Intra-Omental Holme transplantasjon bruker h-Omental matrise Holme fylling (hOMING)

Bioengineering
 

Summary

Her presenterer vi en protokoll for i vivo validering av hydrogel-baserte cellen terapi, som illustrert ved eksempel Holme transplantasjon. h-Omental matrise Holme fylle (hOMING) implantasjon lar implantasjon av en celle-hydrogel blanding mellom omental lagene, nær blodkar, å maksimere engraftment i et riktig metabolske miljø.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Schaschkow, A., Mura, C., Pinget, M., Bouzakri, K., Maillard, E. Intra-Omental Islet Transplantation Using h-Omental Matrix Islet filliNG (hOMING). J. Vis. Exp. (145), e58898, doi:10.3791/58898 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Regenerativ medisin basert på cellen terapi representerer et nytt håp for herding sykdom. Gjeldende hindringer kan være riktig i vivo validering av effektiviteten av behandlingen. For overføring til mottakerens kroppen trenger celler ofte å bli kombinert med biologisk materiale, spesielt hydrogels. Validering av effekten av slike en graft krever imidlertid i rett omgivelsene og den høyre hydrogel området rett mottaker. Omentum kan være så en nettsted. Basert på eksempel på Holme transplantasjon, utviklet vi hOMING (h-Omental matrise Holme fylling) teknikken, som består av injeksjon av graftet i vevet, mellom omental lag, forbedre Holme implantasjon og overlevelse. For å oppnå dette, må holmer bygges inn i en hydrogel med en viskositet som gjør sin injeksjon bruker en atraumatiske nål. Sprøyter er lastet med en kombinasjon av hydrogel og holmer. Flere injeksjoner utføres i omental vev på forskjellige steder, og avsetning av Holme/hydrogel blandingen er laget på en linje. Vi testet muligheten av denne nyskapende tilnærming med dekstran perler. Perlene var godt spredt over hele omental vevet, i nærheten av til blodårene. For å teste effekten av graftet, vi transplantert holmer i diabetiker rotter og utføre en metabolsk oppfølging over to måneder. De transplanterte holmer utstilt et høyt antall re endometrial blodkar rundt og inne holmer og reversert diabetes. HOMING teknikken kan gjelde for andre typer hydrogel eller cellen terapi, for celler med høyt metabolsk aktivitet.

Introduction

Cellen terapi er et hett tema, som mål å kurere sykdommer basert på regenerativ medisin. Biologisk materiale-assistert cell behandling har vært stadig undersøkt de siste årene, spesielt fordi cellen implantasjon ofte krever en operatør for overføring av cellene fra kultur parabol til mottakeren. Biomateriale stillasene er potensielt verdifulle celle bærere som oppfyller flere roller1. En kompetent transportør skal beskytte celler fra mekanisk slitasje og gir gunstige vekst forhold, som vesentlige vekstfaktorer, metabolske avfall utskillelse, utveksling av næringsstoffer stoffer og oksygen2.

Blant de ulike typene biologisk materiale brukes i cellen terapi, har hydrogels mange fordeler. De er biokompatible, biologisk nedbrytbart, lett å håndtere, og lette oksygen diffusjon3. Videre tillater dagens teknologi bruk av hydrogels for å hjelpe celler overleve og engraft med, for eksempel kosttilskudd med vekstfaktorer eller ekstra-mobile matrix proteiner4.

Hydrogel bærere som inneholder stamceller kan injiseres som behandlinger, f.eks bein gjenfødelse5 og nervesystemet sykdom6. Implantering av metabolsk aktive celler kreves. I vitro validering av tilnærming er mulig, gjenstår verktøy og teknikker for validering av i vivo for å være raffinert.

