この手順の全体的な目的は、エンジニアリングされた筋肉組織を作製することです。これは、まずサテライト細胞または筋芽細胞株を培養して必要な細胞数を確保することで達成されます。次のステップは、アンカリングポイント(固定点)を作製することです。
次に、細胞をゲルと混合し、得られた混合物をアンカリングポイントの間にキャストします。最終ステップは、細胞を筋肉組織へと分化させることです。最終的に、電気刺激を用いて細胞の収縮を誘導することができ、また蛍光染色および蛍光顕微鏡または共焦点顕微鏡を用いることで、分化した筋細胞における細胞骨格のサルコメア構造を検出することが可能です。
この手法の既存の方法に対する主な利点は、これらの組織内で筋細胞が一方向に整列することです。また、この手法は筋喪失に苦しむ患者にとっても意義があります。例えば、将来的に患者自身の細胞を用いてこれらの組織を作製すれば、移植目的で利用することが可能です。
この手法は、筋肉の発達および筋損傷に関する知見を提供するだけでなく、再生医療やin vitro培養肉のような新しい応用分野への知見も提供します。本手順の実演では、筋芽細胞前駆細胞の単離および凍結保存のための手法を提示します。これらの手法は別途報告されています。
詳細な参考文献については、書面によるプロトコルを参照してください。液体窒素からマウス筋芽細胞前駆細胞のバイアルを取り出した後、バイアルを37 °Cのウォーターバスに入れ、融解させます。
次に、25 cm²のMatrigelコーティング済み組織培養フラスコに、加温した増殖培地を10 mL加えます。細胞が解凍されたら直ちに、バイアルの内容物を培地に加えてください。組織培養フラスコを用い、細胞を37 °C、5% CO2でインキュベートします。
培養3日目に、トリプシン処理、中和、および遠心分離によって細胞を回収します。1000 RPMで遠心分離した後、細胞を75 cm²のMatrigelコート組織培養フラスコに継代します。3日ごとに細胞を継代し、6日目に細胞を150 cm²のMatrigelコート組織培養フラスコに継代します。9日目に、150 cm²のMatrigelコート組織培養フラスコから、150 cm²のMatrigelコート組織培養フラスコ3本、または150 cm²フラスコ3本に細胞を移します。
培養12日目に、細胞を筋肉構築物に播種する準備が整います。まず、この概略図に示すように、一方の端を三角形にした約5 mm²のベルクロを切り出します。ベルクロはソフト面のみを使用してください。次に、エラストマーと硬化剤を10:1の比率で混合し、シリコン接着剤を調製します。
次に、6ウェル培養プレートの各ウェルに、2枚のベルクロを約12 mmの間隔を空けて接着し、一晩乾燥させます。翌日、ウェルに70% ethanolを加え