Name: Geri dönüşlü optik koherens tomografi kullanarak parçalanabilir iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarı gelişimi izleme (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 12 s
Description: Keşfedin, optik koherens tomografi kullanarak parçalanabilir iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarı gelişimini gerçek zamanlı ve yıkıcı olmayan şekilde izleme yöntemini. Bu teknik, uzun süreli kültürde vasküler yeniden şekillenmeyi değerlendirmek için güvenilir bir araç sunar.

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

Bu eser desteklemek için bilim ve teknoloji planlama projeyi Çin Guangdong Eyaleti (2016B070701007) kabul etmek istiyoruz.

1. parçalanabilir PGA iskele doku mühendisliği damarları kültür dayalı
<ol><li>PGA iskele imalatı<ol>
<li>PGA mesh (19 mm çap ve 1 mm kalınlığında) Etilen oksit (17 cm uzunluk, 5.0 mm çap ve 0.3 mm kalınlığında) tarafından sterilize silikon tüp etrafında dikmek 5-0 dikiş kullanarak.</li>
		<li>Politetrafloroetilen (ePTFE, 1 cm uzunluk) 4-0 dikiş üzerine her iki ucuna PGA mesh ile dikmek ve 2 mm tarafından üst üste.</li>
		<li>PGA İskele 1 mol/L NaOH 1 dk. için mesh kayma yapısını ayarlamak ve doku kültürü sınıf su 2 min için üç kez emmek için el ile daldırma. Yavaşça pat iskele kağıt mendil ile her zaman kuru. O zaman bir başlıklı bir körük için 1 h ile iskele kadar kuru.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Biyoreaktör ve Y-Kavşak OCT görüntüleme için kurul<ol>
<li>Emmek geliştirilen cam silindirik biyoreaktör (10 cm çapında ve 11.7 cm yükseklik içinde dört dudakları ve dört yan kol Şekil 1' de gösterildiği gibi reaktör dışında), PGA iskele, silikon tüp (dış çapı 5 mm, kalınlık 0.3 mm), biyouyumlu tüpler, bağlayıcılar, heyecan bar ve derleme bir su tankında % 95 etanol 2s için donatımı.</li>
		<li>PGA iskele yan-silah konektörlü bir tarafı yanı sıra başka bir tarafı OCT embolisinin teslim etmek için kullanılan Y kavşak ile bağlı biyoreaktör üzerinden çek. Başka bir PGA iskele biyoreaktör olarak aynı şekilde bir araya getirin. Şekil 1' e bakınız.</li>
		<li>Biyoreaktör dudaklarına ePTFE 4-0 dikişler ile sıkma tarafından uygun.</li>
		<li>1 h için tekrar etanol tankında biyoreaktör koymak ve üzerinde üfleyici ile örtünün geceleme kadar kuru.</li>
	</ol>
</li>
	<li>HUASMCs ve statik biyoreaktör Klima tohum<ol>
<li>HUASMCs insan umbilikal arterler standart explant teknikleriyle izole et.</li>
		<li>Genişletmek ve düz kas hücre büyüme orta hücrelerinde oluşan DMEM orta, % 20 fetal Sığır serum, 2,36 mg/mL HEPES, 100 U/mL penisilin G, 50 µg/mL prolin, 20 µg/mL alanin, 50 µg/mL glisin, 1,5 µg/mL CuSO4, 50 µg/mL askorbik asit korumak , 10 ng/mL temel fibroblast büyüme faktörü ve 10 ng/mL trombosit-türevi büyüme faktörü.</li>
		<li>5 × 106 hücre/mL PGA iskele üzerine yukarıdaki kültür ortamında bir konsantrasyon, tohum HUASMCs.</li>
		<li>Heyecan (1.5 cm uzunluk) bar biyoreaktör koymak. Gaz değişimi yoluyla silikon stoper kapak için bir besleme borusu (5 mm çapında, 15 cm uzunluk) ve üç kısa boru parçaları (5 mm çapında, 7 cm uzunluk) yerleştirin.</li>
		<li>PTFE 0,22 µm filtreler her hava değişimi tüp ve besleme borusu bir heparin kapağı takın. Karıştırma hızı dakikada 13 mermi olan heyecan bar ayarlayın. Cam biyoreaktör, silikon stoper kapak ve PGA iskele kültür sistemi monte.</li>
		<li>HUASMCs için 45 dk biyoreaktör yaslanmış tarafından bağlı kalmak için her 15dk birlikte, sol ve sağ için izin. Reaktör bağlantı noktaları ve eklem tüm parafin film ile mühürlendi.</li>
		<li>Luo bağlanmak-Ye pompa, PBS çanta, biyouyumlu tüp ile sürücü perfüzyon sistemi olarak. Tüpler PBS ile doldurmak için sürücüyü açın.</li>