Cellen og hydrogel transplantasjon kan lett bæres av injeksjon når biocompatibility tester er utført. Men når podet celler er ment å regulere systemiske faktorer av sine metabolske handlinger, er denne subkutan lokalisering ikke optimal, hovedsakelig i form av venøs drenering7. Derfor ingen gjeldende verktøy er raskt, trygt og effektivt vurdere de gunstige effektene av en hydrogel. Basert på eksempel på Holme transplantasjon, som krever at hormoner bli sluppet inn i blodet fra graftet svar blodsukker, utviklet vi en ny metode for cellen/hydrogel implantasjon i vivo.

Første skritt var å identifisere en acceptor transplantasjon området, som kan godta en hydrogel med celler. Omentum tilbyr stor plass til implantasjon, svært plast, og dens tett endometrial blodkar kombinert med innstillingen intraperitoneal er interessant for å studere cellene ha høyt metabolsk aktivitet8. Vi trengte neste å etablere en kirurgisk teknikk som tillater overføring av cellene og hydrogel inn i omentum. Inspirert av lipofilling brukes i plastisk kirurgi9, vi utviklet h-Omental matrise Holmen fylle (hOMING) tilnærming. Holmer i hydrogel er injisert i omental vev. Teknikken som gir maksimal engraftment ved å benytte flere avsetninger av cellen og hydrogel blandingen i omental vev, hvor mange blodkar forbedrer også pode oksygenering.

I studien beskriver vi en enkel og nyskapende teknikk for Holme implantasjon mellom omental ark, inne fettvev nærmest blodkar. Dette består av mikro-invasiv kirurgi, som kan fullføres under laparoskopi, med injeksjon av holmer inneholdt i en hydrogel i fettvev. Denne teknikken er enkelt gjelder alle hydrogel og celle kombinasjoner som skal testes i en i en metabolically funksjonell.

Protocol

Alle dyreforsøk ble utført i henhold til National Institutes of Health retningslinjer, med Autorisasjonsnummer: AL/60/67/02/13.

1. mottaker forberedelse

  1. Kjemisk indusere diabetes i mottakerens rotter.
    1. Injisere 75 mg/kg av streptozotocin (STZ, sterile 0.1 M citrate buffer, pH 4) intraperitoneally til rotter10.
      Merk: For transplantasjon studiene, ble 6 uke gamle Lewis belastning rotter, veier 150-190 g brukt.
    2. Kontroller statusen diabetes ved daglig blod glukose målinger i de første fire dagene. Injisere langtidsvirkende insulin 6 U/dag subcutaneously når rotter viser glycemia over 2 g/L å forebygge diabetes komplikasjoner og vekttap, før insulin pellet implantasjon.
    3. Inkludere rotter i kohorten når to mål av halen blodåre blodsukker > 4-5 g/L for 2 dager, og C-peptid nivå er < 200 pM. Måle glycemia bruke glukosemåler og C-peptidemia av enzymet knyttet immunosorbent analysen (ELISA).
    4. Implantatet insulin pellets under huden (se 1.2).
      Merk: Kronisk insulin terapi kan bedre glycemia regulering og unngår diabetiker komplikasjoner (som forverre oksidativt stress på webområdet transplantasjon)11. Videre sparer terapi diabetiker staten med en normal vekstkurve (uten vanlig vekttap observert i en diabetiker dyr). Dette kan resultere i en større omental fett pad, som er ideelt for å gjennomføre transplantasjon.
  2. Implantering av insulin pellets
    1. Bedøve rotta bruke gass bedøvelse (3% isoflurane i 500 mL/min O2) og sett rotta i liggende stilling.
    2. Bekrefte anestesi ved å sjekke fravær av reflex (pote knipe). Rense halsen på povidon jod og barbere området med et barberblad. Bruke povidon jod igjen og la den stå i 3 minutter.
    3. Sted 1.5 insulin pellets (3 enheter (U) / 200 g rat) i en 1:5 utvannet povidon joden løsning å sterilisere pellets. Pierce halsen huden med en 16 G trocar og sette inn pellet møblerte guide og stylet. Hente guide og stylet og sy ett punkt. Bruk povidon jod for å rengjøre masken.
      Merk: Ingen post-kirurgiske smertebehandling var nødvendig som intervensjon var sammenlignes med en enkelt injeksjon (SC).
    4. Utleie rotta gjenopprette fra anestesi og sikre at rotter har tilgang til mat for å unngå hypoglykemi.
    5. Måle effektiviteten av pellets ved å måle glycaemia nedgang etter implantasjon.
    6. Sjekk pellet effektiviteten ved å overvåke glycemia nivå hver uke for 1 måned.
    7. Inkluder rotter i kohorten når et mål på halen blodåre blod C peptid nivå opprettholdes under 200 pM 1 måned etter insulin pellet implantasjon.
      Merk: Kontrollere C-peptid nivå er obligatorisk å evaluere dyr ved baseline før transplantasjon og bekrefte deres diabetisk tilstand. Lav C-peptid gjenfødelse alltid oppstår under oppfølging. Den laveste C-peptidemia er et tegn på laveste fornyelse.

