 (2010).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Vb hücreleri, büyüme faktörleri, besinler, aşağıdakileri içeren bir çok bileşenli şablonu başarılı kemik rejenerasyonu ve kritik boyutlu, büyük kemik defektlerinin fonksiyonel restorasyonu için gereklidir. Bu faktörlerin içinde, anatomik uyumdur biyolojik özellikler önemlidir. Biyolojik işlevi yerine getirmek için, şablon biyouyumluluk, osteoconductivity mekanik bütünlüğü, yüzey alanı, yeterli bir yüzey dokusu, oksijen ve besin taşınması için araçlar gösterirler. Kolaylaştırılmış penetrasyon şablonuna (aktif istihdam), şablon (tutma) boyunca düzgün dağılım, hızlandırılmış çoğalması ve yüksek canlılığı (yerleşim): Hücresel düzeyde, aşağıdaki özellikleri masif kemik defektleri fonksiyonel restorasyonu için özellikle önemlidir. Son olarak, büyük hücre dışı matrisin bir sonraki oluşumu ve gen ekspresyonunun tetiklenmesi bu hızlı vaskülarizasyon a gibi temel biyolojik süreçlerde önemli olannd osteogenesis. Sentetik yedek Birçok farklı tipte otomatik / allo kemik greftleri yerine önerilmiştir. Bununla birlikte, mevcut iskelesi organizasyonu mikro-kanal ve nano-gözenekler içeren bir iç mikro-sergilemez, ve bu nedenle etkin bir derin 10 mm&#39;den daha büyük olan sentetik ikame içine hücre infiltrasyonu, dağıtım ve inhabitance kolaylaştırmamaktadır. Onlar verimli, hızlı ve düzgün kemik şablonuna derinlemesine göç hücrelerin öncü fiziksel ipuçları vermeyin. Bunun yerine, hücreler sınırlı pasif alımları iskele dış ve iç alanlar arasında bir eşitsiz dağılımı hücre popülasyonları oluşturur. Bu şablonun iç kısım ulaşan hücrelerinin ilk zorluk artırmaktadır, fakat sentetik yerine diğer ucu ile besin akışı ve hücre iletişimi engelleyen sadece. Hücre d orantısız hücre toplanması ve barınma sonuçlarının Bu tipiskele sonra eath ve eksik kemik büyümesi gövdesine 14,15 implante edilmiştir. Böylece, bu engelleri gidermek için birincil fiziksel işaret olarak kılcal hareket kavramını tanıttı. Biz iyice aktif BMT derinliklerine hücrelerin işe için sorumlu birincil sürükleme kuvveti hesap verecek kılcal harekete geçirecek BMT mikro kanallar tasarladık. PU sünger kaplama tekniği birçok benzersiz özellikleri sunar. İlk olarak, kendilerini önceden tanımlanmış şablon yapılarına bağlı iyi kontrollü gözenekli trabeküler yapılar kolay hazırlanması için izin verir (yani, 300-400 mikron için inç başına şablonuna 80 gözenek). Bu osteoblast infiltrasyon 15 gözenek boyutuna optimize etmek için son derece önemlidir. İkincisi, teknik, hücre tehcir 11 başlatılıyor önemli rolü için hesap birbirine mikro kanallar, inşaat olanak. Özel şekiller ve şablonlar boyutları yaratma açısından PU sünger kullanırken Üçüncü olarak, neredeyse herhangi bir sınırlama yoktur. Yapımcısı basit şekiller veya karmaşık geometriler için bile bilgisayarlı lazer kesim için makas kullanabilirsiniz. Bu tam kontrollü teknolojileri kullanarak, BMT yarattı. HA nedeniyle biyolojik uyumluluk ve osteokondüktif kapasitesi 17 arasında başlangıç ​​malzemesi olarak seçilmiştir. Bu çalışmada, vurgulanan gereken birkaç kritik adımlar vardır. Sıcaklığı çok yüksek ve karıştırma hızı çok düşükse HA çamur hazırlanması sırasında, HA bulamaç beher alt kenarlarında kalmış olur ve kurur. Aşırı HA bulamaç üfleme kaplama işleminden sonra, bir hava basıncı çok yüksek BMT yüzeyinde çatlaklara neden olabilir. Düzgün aşırı HA bulamaç sadece dışarı hava nispeten düşük hava basıncı tutmak için önemlidir. Sinterleme işleminin son olarak, ikinci ve üçüncü etaplarEn önemli (Grup 1 ° C / dakika 280 ° C ısı 0.5 ° C / dakika kadar 400 ° C ye kadar) vardır. HA yoğun olurken, bu sıcaklık aralığında, PU sünger tamamen yanacak. Bu protokol yakından takip değilse, BMT çökmüş veya sinterleme sonrasında ufalanmış olacak. Bu çalışmada tarif edilen BMT çeşitli avantajlar sunmaktadır. İlk olarak, inter bağlı makro gözenekler (300-400 mikron) insan trabeküler kemik taklit ve pürüzsüz kemik iliği akışı sağlar. İkinci olarak, şablon, kılcal hareket aracılığı kemik hücrelerinin ilk girişini hızlandırmak için, her trabeküler septum içinde mikro-kanallar (25-50 um) oluşur. Şablon sadece 300 mikron gözenekleri (birincil gözenekler) ve hiçbir mikrokanallar olsaydı, hesaplamalı simülasyonu 13 kullanılarak gösterildiği gibi, kılcal eylem kemik iliği şablonun tam doygunluk için yetersiz olacaktır. Bu, özellikle l gerektirecek büyük boy kusurları için de geçerli olurarge boyutu şablonları. Mikrometre büyüklüğünde kanallar sergi son derece etkili sıvı emilimi ve böylece biz mikro kanallar bizim çalışmamızda kılcal eylem için öncelikle sorumlu olması bekleniyor. Üçüncüsü, bizim BMTS stratejik nano-gözenekler yerleştirdik. Literatür verileri hücrelerin nano-desen 18,19 özellikle duyarlı olduğunu gösterir; Bu nedenle, hücre eki artan önemli bir rol oynamak için mikro kanalların duvarlarına nano gözenekleri beklenen. Trabeküler septa yüzeyinde nano boyutta gözenekler (100-400 nm) çapa hücrelerin hareketsiz izin verdi. Genel olarak, bu üç iç yapılarının kombine etkileri şablonun boyunca gelişmiş hücre mobilizasyonu ve yapışma sonuçlandı. Ancak, protokolün bazı sınırlamalar ve mükemmel BMT imal kritik adımlar vardır. Örneğin, kaplama sırasında homojen bir viskoziteye tutma güçlüğü nedeniyle hazırlanan HA bulamacın büyük miktarda, genellikle vardır. Ayrıca yapımında bir sınırlama yokturnedeniyle kaplama sırasında çalışma süresi için hacim olarak 5 cm 3 daha büyük şablonlar. Kaplama kalınlığı üreticisinin teknikleri bağlı olarak değişir hangi kritik öneme sahiptir. Çalışmamızın bulgular emici ve konvansiyonel alloplastik (veya sentetik) iskeleleri üzerinde potansiyel avantajları sunacak hücreleri tutabilen KİT. Prospektif bir çalışma kemikle ilgili büyüme faktörleri ile birlikte osteogenesis ve / veya anjiyogenez üzerinde BMT faydalarını doğrulamak için kabul ediliyor. Bu nedenle, bizim eşsiz özellikli KİT iskele büyük kusurları sentetik yapıları ve eksik kemik rejenerasyonu içine yetersiz kemik iliği infiltrasyonu önemli engelleri ele iddia. Bu çalışmanın nihai hedefi zamana / emek-yoğun kemik iliği stroma ihtiyacını ortadan kaldırarak kritik ölçekli kemik defektleri kemik rekonstrüksiyonu ve fonksiyonel restorasyon biyomühendislik mevcut paradigma kolaylaştırmak içinl hücreleri izolasyonu ve genişleme süreçleri. Son olarak, biz kemiğin yeniden inşası için hızlı hücre emilimini, homojen dağılımı ve inhabitance neden mikro kanallar ve nano-gözenekler, 3D-yapıları uygun anatomik kullanmak hedefliyoruz.