		<li>Oksijen kuluçka 37 ° C'de % 5 CO2 genel biyoreaktör yerleştirin Kültür odası HUASMCs kültür orta 450 mL ile doldurulması.</li>
		<li>Durdur düğmesine basın ve sürücü aygıtın gücünü kapatın. Numaralı seribaşı iskele statik kültür altında bir hafta boyunca büyümeye.</li>
		<li>Kültür orta eski orta yoluyla besleme borusu ve taze kültür orta eşit miktarda ile reaktör dolumu yarısı aspirating tarafından her 3-4 gün değiştirin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Perfüzyon sistemi hazırlığı OCT görüntüleme<ol>
<li>Biyouyumlu tüpler aracılığıyla daha sonra tekrar çantayı dolaşımını PBS çanta içinde sıvı pompa.</li>
		<li>Sürücü gücünü açın ve pompa ayar 60 dövmek-de dakika ve çıkış sistolik basıncı 120 mmHg, frekans ile düzenleyen. Doku mühendisliği vasküler kültürü ihtiyaçlarına göre mekanik parametrelerini ayarlamak.</li>
		<li>İşe perfüzyon sistemi yapmak için Çalıştır düğmesini tıklatın. Yukarıdaki sabit pulsatil stimülasyon damarları 3 hafta için yinelemeli olarak statik kültür 1 hafta sonra biyouyumlu tüpler10,12 basınçlandırma tarafından sağlar.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. performans Ekim ile optik görüntüleme
<ol><li>10-20μm Aksiyel çözünürlük ve görüntü derinliği 1-2 mm TEBV frekans etki alanı OCT intravasküler görüntüleme sistemi9tarihinde dayalı yapısını tanımlamak için emin olmak için bir ışık kaynağı kullanın.</li>
	<li>Güç geçiş açmak ve görüntü yakalama yazılımı açın.</li>
	<li>Fiber optik görüntüleme Kateter sürücü-motorlu ve optik denetleyicisi (DOC) kateter otomatik geri çekilme fonksiyonu ile bağlayın.</li>
	<li>10 mm/s bir otomatik geri çekilme hızı ile resim alma hızı saniyede 10 kare için parametreleri ayarlama.</li>
	<li>Görüntüleme kateter Y-kavşak için heparin kap ile 18 G iğne ile ekleyin.</li>
	<li>Kateter silikon tüp içine yerleştirin ve PGA iskele biyoreaktör üzerine yüklemeden önce PGA örgü dikiş gerginlik tanımlar.</li>
	<li>Kateter ucu faiz bölge üzerinde yerleştirin. Geri çekilme aygıt ve onay için görüntü kalitesi8ayarlayın.</li>
	<li>Görüntüler 1, 4, 7, 10, 14, 17, 21, 28 gün içinde kültür her bireysel TEBV için kazanmak ve sıralı olarak kaydetmek TEBV mikroyapı gerçek zamanlı gözlenmesi ile yüzey morfolojisi, iç yapısı ve kompozisyonu da dahil olmak üzere.</li>
	<li>Ölçüm için güvenilir ölçüm mühendislik gemilerin her zaman 3 kez tekrarlayın. Bir dizi görüntü yakalama yazılımı kullanarak test boyunca görüntü yakalama.</li>
</ol>3. görüntüleme Analizi
<ol><li>TEBV duvar kalınlığı ölçmek için görüntü analiz yazılımı kullanın. Analiz edilecek resmi seçin. TEBV iç tarafında yazılım tarafından otomatik olarak tanımlamak ve el ile dış yan kroki için izleme aracını tıklatın. Bir diyagramda kalınlıkta ekranda görünür.</li>
	<li>Ölçüm için yapıları, güvenilir ölçüm 5 kez tekrarlayın. OCT analiz için elde edilen bilgi kör iki bağımsız araştırmacılar tarafından gerçekleştirildi.</li>
</ol>4. hasat TEBV ve doku işleme
<ol><li>Açık belgili tanımlık silikon stoper kapak kültür sona erdiğinde biyoreaktör yerleştirilen ve kültür orta atın. Biyoreaktör ağzından ePTFE gevşetin ve silikon tüpler ePTFE dış tarafındaki makasla kesme. Biyoreaktör üzerinden TEBVs hasat ve elektron mikroskobu muayene tarama için bölümlere kesti.</li>
	<li>TEBVs geri kalanı alın ve 4 µm kalınlığında bölümlere kesti. Destekleyici silikon boruyu çıkarmak ve bölümler %4 paraformaldehyde ile düzeltin. Rutin histolojik Masson'ın trichrome boyama ve kolajen ve PGA10,13,14morfolojisi incelemek için kırmızı Sirius gerçekleştirin.</li>
	<li>PGA içerik ve kollajen bileşeni değerlendirmek Sirius kırmızı tarafından polarize mikroskop boyama ile histolojik örnekleri inceleyin. PGA kalıntıları açıkça birefringence belirlenmis ve kalan alan kesit alanı10tabanlı sayılabilir.</li>
</ol>