2. hOMING: Intra-omental matrise Holme fylle

  1. Holme matrise blanding forberedelse.
    1. Forberede tyktflytende Holme bærer i laminær strømning hette. Oppløse alginate pulver i sterilt PBS i en konsentrasjon på 1,5%. Sterilisere utarbeidelse av passasje gjennom filtere 0.22 µm. Forberede 400 µL per mottaker.
      Merk: Alle slags hydrogel med en viskositet egnet for injeksjon gjennom en 21 G nål kan brukes.
    2. Isolere Holme fra sunn Lewis rotter (200-250 g) som beskrevet tidligere12.
    3. Holme antall i Holme ekvivalenter (IEQ) (en IEQ regnes som tilsvarer en bukspyttkjertelen Holme med en diameter på 150 µm)13.
    4. I laminær strømning hette, Forbered dele 7660-Holme tilsvarende (IEQ) i en 1,5 mL tube.
    5. Vask holmer dele med 500 µL CMRL (Connaught medisinsk forskningslaboratorier) medium uten fosterets bovin serum.
    6. Pellets holmer med sentrifugering (2 min på 500 x g og 4 ° C). Kast nedbryting.
    7. Tilsett 150 µL av alginate hydrogel over øyene, bland forsiktig ved pipettering opp og ned og plassere blandingen på is.
    8. Forbered en atraumatiske 21 G p og 1 mL sprøyter uten døde volum ved lasting 150 µL av Tom alginate i sprøyten.
    9. Fyll sprøyten med blanding av holmer og alginate (150 µL, totalt volum 300 µL). Holde sprøyten på is.
  2. Kirurgisk prosedyre
    1. Sterilisere Kirurgiske instrumenter med kaldt sterilisering (2% Steranios etter 20 min).
    2. Bedøve rotta bruker isoflurane anestesi og sett rotta i liggende stilling.
    3. Barbere nakke-området med et barberblad og sterilisere området med povidon jod. La jod stå i 3 minutter.
    4. Gjør et snitt ved hjelp av en skalpell og fjerne 1,5 insulin pellets ved hjelp av pinsett. Lukk huden med en eller to pigg poeng. Ikke Fjern rotta bedøvelsen.
      Merk: Etter 1 måned, kan pellet være basert som noen fibrotiske vev kan brytes som pellets; Bruk saks å riktig analysere den.
    5. Sett rotta i supine posisjon. Barbere og sterilisere (med povidon jod) peritoneal området. La jod stå i 3 minutter.
    6. Opprette en 1,5 cm laparotomy under sternum ved hjelp av en skalpell. Plasser våt-sterilt gasbind rundt radert området.
    7. Identifisere omentum som er lokalisert ved magen fett puten. Bruk tang til å nøye fange på omentum, trekk det forsiktig ut av bukhulen og spre den i gasbind.
      Merk: Omental vev strekker seg fra milten til tolvfingertarmen og legger på sine midtpunktet på magen. Den normale omentum diabetiker rotter mottar insulin terapi er ca 2 cm ² når spredt på gasbind.
    8. Hydrat omental vevet godt med 2 mL forvarmes 37 ° C sterilt saltvann. Bruk liten buet tang til å manipulere vevet og trenge omental kanten med nålen mellom omental lagene. Sett inn nålen helt.
    9. Starte injeksjon av Holme utarbeidelse sakte og forsiktig flytte nålen bakover å injisere øyene flere steder (som linjer). Før uttak nålen, sikre at hydrogel har stoppet avslutter nålen for å unngå tap av spredt småøyer.
    10. Gjenta dette manipulasjon for å injisere hele innholdet av bruker forskjellige inngangspunkter for å distribuere holmer i omental vev.
      Merk: I rotter, er fire til fem injeksjoner vanligvis nødvendig.
    11. Kontroller at holmer ikke står i sprøyten på slutten av injeksjoner.
      Merk: Hvis litt småøyer fortsatt vises, er det mulig å trekke nålen fra sprøyten, fyll sprøyten direkte med 100 µL av Tom hydrogel, og koble nålen. En ny runde med injeksjon kan gjøres for å skylle ut de resterende holmer.
    12. Bruke sterilt saltvann igjen til hydrat omental vev og veggen av laparotomy. Bruk tang nøye erstatte omentum i bukhulen.
    13. Injisere 2 mL forvarmes sterilt saltvann i bukhulen rehydrate rotta.
    14. Lukk muskel veggen med en kontinuerlig tråd Sutur. Deretter sy kutan laget med pigg punkt (punkt-til-punkt).
    15. Injisere har meloksikam (1.5 mg/kg) subcutaneously som smertestillende i 5 dager en gang om dagen.
    16. Plass rotta i et bur på en varmeputen til utvinning fra anestesi. Gjenta dette for alle mottakerne rotter.
    17. Måle blodsukker etter transplantasjon hver dag. Hvis glycemia er > 2 g/L, injisere 6 U av langtidsvirkende insulin subcutaneously en gang om dagen.
    18. Vurdere pode funksjonen ved glycemia og c-peptidemia overvåke over 1 eller 2 måneder.
      Merk: I tilfeller av vellykket transplantasjon, glycemia skal stabilisere innen 2-5 dager etter transplantasjon og rotter kan tas av insulin.