Sentetik yapılarla kemik dokusu mühendisliğinin nihai amacı, yapıların konak kemiğe dahil edilmesi, yapıların konak hücrelerle yeniden popülasyonu ve normal kemik fonksiyonunu eski haline getirmek için gaz ve vücut sıvısı değişimlerinin yeniden yapılandırılmasıdır. Son on yılda, iskele üretimi için polimerik ve seramik biyomalzemelerin kullanımında önemli araştırmalar bildirilmiştir1,2. Bununla birlikte, optimal kemik dokusu rejenerasyonu için ideal materyal ve üretim tekniği henüz tanımlanmamıştır. Ek olarak, özellikle büyük kemik kusurlarının rekonstrüksiyonu ve restorasyonu için bu teknolojilerin kliniğe getirilmesinde genel bir başarı eksikliği vardır. Bu nedenle, kritik büyüklükteki kemik defektlerinin restorasyonu hala klinik bir zorluk olmaya devam etmektedir1-5. 
İdeal olarak, kemik dokusu rejenerasyonu için iskeleler, enflamatuar yanıtlara veya yabancı cisim/toksik reaksiyonlara neden olmadan biyouyumluluk göstermeli, doğal kemiğe kıyasla yakından eşleşen mekanik özelliklere sahip olmalı ve iyonların ve besinlerin difüzyonuna ve/veya taşınmasına izin verecek bir mekanizmaya sahip olmalıdır. Konakçı kemik ile güçlü bağlanma, dinamik kemik büyümesi, vasküler büyüme ve iskelelerin biyolojik olarak parçalanması eşit derecede arzu edilir. Biyolojik olarak parçalanabilen polimer iskelelerin kullanımı doku büyümesi açısından ilerleme göstermiş olsa da, kemik rejenerasyonu için kullanımları konusunda tartışmalar vardır. 
Bu kapsamlı çabalara rağmen, son derece organize yapısal sentetik yapılar, pasif hücre penetrasyonu engelini aşmada hala sınırlı bir potansiyele sahiptir. Bu yaklaşımların çoğu, dış yüzeyden birkaç μm'den birkaç mm'ye kadar kesitler ile in vitro doku büyümesi, konak kemik ile eksik bir entegrasyon ve in vivo olarak sadece kısmi kemik rejenerasyonu ile sonuçlanmıştır 6,7. Öncü hücreler, hücre kolonizasyonu başlamadan önce onları içeri çeken bir başlangıç kuvvetinin olmaması nedeniyle yapıların derinliklerine göç etmezler. Sonuç olarak, hücre kolonizasyonu kesinlikle iskele çevresinde meydana gelir ve çevreden iskelenin merkezine kadar bir engel haline gelir. Böylece, oksijen ve besin maddelerinin şablonların iç kısımlarına difüzyonu sınırlı hale gelir8. Bu nedenle, maddelerin iskeleler boyunca taşınmasını ve yayılmasını etkileyen iskelelerin mimarisinin (gözenek boyutu, gözeneklilik, birbirine bağlanabilirlik ve geçirgenlik) iyi dağılmış hücre çoğalması ve farklılaşması elde etmek için kritik öneme sahip olduğu açıktır9,10. Kalsiyum fosfatlar geçmişte iskele imalatı için kullanılmış olsa da, farklı süreçler ve prosedürler genellikle farklı mimarilere sahip kalsiyum fosfat iskeleleri ile sonuçlanmıştır. Bu nedenle, üretim sürecinin seçimi, başarılı kemik dokusu rejenerasyonu için gereken iskele mimarisini belirlemede önemli hale gelir.
Sonuç olarak, kemik dokusu mühendisliğinin hala ele alınması gereken iki büyük eksikliği vardır: hücre bağlanması ve kolonizasyonundan önce şablona ilk hücre alımı ve şablonun hem içine hem de dışına madde akışının kalitesi.