<ol><li>Chan-Park, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic+control+of+vascular+smooth+muscle+cell+morphology+and+phenotype+for+functional+tissue-engineered+small-diameter+blood+vessels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">Biomimetic control of vascular smooth muscle cell morphology and phenotype for functional tissue-engineered small-diameter blood vessels.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 88, 1104-1121 (2009).</li>
<li>Ballyns, J. J., Bonassar, L. J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2935622/">Image-guided tissue engineering.</a> Journal of Cellular & Molecular Medicine. 13, 1428-1436 (2009).</li>
<li>Smith, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+imaging+methodologies+for+3D+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+Research+%26+Technique%22%5BJournal%5D)">A comparison of imaging methodologies for 3D tissue engineering.</a> Microscopy Research & Technique. 73, 1123-1133 (2010).</li>
<li>Chang, W. G., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+short+discourse+on+vascular+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Regenerative+Medicine%22%5BJournal%5D)">A short discourse on vascular tissue engineering.</a> NPJ Regenerative Medicine. 2, (2017).</li>
<li>Appel, A. A., Anastasio, M. A., Larson, J. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+challenges+in+biomaterials+and+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Imaging challenges in biomaterials and tissue engineering.</a> Biomaterials. 34, 6615-6630 (2013).</li>
<li>Rice, W. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+characterization+of+structure+and+morphology+of+silk+fibroin+biomaterials+using+non-linear+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Non-invasive characterization of structure and morphology of silk fibroin biomaterials using non-linear microscopy.</a> Biomaterials. 29, 2015-2024 (2008).</li>
<li>Niklason, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enabling+tools+for+engineering+collagenous+tissues+integrating+bioreactors%2C+intravital+imaging%2C+and+biomechanical+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Enabling tools for engineering collagenous tissues integrating bioreactors, intravital imaging, and biomechanical modeling.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , 3335-3339 (2010).</li>
<li>Zheng, K., Rupnick, M. A., Liu, B., Brezinski, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+Dimensional+OCT+in+the+Engineering+of+Tissue+Constructs%3A+A+Potentially+Powerful+Tool+for+Assessing+Optimal+Scaffold+Structure%5BTitle%5D)+AND+%22Open+Tissue+Engineering+%26+Regenerative+Medicine+Journal%22%5BJournal%5D)">Three Dimensional OCT in the Engineering of Tissue Constructs: A Potentially Powerful Tool for Assessing Optimal Scaffold Structure.</a> Open Tissue Engineering & Regenerative Medicine Journal. 2, 8-13 (2009).</li>
<li>Gurjarpadhye, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+and+characterization+of+bioengineered+blood+vessels+within+a+bioreactor+using+free-space+and+catheter-based+OCT%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+Surgery+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Imaging and characterization of bioengineered blood vessels within a bioreactor using free-space and catheter-based OCT.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 45, 391-400 (2013).</li>
<li>Chen, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+remodeling+and+structural+characterization+of+degradable+polymer+scaffold-based+tissue-engineered+vascular+grafts+using+optical+coherence+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+%26+Tissue+Research%22%5BJournal%5D)">In vitro remodeling and structural characterization of degradable polymer scaffold-based tissue-engineered vascular grafts using optical coherence tomography.</a> Cell & Tissue Research. 370, 417-426 (2017).</li>
<li>Naito, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+the+natural+history+of+extracellular+matrix+production+in+tissue-engineered+vascular+grafts+during+neovessel+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Cells+Tissues+Organs%22%5BJournal%5D)">Characterization of the natural history of extracellular matrix production in tissue-engineered vascular grafts during neovessel formation.</a> Cells Tissues Organs. 195, 60-72 (2012).</li>
<li>Ye, C., et al. <a target="_blank" href="https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C22&q=The+design+conception+and+realization+of+pulsatile+ventricular+assist+devices-from+Spiral-Vortex+pump+to+Luo-Ye+pump+&btnG=">The design conception and realization of pulsatile ventricular assist devices-from Spiral-Vortex pump to Luo-Ye pump.</a> Chinese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 9, 35-40 (2002).</li>
<li>Chen, W., et al. <a target="_blank" href="https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C22&q=Application+of+optical+coherence+tomography+in+tissue+engineered+blood+vessel+culture+based+on+Luo-Ye+pump&btnG=">Application of optical coherence tomography in tissue engineered blood vessel culture based on Luo-Ye pump.</a> Chinese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 31, 687-690 (2015).</li>
<li>Pickering, J. G., Boughner, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+assessment+of+the+age+of+fibrotic+lesions+using+polarized+light+microscopy+and+digital+image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Pathology%22%5BJournal%5D)">Quantitative assessment of the age of fibrotic lesions using polarized light microscopy and digital image analysis.</a> American Journal of Pathology. 138, 1225-1231 (1991).</li>
<li>Martinho, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dependence+of+optical+attenuation+coefficient+and+mechanical+tension+of+irradiated+human+cartilage+measured+by+optical+coherence+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Bank%22%5BJournal%5D)">Dependence of optical attenuation coefficient and mechanical tension of irradiated human cartilage measured by optical coherence tomography.</a> Cell Tissue Bank. 16, 47-53 (2015).</li>
<li>Poirierquinot, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+1.5-Tesla+magnetic+resonance+imaging+for+tissue-engineered+constructs%3A+a+noninvasive+tool+to+assess+three-dimensional+scaffold+architecture+and+cell+seeding%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+C+Methods%22%5BJournal%5D)">High-resolution 1.5-Tesla magnetic resonance imaging for tissue-engineered constructs: a noninvasive tool to assess three-dimensional scaffold architecture and cell seeding.</a> Tissue Engineering Part C Methods. 16, 185-200 (2010).</li>
<li>Naito, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beyond+burst+pressure%3A+initial+evaluation+of+the+natural+history+of+the+biaxial+mechanical+properties+of+tissue-engineered+vascular+grafts+in+the+venous+circulation+using+a+murine+model%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+A%22%5BJournal%5D)">Beyond burst pressure: initial evaluation of the natural history of the biaxial mechanical properties of tissue-engineered vascular grafts in the venous circulation using a murine model.</a> Tissue Engineering Part A. 20, 346-355 (2014).</li>
<li>Smart, N., Dube, K. N., Riley, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+vessel+development+and+insight+towards+neovascular+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Clinical+and+Experimental+Pathology%22%5BJournal%5D)">Coronary vessel development and insight towards neovascular therapy.</a> International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 90, 262-283 (2009).</li>
</ol>