3. omental pode Explantation

Merk: Denne fremgangsmåten vil tillate bekreftelse av god pode-funksjonen. Etter henting av en fungerende graft, skal rotter returnere til en diabetiker tilstand. Dette trinnet utføres etter 1 eller 2 måneders metabolske oppfølging.

  1. Bedøve rotte med gass anestesi, og plasser den i supine posisjon.
  2. Barbere peritoneal området og steriliseres povidon jod i 3 minutter.
  3. Opprette en 1,5 cm laparotomy under sternum ved hjelp av en skalpell. Plasser våt-sterilt gasbind rundt radert området.
  4. Identifisere omentum, som ligger ved siden av magen. Bruk tang til å forsiktig spre den i gasbind.
  5. Bruk saks for å avgiftsdirektoratet omentum. Start fra delen som følger på bukspyttkjertelen halen (ved siden av milten). Hvis blødning oppstår, kan du bruke tørr sterilt gasbind for å stoppe det.
  6. Fortsette excision langs delen festet til magen og hente omentum.
    Merk: På dette stedet, kan gastroepiploic arteriene (figur 1) forårsake mye blødning hvis de tilfeldigvis kuttet. Arterie incisions er uunngåelig å hente graftet, men blødning kan administreres ved hjelp av tang og gasbind. Hvis en utilsiktet kutt skjer, komprimere fast med tørr gasbind og vedlikeholde komprimering for minst 1 min. Blødningen bør stoppe. Hvis ikke, bruk klipp eller en elektrisk bistoury til cauterize fartøyene.