<table><tbody><tr><td>poliüretan sünger</td><td>Plastifoam</td><td>PU-3215</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum Hidroksit</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>167176</td><td></td></tr><tr><td>Hidroksiapatit Tozu</td><td>Ossgen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polivinil</td><td>Alkol Sigma-Aldrich</td><td>341584</td><td></td></tr><tr><td>Karboksimetil selüloz sodyum tuzu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>360384</td><td></td></tr><tr><td>amonyum poliakrilat</td><td>Vanderbilt</td><td>DARVAN 821A</td><td></td></tr><tr><td>Gliserin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G2289</td><td></td></tr></tbody></table>

mikro-kanallar tarafından distinctive kılcal eylem bone gibi şablonları büyük kemikli defekt restorasyon hücreleri İşe alım geliştirin edebilirsiniz

Distinctive Capillary Action by Micro-channels in Bone-like Templates can Enhance Recruitment of Cells for Restoration of Large Bony Defect

Iyi dağıtılmış ve kalıcı bir şekilde yerleştirilen bir şablonla bağlanmıştır, aktif, gelişen hücre popülasyonu olmadan olağanüstü bir kemik yenilenmesi oluşmaz. Geleneksel şablonlar sayesinde, derin şablonlar içinde hücre infiltrasyonu, dağıtım ve yaşanılan eksikliği iç mikro kanallar sonuçların olmaması. Bu nedenle, mikro kanallı bir çok gözenekli ve düzgün birbirine trabeküler kemik gibi şablon (biyojenik mikroçevresinin şablon; KİT) bu engelleri gidermek için geliştirilmiştir. Roman BMT yenilikçi konseptler (kılcal eylem) tarafından oluşturulan ve bir sünger-şablon kaplama tekniği ile imal edilmiştir. Birbirine bağlı birincil gözenekler (300-400 um) üzerinde trabeküler kemik gözenekleri her trabekülde içinde mikro-kanallar (25-70 um) ve nanopores (100-400 nm) taklit: BMT birçok yapısal bileşenden oluşur Hücreler demirlemek için izin yüzey. Ayrıca, BMT sim olması mekanik test çalışması ile belgelenmiştirİnsan trabeküler kemik (~ 3.8 MPa) 12 kişilerce ilar mekanik dayanım özellikleri. BMT köprü şekillidir (Π) şablon (3 cm yükseklik ve 4 cm boyunda) boyunca yüksek emilim, tutma, ve hücrelerin yerleşime sergilemiştir. Başlangıçta olan hücreler hemen hücre ortamına BMT nin kılcal hareketi ile diğer ucunda (10 cm mesafe) harekete şablonları bir ucunda içine ekildi. 4 saat sonra, hücreler, homojen bütün kemik iliği işgal normal hücresel davranış sergilemiştir. Kılcal eylem medya ve BMT boyunca dağılımı (aktif göç) içinde süspanse hücrelerin infiltrasyonu oluşturdu. BMT bu yetenekleri gözlenen, biz BMTS fizyolojik koşullar altında çevresinden kemik iliği hücreleri, büyüme faktörleri ve besin absorbe edecek tasarlanır. BMT hızlı infiltrasyon, homojen dağılımı ve inhabita aracılığıyla güncel sınırlamalar çözebilirBüyük, hacimsel şablonlar hücrelerin nce masif iskelet kusurları onarmak için.