Yazarlar onlar rakip hiçbir mali çıkarları var bildirin.

Oluşturmak için gemi ile yapısal mühendislik ve mekanik özellikleri yerel kan damarları benzer klinik kullanım süresini kısaltmak için yol açabilir ve vasküler mühendislik amacıdır. Optik görüntüleme teknikleri kültür ve pozlama Greftler bir kültür ortamına boyunca bireysel yapıları kısırlık7ödün vermeden izlenemiyor mühendislik doku vasküler belirli bileşenleri, görselleştirme izin. Bu makalede, kültür odası perfüzyon sistemden ayrılır. Nispeten bağımsız perfüzyon sistemi kültür sırasında kirlili...

Kan damarları (TEBVs) doku mühendisliği en umut verici malzeme bir ideal vasküler greft1' dir. Klinik olarak benzer yapısal ve işlevsel özellikleri olarak yerli gemiler ile yararlı olması için Greftler geliştirmek için bir çok teknik vasküler işlevi2,3korumak için tasarlanmıştır. Her ne kadar kabul edilebilir a_ılabilinirse oranları ile mühendislik damarları implantasyon sırasında ve faz III klinik çalışmada4, uzun vadeli kültür ve yüksek maliyet de TEBVs gelişimi izleme gerekliliği gösterir. Hücre dışı matrix(ECM) büyüme, yenileme ve uyum süreçlerinde TEBVs biomimetic kemoterapi-mekanik ortamında anlayış damar doku mühendisliği gelişimi için çok önemli bilgiler sağlar.
Küçük çaplı mühendislik damarları5 gelişimini izlemek için ideal strateji zararsız, steril, boyuna, üç boyutlu ve nicel olmalıdır. TEBVs farklı kültür koşullar altında bile değişiklikler öncesi ve sonrası damar nakli dahil olmak üzere bu görüntüleme yöntemi tarafından değerlendirildi. Mühendislik yaşam gemilerin özelliklerini açıklamak üzere stratejileri ihtiyaç vardır. Optik görüntüleme teknikleri görselleştirme ve miktar Biyomalzeme ve doku birikimi sağlar. Diğer avantajları ile yüksek çözünürlük6,7derin doku ve etiket içermeyen görüntülemede etkinleştirmek için olasılığı vardır. Ancak, görüntü özgü molekülleri ve daha az kolayca erişilebilir optik donanımları, gerçek zamanlı izleme için doğrusal olmayan optik mikroskobu kapsamlı uygulama sınırlı olan önemli bir pratik engel olur. Optik koherens tomografi (OCT) kardiyak girişimsel tedavi8rehberlik için bir çok kullanılan klinik araç olarak damar içi görüntüleme yöntemi ile optik bir yaklaşımdır. Literatürde, Ekim yöntemi TEBVs9,10damar doku mühendisliği araştırma için olumlu görüntüleme yöntemleri ile birleştiğinde, duvar kalınlığı değerlendirmek için bir yol olarak bildirildi. Dinamikleri vasküler mühendislik ise büyüme ve remodeling değil görülmektedir.
Bu makale, biyobozunur polimer iskele tabanlı TEBVs hazırlanması için dört hafta kültür ayrıntı. İnsan göbek arterlerin vasküler düz kas hücreleri (HUASMCs) genişletilmiş ve gözenekli parçalanabilir Poliglikolik Asit (PGA) iskele biyoreaktör içinde içine tohumlari. Biyobozunur polimerler doku mühendisliği için geçici bir substrat rolü oynamak ve bir belirli bozulma hızı11var. İskele bozulması ve neo-doku oluşumu arasında uygun bir eşleşme sağlamak için ECM ve PGA iskele etkili vasküler remodeling için çok önemli faktörlerdir. Perfüzyon sistemi yerli gemilerin biyomekanik microenvironment taklit ve tutarlı bir deformasyon basınç stimülasyon altında tutar.
Sunulan Protokolü amacı görüntüleme TEBVs ve uzun vadeli kültürünü izleme için nispeten basit ve zararsız bir strateji tarif etmektir. Bu iletişim kuralı görselleştirme morfolojik değişiklikler ve farklı kültür koşullar altında mühendislik gemilerin kalınlığı ölçümleri için yararlı olabilir. Ayrıca, polimer esaslı malzemeler bozulması iskele mühendislik doku analizleri için kimlik gerçekleştirilebilir. Elektron tarama yöntemleri birleştirerek microscopic(SEM) ve bu iletişim kuralı, korelasyon ve miktar hücre dışı matriks dağıtım ve PGA yıkımı kullanılan polarize mikroskop, hangi değerlendirilmesi iskele kolaylaştırabilir yapılabilir bozulma OCT görüntüleme ile birlikte.