Figure 1
Figur 1: Omental arterien distribusjon. For omentum pode explantation, er det kritiske området består av gastroepiploic arterier representert i blått. Under fjerning av denne delen av omental vev må oppmerksomhet betales til riktig gastroepiploic arterien delen. Komprimering, ligaturen eller cauterization kan brukes til å begrense blødning. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Sjekk Hvis blødninger vedvarer. Hvis ikke, injisere 2 mL forvarmes saltoppløsning, lukke rotta og behandle som beskrevet tidligere.
     Explanted dyr tilbake til en diabetiker tilstand. Insulininjeksjon (6 U/SC/dag) er obligatorisk å sikre velvære av dyr.
  2. Euthanize rotta 10 til 12 dager etter explantation med en overdose av pentobarbital (182.2 mg/kg).

4. histologiske analyse: Hematoxylin og Eosin flekker

  1. Fikse de hentet omenta med 4% paraformaldehyde (PFA) og bygge inn i parafin.
  2. Skjær deler 4 µm tykkelse og bruke hematoxylin og eosin flekk for morfologiske evaluering av transplantasjon.

5. statistisk analyse

  1. Finne statistiske betydning bruker statistisk analyse software og gjentatte measures analyse av varians (ANOVA) med Tukeys ærlig betydning forskjellen test som en post hoc test. Representerer p verdier som: *p < 0,05; p < 0.01; p < 0,001.

Representative Results

Metoden hOMING kan unngå intravascular implantasjon og isolasjon av holmer i et organ. En maksimaltid på 8-10 min kreves for hele Holme implantasjon prosedyren, inkludert anestesi, som en tidslinje sammenlignes med klassisk levertransplantasjon.

For å studere måten holmer distribueres i omental vev, ble dekstran perler transplantert med metoden hOMING (figur 2). En dag etter implantasjon, rotter ble ofret, og omental vev ble hentet for histologiske analyse. Hematoxylin og eosin flekker avslørte en jevn fordeling av perlene i vev (figur 2nederst til høyre). Svært ofte, perler var nær blodkar og var godt implantert i fett vev. Umiddelbart etter implantasjon oppstår en inflammatorisk reaksjon rundt perlene, resulterer i vev omorganisering å hekke øyene vevet.

Figure 2
Figur 2: beskrivelse av hOMING teknikk og perle distribusjon gjennom omental vev dagen etter implantasjon. (A) illustrasjon av hOMING teknikken. Etter orgel eksponering (A, venstre), ble nøye Holme-hydrogel mix (erstattet her av blå-farget dekstran perler for bedre visualisering) injisert i vevet bruker en atraumatiske nål (A, midten). Perler implantert i vevet er synlig (A, høyre). (B) Hematoxylin og eosin flekker av omentum explanted 1 dag etter perle injeksjon. Perler er funnet i vev med en uniform fordeling. Skala bar = 100 mm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

For å validere denne teknikken, vi utført isogenic studier med Lewis rotter (n = 8). Diabetiker rotter mottar Holme transplants (7660 Holme tilsvarende IEQ) per kg rotte kroppsvekt bruker hOMING var overvåket for glycemia og C-peptidemia i to måneder. Glycemia ble kontrollert av implantasjon av insulin pellet (som bevitner i første slipp i glycemia i figur 3A). Pode funksjonen ble reflektert av glycemia ca 2 finans og C-peptidemia > 500 pM. Før transplantasjon, rotter var diabetiker (glycaemia > 5 finans og C-peptidemia < 200 pM). Etter transplantasjon og insulin pellet henting, glycemia vedlikehold og normalisering ble observert bare 3 dager etter hOMING transplantasjon og ble opprettholdt til graftet henting (p < 0,05 sammenlignet med pre transplantasjon nivåer). Etter omental explantation, glycemia jobbet igjen før transplantasjon, attesterer til funksjonaliteten til holmer som ble transplantert av hOMING (figur 3A). C-peptidemia mønsteret var akkurat motsatt, med lav til umulig å oppdage nivåene før graftet, etterfulgt av en økning og vedlikehold på denne økt nivå i løpet av studien (p < 0,05), og etter omental explantation, en senkes pre transplantasjon nivåer (figur 3B). Analyse av den explanted omentum ved histology avdekket svært re Stangeriaceae holmer, sannsynligvis som følge av nærheten blodkar (Figur 3 c).