BMT genel yapısı trabeküler kemik gibi iç yapıları ile benzersiz bir üç boyutlu bir şablon sergiler. BMT makro gözenekler, mikro kanallar, ve nano-gözenekler içermektedir. Temizle tamamen bağlantılı makro gözeneklerin konfigürasyonları (320 um ortalama boyutlu), mikro kanallar (50 um ortalama çap) ve nano-gözenekler (100 nm ortalama boyutlu) bir tarama elektron mikroskobu ile doğrulanmıştır (EVO-40; ZEISS) yanı sıra, mikro-tomografi vasıtasıyla. Şekil 1 BMT oluştururken adım adım detaylı protokolleri gösterir. Sinterleme işlemi için poliüretan sünger (P1 - P7 Şekil 1) bileşiğinin hazırlanması ile ilgili protokolleri hassas kontrolü yoluyla, aşağıdaki özellikler elde edilebilir: çok yoğun ve düzgün yüzey HA kaplama ve kurutma işleminden sonra, Bir tam şekilli ve 3-D şablonu boyutlu; trabeküler kemik benzer bir tam olarak birbirine bağlanmış, gözenekli trabeküler ağ; ve mikro kanallar zekâhin gibi harver kanallar ve Volkmann kanallar (Şekil 2 ve 3) olarak içi kemik kanal taklit her trabecula. Bundan başka, nispeten yüksek bir mekanik mukavemet (~ 3,8 MPa), insan trabeküler kemik benzer bir basınç mukavemeti testi ile ölçülmüştür. Trabeküler kemik vertebra insan lomber olanlar ile son derece benzer histomorfometrik parametreler mikro-BT analizi 12 tarafından teyit edildi. Kılcal eylem farklı büyüklükleri hesaplama simülasyon kullanarak Şekil 4 farklı kılcal çapları ile saptandı. Bu simülasyonlar sayesinde, biz BMT birincil gözenekler (300-400 mikron) ve çapları dayalı mikro kanallar (25-70 mikron) içinde değişen emme oranları sergilemek olacağını tahmin. Daha küçük kapillerler güçlü emme kapasiteleri sergiledi. Şekil 5 &#39;de gösterildiği gibi Bu varsayım, bu deneyde doğrulanmıştır. BMT yüksek bir etki sergilediğinimikro kanal yapılarının kılcal etki ile sıvı emme ve tutma; stevenel mavi leke kolay akışını (Şekil 5) izlemek için sıvı ortam olarak kullanılmıştır. Hesaplamalı simülasyon dayanarak, bu yapılandırmalar ile BMT emer ve 10 saniye içinde toplam mesafe 8.5 cm hücre süspansiyonları kadar korumak için görüldü. Nedeniyle iç yapıları tarafından uyarılan kuvvetli bir kapiler, lekeli ortam, 3 sm (yükseklik) karşı ucuna ulaştığında, 4 cm (uzunluk) 1 dakika ila 40 saniye içinde 1 cm (genişlik) bir köprü şeklinde bir şablon x x. Ayrıca, BMT aktif hücre mobilizasyonu ve birleşme (Şekil 6) gözlenmiştir. Daha sonra, homojen bir hücre mobilizasyonu ve bağlanma düzgün biçimde dağıtılmış bir oluşumunda geliştirilmiş çoğalma ve matriks oluşumu ile sonuçlanmıştır. BMT hücre süspansiyonu ile doymuş sonra Dahası, BMT yoluyla hücrelerin uzun mesafe (~ 10 cm) göç derhal onaylandı. Se<html> eded hücreler havaya maruz ve kültür ortamında daldırılmayan şablonu segmentinde hayatta kaldı. Bu deneyde, kültür ortamı, iskele sadece ayakları dokunmadan kuyularda özel hücrelere sağlandı. Mikrokanallar tarafından sergilenen kılcal eylem daha sonra iskele üst, köprü kısmı ulaşması taze ortam için izin verdi. Kültür, 3 gün sonra, şablon hızlı çoğalan hücrelerle işgal oldu. 7 günlük bir kültürden sonra, her bir hücre dışı matrisler trabecula tarafından sarılmış ve hücreler 13 ile yerleştirilmiştir. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/52947/52947fig1.jpg" /> Şekil 1. P7 olumlu mekanik mukavemeti elde edilmesinde çok önemlidir sonra hassas sinterleme profil tutmak son ısı işlemi (P7) PU süngeri (P1) ön muameleden genel kemiği-şablonu imalat protokolü..f = &quot;https://www.jove.com/files/ftp_upload/52947/52947fig1large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52947/52947fig2.jpg" /> . Şekil 2 Temsilcisi stereo mikroskop, 80 ppi (AmScope SM-2TZ-M) görüntüleri (x4) PU sünger (solda), HA kaplamalı ve BMT (orta) ve sinterlenmiş BMT (sağda) kurutulmuş boyutlu (Boyut: 3. uzunluk x genişlik 1 cm) yükseklik x 4 cm cm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52947/52947fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52947/52947fig3.jpg" /> Bir biyogenik şablon Şekil 3. SEM ve mikro-BT görüntüleri: (A) bir biyogenik şablonun genel bir görüntü, <st<html> Rong&gt; mikro-kanallar için (B, C, D) ve görüntüler. Trabeküllerinde net mikro kanallar vurgulamak amacıyla, şablon granüle edildi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52947/52947fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52947/52947fig4.jpg" /> . Şekil farklı kanal çapları ile kılcal eylem 4. Hesaplamalı hesaplama aynı dönemde (0.4 ms), en büyük kılcal sırasında Içinde: 0,16 mm&#39;ye kadar orta (mavi) absorbe (d = 300 mikron birincil gözenek ifade eder) yükseklik, en küçük kılcal: yüksekliği 0.415 mm ye kadar orta absorbe (d = 30 mm mikro-kanal eder). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52947/52947fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> nt &quot;fo: keep-together.within sayfa =&quot; always &quot;&gt; <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/52947/52947fig5.jpg" /> 470 um, 80 ppi ≈ 320 um, 100 ppi ≈ ≈ 60 ppi: Şekil 5. Çıkan primer gözenekler ve mikro kanallar (birincil gözenek boyutlu ortalama çapı ile ilgilidir farklı boyutlarına göre kılcal hareket emme yetenekleri farklılıklar gösterdi ) 200 mikron. sarı çizgiler primer gözenekler ve mikro kanallar kombinasyonu ile oluşturulan kılcal eylemini temsil etmektedir. Kırmızı çizgiler, her trabekülde sergilenen özellikle mikro-kanallar ile uyarılan kılcal eylemi temsil etmektedir. (F) &#39;de gösterildiği gibi, 100 ppi şablonu 39 saniye içinde şablonun tam bir doyma sonuçlanan kuvvetli kılcal etkiye neden olmuştur. 80 ppi ve 60 ppi şablonları sonra test edildi. (B) 0 sn, (C) 0,5 sn, (D) 1,5 sn, (E) 17.0 sn, (F) 39.0 sn, (G) 50.0 sn, ve (H) 1 dakika daldırma sonra 18 sn. (Şablon boyut: 1cm x 1 cm x yükseklik kübik 4 cm). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52947/52947fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/52947/52947fig6.jpg" /> Şekil 6. ilk serpilmiş hücreleri giremeyen ayağın sonuna gelmiş aşılanmış kuyu kılcal hareket ile neden biyojenik şablonları ile giremeyen oyuklara (bölüm V) (Bölüm I). Ile ilgili giriş ve hücre göçü (bölüm V) hemen sonra Tam doygunluk. 3 gün sonra, hücrelerin izdiham tüm şablon açıktı. 7 gün sonra, uzaysal kolajen matriks oluşumu hücre popülasyonlarının (H &amp; E boyama) içinde meydana geldi. (Şablon boyut: yükseklik uzunluk genişlik x 1 cm x 4 cm 3 cm). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52947/52947fig6large.jpg" target="_blank">Cl Lütfen</a>Bu rakamın büyük halini görmek için buraya ick.