<table><tbody><tr><td>PGA örgü</td><td>Synthecon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>silikon tüp</td><td>Cole Parmer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>konektörü</td><td>Cole Parmer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>intravasküler OCT sistemi</td><td>St. Jude Medical, Inc</td><td>ILUMIEN & trade; OPTIS ve ticaret; SİSTEM</td><td></td></tr><tr><td>taramalı elektron mikroskobik</td><td>Philips</td><td>FEI Philips XL-30</td><td></td></tr><tr><td>polarize mikroskop</td><td>Olympus</td><td>Olympus BX51</td><td></td></tr><tr><td>sütürler</td><td>Johnson & Johnson</td><td></td><td></td></tr><tr><td>pulsatil pompa</td><td>Guangdong Kardiyovasküler Enstitüsü</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LightLab Görüntüleme yazılımı</td><td>St. Jude Medical, Inc</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

geri dönüşlü optik koherens tomografi kullanarak parçalanabilir iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarı gelişimi izleme

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

Yapısal ve mekanik özellikleri doğal kan damarları için benzer ile mühendislik vasküler Greftler atardamar bypass için artan talebi karşılamak için bekleniyor. Büyüme dinamikleri karakterizasyonu ve remodeling süreci parçalanabilir polimer iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarlarının (TEBVs) pulsatil stimülasyon ile damar doku mühendisliği için önemlidir. Optik görüntüleme teknikleri vaskülarizasyon mühendislik doku yüksek çözünürlüklü görüntü gerçek zamanlı kültür etkinleştirme izleme için güçlü araçlar olarak göze çarpıyor. Bu kağıt bir zararsız ve hızlı gerçek zamanlı strateji büyüme izlemek için görüntüleme ve TEBVs uzun vadeli kültüründe optik koherens tomografi (OCT) kullanarak remodeling gösteriyor. Geometrik morfoloji vasküler remodeling süreci, duvar kalınlığı ve karşılaştırma TEBV kalınlıkta farklı kültür zaman puan ve pulsatil stimülasyon varlığı da dahil olmak üzere değerlendirilir. Son olarak, OCT veya gerçek zamanlı gözlem altında pulsatil stimülasyon reconstructing dokularda polimer bozulması için pratik olanakları sağlar tarafından değil ve her gemi segmentinde polimer bozulması kullanarak değerlendirmesi ile karşılaştırıldığında Tarama elektron microscopic(SEM) ve polarize mikroskop.

Üç boyutlu kültür sistemi biyoreaktör ve perfüzyon sistemi bir kapalı sıvı döngüsü10,13 (Şekil 1) ile bir kültür odasında oluşuyordu. OCT görüntüleme kateter Y kavşak distal uç eklenen ve görüntüleme için silikon tüp geri çekti. OCT görüntüleme ilk biyobozunur polimer iskele tabanlı TEBVs yapısal karakterizasyon sırasında biyoreaktör ekimi betimlemek için kullanıldı.
<p class="jove_content" fo:kee...

Zararsız ve uzun-dönem için bir adım adım Protokolü vasküler remodeling ve gerçek zamanlı kültür iskele yıkımı biyobozunur polimer iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarlarının pulsatil stimülasyon ile işlem izleme Optik koherens tomografi kullanılarak burada açıklanmıştır.