Tasarlanmış mikro kanallarla kemik benzeri bir şablon oluşturmak için adım adım genel bir süreç sunulmaktadır. Şablonun yüksek emilim ve tutma yetenekleri, mikro kanallar aracılığıyla kılcal hareket ile gösterilir.

Mikro-kanallar tarafından Distinctive Kılcal Eylem Bone gibi şablonları Büyük Kemikli Defekt Restorasyon Hücreleri İşe Alım geliştirin edebilirsiniz

Without an active, thriving cell population that is well-distributed and stably anchored to the inserted template, exceptional bone regeneration does not ...

Bu prosedürün genel amacı, eksik veya hasarlı kemiği onarma yeteneğine sahip bir kemik şablon mikroçevresi oluşturmaktır. Bu işlem, öncelikle bir poliüretan süngerin bir defekt alanına sığacak şekilde şekillendirilmesi ve modifiye edilmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adımda, poliüretan sünger viskoz bir hidroksiapatit bulamacı ile eşit şekilde kaplanır ve kurumaya bırakılır.Son adım, hidroksiapatit kaplamanın yüksek sıcaklıklı bir kas fırınında merkezlenmesidir. Nihayetinde, yüksek hücre absorbsiyonu ve tutunma kapasitesine sahip, mühendislik ürünü mikrokanallara sahip kemik benzeri bir şablon üretilir. Bu tekniğin, tuz çıkarma veya 3D baskı teknikleri gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, mikrokanalların tra ile indüklenen kılcal etkide tasarlanmış olmasıdır.Bu yöntem, kranial maksillofasiyal ve segmental kemik defektlerinin rekonstrüksiyonu gibi rejeneratif tıp alanındaki temel zorlukların aşılmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin etkileri, konjenital deformitelerin tedavisine kadar uzanmaktadır. Şablonlar şekil ve boyut açısından tamamen özelleştirilebilir ve kılcal hareket hücrelerin uzun mesafeli migrasyonunu teşvik eder.Bu yöntem kemik rejenerasyonu hakkında bilgi sağlasa da, 3D kanser kültürü platformu gibi diğer kültür sistemlerine de uygulanabilir. İlk olarak, inç başına 80 gözenekli poliüretan süngerleri 3,5 santimetre yükseklik, beş santimetre genişlik ve 1,5 santimetre derinlik boyutlarında köprü şekillerinde kesin. Ardından, 100 mililitre %4'lük sodyum hidroksit çözeltisi hazırlayın.150 mililitrelik bir beher kullanarak süngerleri sodyum hidroksit çözeltisine daldırın ve süngerler tamamen doyana kadar hapsolmuş havayı sıkıp çıkarın. Doyurma işlemi tamamlandıktan sonra, süngerlerin bulunduğu beheri ısıtma yapmadan 42 kilohertz frekansındaki bir ultrasonik banyoya 15 ila 20 dakika boyunca yerleştirin.İşlem tamamlandığında, süngerleri 5 ila 10 dakika boyunca distile su ile durulayın; durulama sırasında süngerleri sıkarak içlerindeki kalıntı sodyum hidroksiti uzaklaştırmak için beş ila yedi kez genişlemelerini sağlayın. Süngerlerdeki fazla suyu kağıt havluyla alın ve ardından kurutma işlemini tamamlamak için 60 ila 80 santigrat derece sıcaklıktaki bir fırına yerleştirin. Hidroksiapatit süspansiyonunu hazırlamaya başlamak için öncelikle manyetik karıştırma çubuklu 50 mililitrelik bir beheri tartın.Ardından, beherin içine 20 milliliters saf su ekleyin. Suyu 120 ila 140 degrees Celsius dereceye ayarlanmış bir ısıtıcı tabla üzerinde ısıtın ve manyetik karıştırıcı kullanarak karıştırın. Su kaynamaya başladığında, 300 ila 400 RPM hızında karıştırırken saf suyun içine 0.3 grams polivinil alkol tozu ekleyin.Toz tamamen çözünene ve çözelti berraklaşana kadar karıştırın. Ardından ısıyı kapatın ve çözelti berraklaşana kadar 400 ila 500 RPM'de karıştırmaya devam ederek 0.1 gram ultra düşük viskoziteli sodyum karboksimetil selüloz tozu ekleyin. Çözünme tamamlandıktan sonra, karışımı tekrar oda sıcaklığına kadar soğutun.Ardından, 300 ila 400 RPM'de karıştırırken 0,3 gram amonyum poliakrilik dispersan ekleyin. Tamamen çözünene kadar karıştırın ve ardından tekrar 300 ila 400 RPM'de karıştırırken 0,2 gram gliserin ekleyin. Karışımı tamamen çözünene kadar karıştırın.Ardından 10 gram nano boyutlu hidroksiapatit tozunu tartın ve 600 ila 900 RPM'de karıştırırken yavaşça beherin içine ekleyin. Karıştırma işlemine beş dakika boyunca devam edin. Daha sonra, hidroksiapatit tozundaki herhangi bir aglomerasyonun dağılmasını sağlamak için karışımı bir ultrasonik cihaza yerleştirin ve beş dakika boyunca sonikasyon uygulayın; ardından 600 ila 900 RPM'de karıştırırken karışıma ek beş mililitre distile su ekleyin ve 90 ila 100 °C'de ısıtın; karışımı bir manyetik karıştırıcı kullanarak 