Geri dönüşlü optik koherens tomografi kullanarak parçalanabilir iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarı gelişimi izleme

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...

Bu yöntem, mühendis vasküler büyüme dinamiklerinin izlenmesi ve uzun vadeli kültür boyunca yeniden biçimlenme gibi vasküler doku mühendisliği alanında anahtar soruların cevaplanmasına yardımcı olabilir. Optik koherens tomografi, ya da OCT kullanmanın en büyük avantajı, mühendislik gemilerinyapısal özellikleri ve yeniden şekillendirme sürecini karakterize etmek için hazır, gerçek zamanlı ve tahribatsız görüntüleme stratejisi olmasıdır. Prosedürü gösteren de Shangmin Liu ve Wentao Ma, benim laboratuvar teknisyenleri olacaktır.Bu prosedürü başlatmak için, bir dakika için bir mol-per-litre sodyum hidroksit metin protokolü Dip PGA iskeleler açıklandığı gibi PGA iskele imal, mesh aralıklı yapısını ayarlamak için. Daha sonra, her biri iki dakika doku-kültür sınıf su iskeleleri üç kez ıslatın. Her zaman, hafifçe bir kağıt mendil ile iskele kuru pat.Sonra, bir saat için bir üfleyici ile bir başlık içinde iskelekuru. Oct görüntüleme için biyoreaktör ve y-kavşak monte etmek için, ilk olarak, kendi geliştirdiği cam silindirik biyoreaktör, PGA iskeleler, silikon tüp, biyo-uyumlu tüpler, konektörler, karıştırma çubuğu ve iki saat boyunca yüzde 95 etanol tankı montaj için ekipman ıslatın. PGA iskelesini, bir konektörle bir tarafa bağlanan biyoreaktörün yan kollarından ve OCT kılavuz kablosunu teslim etmek için kullanılan y-kavşağı ile başka bir tarafa çekin.Biyoreaktörde aynı şekilde başka bir PGA iskelesi monte edin. Politetrafloroetilen'i 4-0 dikişle sıkarak biyoreaktör dudaklarına takın. Biyoreaktörü, üfleyici açık bir başlıkta bir gecede kurutmadan önce bir saat boyunca tekrar etanol tankına koyun.Şimdi, standart explant teknikleri ile insan göbek arter düz kas hücrelerini izole PGA iskeleiçine hücreleri kurtarma nedeni, biyoreaktör altında hücre süspansiyon herhangi bir damlama önlemek. Ayrıca, kontaminasyonu önlemek için hücre oturma sonra en kısa sürede silikon-stoper kapağı ile biyoreaktör kapağı. Genişletmek ve düz kas büyüme orta hücreleri korumak.Tohum insan göbek arter düz kas hücreleri pga iskeleler üzerine yukarıdaki kültür ortamda 5 milyon hücre başına mililitre konsantrasyonu. Biyoreaktör bir sir bar yerleştirdikten sonra, bir besleme tüpü ve gaz değişimi için takılı üç kısa boru segmentleri olan silikon stoper kapağı kapağı. Her hava değişim tüpüne PTFE 0,22 mikron filtreler takın ve besleme tüpüne bir heparin kapağı takın.Karıştırma çubuğunu dakikada 13 mermi lik karıştırma hızıyla ayarlayın. Sonra, kültür sistemine cam biyoreaktör, silikon stoper kapağı ve PGA iskele monte. Hücrelerin biyoreaktörü her 15 dakikada bir sola ve sağa doğru bir duruşla yaslayarak 45 dakika yapışmasını bekleyin.Şimdi, loo-OH-YEE pompa, fosfat tamponlu tuzlu çanta ve sürücü biyouyumlu tüpler ile profüzyon sistemi oluşturmak için bağlayın. Tüpleri PBS ile doldurmak için sürücüyü açın. Genel biyoreaktörü 37 santigrat derecede yüzde 5 CO2 ile nemlendirilmiş bir kuvöze yerleştirin.Kültür odasını 450 mililitre kültür ortamıile doldurun. Bir hafta boyunca statik kültür altında tohumlu iskeleler büyümek, beslenme tüpü ile eski ortamın yarısını spirating ve taze kültür ortamı eşdeğer miktarda reaktör doldurarak her üç ila dört günde bir kültür ortamı değiştirerek. OCT görüntüleme için profüzyon sistemi hazırlamak için, biyouyumlu tüpler aracılığıyla bunları sirküle ve geri çanta için PBS çanta sıvıları pompa.Sürücünün gücünü açın ve dakikada 60 atım frekansı ve 120 milimetrecıcı lık bir çıkış sistolik basıncı ile pompa ayarını düzenleyin. Mekanik parametreleri doku mühendisliği vasküler kültürünün ihtiyaçlarına göre ayarlayın. Profüzyon sisteminin çalışması için çalıştır düğmesini tıklatın.Statik kültür bir hafta sonra yinelemeli biyouyumlu tüpler basınç tarafından üç hafta boyunca gemilere düzeltme pulsatil simülasyon sağlayın. On ila yirmi mikron eksenel çözünürlüğü ve doku mühendisliği