600 ila 800 RPM'de 90 ila 100 °C'de karıştırmaya devam edin.Su içeriğini buharlaştırmak için, toz/sıvı oranı 1,75 ila 1,80 olana kadar beher ve karışım dahil toplam ağırlığı ara ara ölçün. Eşlik eden metin protokolünde açıklandığı üzere, kaplama işlemi için kullanmadan önce bulamacın oda sıcaklığına soğumasını bekleyin; hazırlanan poliüretan süngerleri, bulamaç poliüretan sünger boyunca homojen olarak dağılana kadar paslanmaz bir spatula kullanarak bir cam plaka üzerinde hidroksiapatit bulamacı ile kaplayın. Ardından, birbirine bağlanabilirliği, tekdüzeliği ve açık gözenekleri sağlamak için süngerlere bir hava kompresörü ile hafifçe hava üfleyin.Homojen bir kaplama elde edilemezse, hidrojel kaplı şablonlar ING işlemi sırasında çökecek ve düşük üretim kısıtlamaları nedeniyle taşınma esnasında çatlayabilecektir. Ayrıca, homojen bir kaplama, mikro kanalların düzenli bir şekilde oluşturulması için kritiktir. HA kaplı şablonları, hafif bir hava sirkülasyonu eşliğinde 20 ile 25 °C arasında en az beş saat boyunca kurutun.Daha büyük şablonlar için bu süreyi artırın. Kurutma işleminin ardından, HA kaplı şablonları bir Illumina potasına yerleştirin. Ardından şablonları yüksek sıcaklıklı bir fırına yerleştirin ve beraberindeki metin protokolünde açıklanan sekiz adımlı merkezleme profilini uygulayın.Altı kuyucuklu bir plakanın tek bir kuyucuğuna, 1 milyon hücre içeren 10 mililitre pres osteoblastik mc three T three hücresi ekleyin. Ardından, 3 cm x 4 cm x 1 cm boyutlarındaki köprü şeklinde şablonu altı kuyucuklu plakaya dikey olarak yerleştirin. Şablonun bir ayağını hücre süspansiyonunu içeren kuyucuğa, diğer ayağını ise bitişikteki boş bir kuyucuğa yerleştirin.Şablonun hücre süspansiyonunu emmesi için biyogüvenlik kabininde 10 dakika bekleyin. Ardından, başlangıçta hücre süspansiyonu ile doldurulan kuyucuğa beş mililitre ek medya ekleyin. Beş dakika sonra, başlangıçta hücre süspansiyonu ile doldurulmamış olan diğer kuyucuğa beş mililitre medya ekleyin.Ardından düzeneği bir inkübatöre yerleştirin. Yedi gün boyunca gün aşırı medyumu değiştirin. Deneyin sonunda, hücreleri ve iskBeli %100 ethanol ile dolu bir behere daldırarak 20 ila 30 dakika boyunca sabitleyin.Durulanan iskalele hematoksilin boyası ile bir ila iki dakika boyunca boyayın. Ardından, iskeleyi distile su içeren bir behere iki kez daldırarak bir ila iki dakika boyunca tekrar durulayın; ardından iskeleyi 70% etanol içinde bir ila iki dakika bekleterek hücrelerle birlikte iskeleyiy dehidrate edin. Daha sonra iskeleyi bir ila iki dakika daha 95% etanol içerisine aktarın.Son olarak, iskeleyi iki dakika boyunca %100 ethanol içinde bekletin. Ardından, konstrükte bir ila iki dakika boyunca e, s ve Y ile karşı boyama yapın. Daha sonra, iskeleyi iki kez distile su içeren bir behere daldırarak bir ila iki dakika boyunca durulayın.Durulama işleminin ardından, rezin gömme işleminden önce iskale gradyanlı bir etanol serisine daldırılaraky dehydrate edin. Son olarak, kesit alma ve görüntüleme işlemleri için iskaleyi akrilik rezine gömün. Burada üretiminin çeşitli aşamalarıyla gösterilen biyojenik mikroçevre şablonu, trabeküler kemiğinkine benzer, tamamen birbirine bağlı ve gözenekli bir trabeküler ağdan oluşmaktadır.Bu şablon; 300 ila 400 mikron çapında birbirine bağlı birincil gözenekler, 25 ila 70 mikron çapında mikro kanallar ve hücrelerin tutunmasını sağlayan, yüzeyde 100 ila 400 nanometre çapında nanopores içeren birkaç yapısal bileşene sahiptir. Biyojenik mikroçevre şablonu, kılcal hareket yoluyla hücrelerin iskelenin tüm bölgelerine ekilmesini destekler. Tam doygunluğun hemen ardından, iskelenin hematoksilin ve eozin boyaması ve kesit alınmasıyla hücre dağılımı net bir şekilde görülebilir.Şablonun her bölgesindeki hücre sayısı belirlendi ve üç günlük kültürden sonra takip edildi. Şablon, hızla çoğalan hücrelerle doldu. Yedi günlük kültürden sonra her bir trabekül, hücreler içeren hücre dışı matrislerle sarıldı. Ölçümlendirme yapıldıktan sonra, bu teknik doğru şekilde uygulandığında üç günde tamamlanabilir.Bu prosedürü uygularken, doğru toz-su oranını korumanın ve işlem boyunca homojen bir kaplama sağlamanın önemli olduğunu unutmamak gerekir. Hücresel yanıtlarla ilgili ek soruları yanıtlamak için dinamik sallama sistemi veya döndürmeli kültür sistemi gibi diğer yöntemler de uygulanabilir.