kan damarlarıveya TEVBs yapısını belirlemek için bir ila iki milimetre görüntü derinliği sağlamak için bir ışık kaynağı kullanın, frekans etki OCT intravasküler görüntüleme sistemine dayalı. Güç düğmesini açın ve görüntü yakalama yazılımını açın Fiber optik görüntüleme kateterini kateter otomatik geri çekilme fonksiyonu ile sürücü motoruna ve optik kumandaya bağlayın.Görüntü edinme hızının parametrelerini saniyede on milimetre otomatik geri çekme hızıyla saniyede on kare olarak ayarlayın. Şimdi, görüntüleme kateterini 18 kalibrelik bir iğneyle heparin kapağı ile y-kavşağına takın. Kateteri silikon tüpün içine yerleştirin ve PGA iskelesini biyoreaktöre yüklemeden önce PGA kafesinin yapı sıkılığını belirleyin.Şimdi, kateter ucunu ilgi alanının üzerine yerleştirin. Geri çekme aygıtını ayarlayın ve görüntü kalitesini kontrol edin. Her bir TEBV için bir, dört, yedi, on, 14, 17, 21 ve 28 günlük kültür görüntüleri edinin.Yüzey morfolojisi, iç yapısı ve bileşimi de dahil olmak üzere TEBV mikroyapısının gerçek zamanlı gözlemi ile bu görüntüleri sırayla kaydedin. Her seferinde tasarlanmış gemilerin güvenilir bir ölçümünü almak için ölçümü üç kez tekrarlayın. Görüntü yakalama yazılımını kullanarak test boyunca bir dizi görüntü yakalayın.Doku mühendisliği kan damarı duvar kalınlığıölçmek için görüntü analizi yazılımı kullanmak için, öncelikle analiz edilecek görüntü seçin. Ardından, doku mühendisliğiyle tasarlanmış kan damarının iç tarafını yazılımla otomatik olarak tanımlamak ve dış tarafı el ile çizmek için izleme aracını tıklatın. Ekranda kalınlık diyagramı görünür.Yapıların güvenilir bir ölçüm almak için beş kez ölçüm tekrarlayın. Bilgi almak la yükümlü iki bağımsız araştırmacı kullanmayı düşünün. Kültür bittiğinde biyoreaktörün üzerine yerleştirilen silikon stoper kapağını açın ve kültür ortamını atın.Biyoreaktör dudaklarından politetrafloroetilen gevşetin ve makas ile politetrafloroetilen dış tarafında silikon tüpler kesti. TebVs'leri biyoreaktörden toplayın ve tarama-elektron mikroskobu incelemesi için kesin. Destekleyici silikon tüp çekin ve yüzde 4 güç formaldehit ile bölümleri düzeltmek.Kollajen ve PGA morfolojisini incelemek için masson'un trikrom ve sirious kırmızısı ile rutin histolojik boyama yapın. PGA içeriğini ve kollajen bileşenini değerlendirmek için, polarize mikroskop ta sirious kırmızı boyama ile histolojik örnekleri gözlemleyin. OCT görüntüleri dört haftalık kültürden sonra TEBV'lerin histopatolojik buluntuları ile karşılaştırılır.OCT görüntüsü, histolojik değerlendirmeile karşılaştırıldığında kompakt mikroyapı ve belirli bileşenleri gösterir. Kültür ortamı, silikon tüp, TEBV ve PGA parçası görülebilir. Masson'un üç renkli boyama, tasarlanmış gemilerin medya katmanındaki PGA kalıntılarıyla birlikte belirli bir yönde dağıtılan kollajen lifleri göstermektedir.Sirius kırmızı boyama polarize mikroskop kullanarak PGA kalıntıları ve kollajen bileşeni ortaya koymaktadır. Mühendislik yapılı gemilerin tarama-elektron mikrografları kompakt bir mikroyapı gösterir. Bu arada, bu intraluminal görüntüleme yöntemi, uzun soluklu kültürde remodeling süreci ve görsel morfoloji dahil olmak üzere TEBV'lerin zararsız ve kolay izlenmesini benimser.Burada gösterildiği gibi, remodeling daha erken gerçekleşir ve morfolojik değişiklikler TEBV kalınlığı nın karşılaştırılması ile dinamik grupta daha belirgin bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Bu teknik, vasküler doku mühendisliği alanında araştırmacıların yapı özelliklerini ve mühendislik yapılarının uzun vadeli yeniden biçimlenme sürecini keşfetmelerinin önünü açtır. Polimerik kalıntıların polarize mikroskopi ile açık bir şekilde gösterilmesi, OKK görüntüleme siperatrinin değerlendirilmesinde yararlı olabilir.

nondestructive-monitoring-degradable-scaffold-based-tissue-engineered

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Grubumuz, kardiyovasküler sistem fizyolojik pulsatil gerilmeler implante küçük çaplı vasküler greft yeniden taklit eden bir biyoreaktör kültür sistemi geliştirmiştir.