distinctive-capillary-action-micro-channels-bone-like-templates-can

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

İnsan perivasküler kök hücreler (PSC'ler) mezenkimal kök hücreler (MKH) benzer iskelet doku yenilenmesine yönelik yeni bir kök hücre sınıfı vardır. PSC'ler standart bir yağ emme prosedürleri sırasında temin adipoz dokusu FACS (floresans aktive hücre ayırma) yoluyla izole edilebilir, ardından kemik oluşumunu sağlamak için bir osteoendüktif iskelesi ile...

Kemik Rejenerasyon için İnsan perivasküler Kök Hücre kullanın

Bu protokol izolasyonu açıklar adipoz-türetilmiş lipoaspirate ve iskelet rejenerasyon değerlendirmek için 4 mm kritik ölçüdeki kalvaryal defekt oluşturmadan stromal hücreler.

Lipoaspirate itibaren hasat Yağ kaynaklı stromal hücreler kullanarak Kritik ölçekli Kalvaryum Defekt Model tamiri

Osteoiletkenlik ve biyoaktivite sergilerken kraniyo-maksillofasiyal (CMF) kemik defektlerine sığabilen iskeleler ilgi çekicidir. Bu protokol, erimiş bir tuz şablonu ve bir biyoaktif polidopamin kaplamasının uygulanması kullanan bir solvent döküm partikül liçi (SCPL) yöntemi kullanılarak polikaprolakton diakrilat (PCL-DA) bazlı bir şekil hafızalı iskelenin hazırlanmasını açıklar.