Pulsatif Biyoreaktör kullanarak Mühendislik Biyolojik Tabanlı Vasküler Greftler

Source: Huang, Y. et. al., Optik Koherens Tomografi Kullanarak Üç Boyutlu Tümör Sferoidlerinin Boylamsal Morfolojik ve Fizyolojik İzlemesi. J. Vis. Exp. (2019)Bu video, yüksek çözünürlüklü kesitsel görüntüler yakalayarak çok kuyulu bir plakadaki tümör sferoidlerini izlemek için optik koherens tomografinin (OCT) kullanımını göstermektedir. OCT, hücresel yapılardan gelen ışık yansımalarını analiz ederek, boyut ve şekil gibi morfolojik özellikleri değerlendirmek için 3D modeller oluştururken, aynı...

Optik Koherens Tomografi ile Tümör Sferoidlerinin Morfolojik ve Fizyolojik İzlenmesi 

Vaskülarizasyon başarılı doku mühendisliği yaklaşımları anahtarıdır. Bu nedenle, güvenilir teknolojileri doku yapıları vasküler ağların gelişimini değerlendirmek için gereklidir. Burada görselleştirmek ve in vivo damarlanmayı ölçmek için basit ve maliyet-etkin bir yöntem mevcut.

A Tam Cilt Hata Modeli Biyomateryallerin vaskülarizasyonunu değerlendirin<em&gt; In Vivo</em

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

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

Tam alan optik koherens mikroskopisinin kornea donör stromasının yüksek kalitede değerlendirilmesi için bir yöntem olarak kullanımını tanımladık. Bu protokol, sağlık veya hastalığın göstergesi olan özellikleri tanımlamak için kullanılabilir ve donör dokuların taranmasını ve seçimini ve dolayısıyla keratoplasti sonuçlarını iyileştirmeyi amaçlar.

Kornea Greftlerinde Stromal Özelliklerin Histoloji Benzeri Analizi için Tam Alan Optik Koherens Mikroskopisi

Optik koherens tomografi (OCT), üç boyutlu görüntüleme teknolojisi, izlemek ve çok hücreli tümör pulcuklarının büyüme kinetik karakterize etmek için kullanıldı. Tümör pulcuklarının yaklaşım ve içsel optik zayıflama Karşıtlık'dayalı pulcuklarının etiket içermeyen ölü dokuyu algılama sayma Voksel kullanarak hassas hacimsel miktar gösterdi.

Boyuna morfolojik ve fizyolojik izleme optik koherens tomografi kullanarak üç boyutlu tümör pulcuklarının

Mikrobiyal biyofilmler interfazlarda karmaşık mimariler oluşturur ve yüksek ölçekli-bağımlı uzamsal desenler halinde gelişirler. Burada, 3D optik koherens tomografisi (OCT) veri kümelerinin otomatik olarak edinimi için deneysel bir sistem (sert ve yazılım) sıyoruz. Bu araç seti, uzay ve zamanda biyofilm morfogenezinin non-invaziv ve çok ölçekli karakterizasyonuna olanak sağlar.

Büyük Uzamsal Ölçekler Üzerinde Biyofilm Morfogenezini Açıklamak için Otomatik 3D Optik Koherens Tomografisi

Bu makalede, retinal görüntüler elde ederken vazoaktif uyaranlar sunmak için bir gaz solunum provokasyon tekniği kullanarak insan denekler ile in vivo retinal vaskülatür reaktivitesini ölçmek için bir yöntem açıklanmıştır.

Optik Koherens Tomografi Anjiyografi ile Değerlendirilen Retinal Vasküler Reaktivite

Mühendislik dokuları, hayati besinleri ve gazları sağlamak ve metabolik atıkları gidermek için uygun vasküler ağlara büyük ölçüde güvenir. Bu çalışmada, endotel hücrelerinin ve destek hücrelerinin adım adım tohumlama protokolü, kontrollü bir 3D ortamda gelişen damar davranışını incelemek için yüksek verimli bir platformda son derece organize damar ağları oluşturur.

Filizlenen Kan Damarlarını İncelemek için Mozaikli İskelelerde Stepwise Hücre Tohumlama

Keşfedin, optik koherens tomografi kullanarak parçalanabilir iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarı gelişimini gerçek zamanlı ve yıkıcı olmayan şekilde izleme yöntemini. Bu teknik, uzun süreli kültürde vasküler yeniden şekillenmeyi değerlendirmek için güvenilir bir araç sunar.

Geri dönüşlü optik koherens tomografi kullanarak parçalanabilir iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarı gelişimi izleme

Daha fazla video keşfet