Bir Biyoaktif, PCL-temelli &quot;Kendinden uydurma&quot; Shape Memory Polymer İskele imalatı

Otolog ve allojenik kemik greft implantasyonu önemli kraniofasial kemik kaybını tedavi yaklaşımları kabul teşkil. Oysa neovaskülarizasyon, hücre farklılaşması ve kemik oluşumu arasındaki etkileşime greft bileşiminin etkisi belirsizdir. Biz greft yakınlık anjiyogenez-osteogenesis bağımlılığın aydınlatmak için amaçlandığı multimodal görüntüleme protokol mevcut.

Bilgisayarlı Tomografi ve Osteogenezi-anjiyogenez bağlamalar Optik Görüntüleme Kranial Kemik Otogreftlerin ve allogreft Entegrasyon değerlendirmek için

Adipoz kaynaklı stromal hücreler, bir hastanın kendi hücrelerinden yeni doku mühendisliği için yararlı olabilir. Artmış osteojenik potansiyele sahip insan adipoz kaynaklı stromal hücrelerin (ASC'ler) bir alt popülasyonunun izolasyonu için bir protokol sunuyoruz, ardından hücrelerin in vivo kalvarial iyileşme testinde uygulanması izleyeceğiz.

BMPR-IB + hızlı İzolasyon Kalvaryum Hata Şifa Modeli Kullanılan Stromal Hücreleri yağ kaynaklı

Burada, damar oluşumu içinde vivo görselleştirmek için bir iletişim kuralı mevcut ve gerçek zamanlı olarak 3D İskele tarafından multiphoton mikroskobu. Genetiği değiştirilmiş iskele anjiogenez bir fare grefti kritik Kemik defekti modelinde incelenmiştir. Daha fazla yeni kan damarları tedavi grubunda denetimlerde tespit edildi.

Angiogenez Multiphoton mikroskobu In Vivo genetiği değiştirilmiş 3D-PLGA/nHAp İskele tarafından grefti kritik Kemik defekti tamir için görselleştirme

Roman Biyomalzeme büyük kemik lezyonlar onarmak için tasarlanmış sayısı sürekli olarak kemik iyileşmesi geliştirmek ve kemik nakli ile ilgili komplikasyonlar aşmak amacı ile genişletiyor. Burada, önceden klinik biyouyumluluk Biyomalzeme kemik onarımı için test edilmesi için çok disiplinli bir strateji mevcut.

Biyolojik uyumluluğu Biyomalzeme kemik rejenerasyon için profil sayfası

Bu çalışmada, bitki bazlı biyomalzemelerin hücre çözme, fiziksel karakterizasyon, görüntüleme ve in vivo implantasyon yöntemlerinin yanı sıra yapı iskelelerinde hücre tohumlama ve farklılaşma yöntemlerini detaylandırıyoruz. Açıklanan yöntemler, kemik dokusu mühendisliği uygulamaları için bitki bazlı biyomalzemelerin değerlendirilmesine izin verir.

In Vitro ve In Vivo Kemik Doku Mühendisliği için Hücrelerden Arındırılmış Elma Türevi İskeleler

Mezenkimal kök hücrelerden üretilen yapay kıkırdak dokusunun implante edilmesiyle endokondral kemikleşme yoluyla kemik tedavisi, geleneksel tedavilerin dezavantajlarını aşma potansiyeline sahiptir. Hyaluronik asit hidrojelleri, in vivo kaynaşmış greftler arasında vaskülarizasyon ile entegre kemik oluşturmanın yanı sıra homojen olarak farklılaşmış kıkırdak greftlerinin ölçeklendirilmesinde etkilidir.

Mezenkimal Kök Hücreler Kullanılarak İn Vivo Endokondral Ossifikasyon Yoluyla Entegre Kemik Oluşumu

Kemik yenilenmesini çeşitli hiyerarşik seviyelerde değerlendirmek için bir protokol öneriyoruz. Bu çok modlu yaklaşım, farklı uzunluk ölçeklerinde yapısal analizlere olanak tanır ve örnek hazırlığındaki zorlukları etkili bir şekilde ele alır. Ayrıca, biyomalzemelerin kemik yenilenmesini teşvik etmedeki etkinliğini değerlendirmek için güvenilir bir iş akışı sağlar.

Kemik Yenilenmesi ve İskelet Performansını Değerlendirmek İçin Multimodal Yaklaşım

Öğrenin mühendislik mikro-kanalları ile kemik benzeri şablonlar geliştirmeyi. Bu yöntem, kılcal eylem aracılığıyla hücre emilimini ve tutunmasını artırarak rejeneratif tıpta büyük kemikli defekt restorasyonuna yardımcı olur.

Mikro-kanallar tarafından Distinctive Kılcal Eylem Bone gibi şablonları Büyük Kemikli Defekt Restorasyon Hücreleri İşe Alım geliştirin edebilirsiniz (Video) | JoVE Journal

Mikro-kanallar tarafından Distinctive Kılcal Eylem Bone gibi şablonları Büyük Kemikli Defekt Restorasyon Hücreleri İşe Alım geliştirin edebilirsiniz

Daha fazla video keşfet