Figure 3
Figur 3: to måneders metabolske oppfølging av rotter mottar hOMING og pode vurdering. (A) Glycemia måling og (B) C-peptid vurdering etter hOMING bruker alginate som en Holme carrier (Tx: transplantasjon og insulin pellet henting; Explantation: Explantation av omentum). Grafts er funksjonelle, som er vist ved vedlikehold av normoglycemia etter henting av insulin pellets og økning i C-peptidemia etter Holme implantasjon. Skyggelagte områdene representerer minimal og maksimal registrerte verdiene på hvert punkt. (C) Hematoxylin og eosin flekker av en omental del etter Holme transplantasjon med metoden hOMING. Holmer er godt integrert i vevet to måneder etter implantasjon uten alle omkringliggende fibrotiske vev. Skip har vokst rundt og inne holmer, som vist av pilene, og dermed gjenopprette Holme funksjon. Morfologi av øyene også synes godt bevart. Skalere barer = 50 µm. (n = 8) (*p < 0,05; ** p < 0.01; *** p < 0,001 bestemt med gjentatte measures analyse av varians (ANOVA) med Tukeys ærlig betydning forskjellen test som en post hoc test). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Noen kritiske trinn kan utheves i denne protokollen. Første må personen utføre kirurgi og manipulere vev være delikat med fettvev, som den er skjør. Knusing eller skade på omentum må unngås. Omentum, er som en defensiv vev, beriket i makrofager og andre leukocytter. Disse immunceller kan aktiveres av overdreven manipulasjon og kan negativt påvirke graftet. Dernest er pode (Holme-hydrogel blanding) lasting også kritisk. Personen som utfører prosedyren må unngå døde volumer og må laste alle hydrogel-Holme blandingen i injeksjon enheten. Umiddelbart etter dette trinnet er en annen kritisk punkt injeksjon selv. Injeksjon må utføres langsomt, med omsorg, og delikat. Sprøyten må tømmes av Tom hydrogel lastet først for å hente eventuelle gjenværende holmer. For det tredje, suturing må gjøres forsiktig og i to trinn. Muskuløse planen skal være sutured først ta vare ikke for å Sutur omentum med muskler, og huden bør være sutured separat. Om explantation prosedyren for omental graftet, spesiell oppmerksomhet bør tas i øyeblikket når arteriene nær magen (gastroepiploic arteriene) er en avbildning. Det er viktig å ta hensyn til eventuelle blødninger som oppstår og stoppe dem før suturing dyret, som noen vedvarende blødning fører til dyr døden i flere dager.

Feilsøking kan være nødvendig om mediet for gjennomføring holmer; valg av hydrogel er opp til eksperimentator, så lenge hydrogel injiserbare. Bruk av ulike materialer kan føre til variabelen pode funksjon (med eller uten tilskudd, for eksempel). Metoden beskrevet her har bevist sin effektivitet for inert co transplanting materiale med en Holme forholdet mellom 7660 IEQ/kg.

Metoden finnes kan være begrenset av omental størrelse og hydrogel egenskaper. Hvis du bruker en diabetiker gnager modell, er insulin terapi obligatorisk før Holme implantasjon å gi tilstrekkelig pode området. Diabetiker gnagere miste mye vekt og kroppsfett mass på grunn av STZ-indusert diabetes. Vurderer liten vekten av dyrene i denne studien, er pode i et mindre område ikke mulig.

Bevaring av riktig glycemia (før transplantasjon med pellets og deretter bruker langtidsvirkende insulin) er obligatorisk. Her, valgte vi å spare insulin pellet inntil dag transplantasjon for flere grunner. Først reduserer vedlikehold av en skikkelig glykemisk kontroll betydelig oksidativt stress indusert av diabetes i mottakerens organer, som kan være skadelige for Holme pode11 og lar videreføring av intensiv insulin terapi og mottaker forberedelse i klinikken12. Andre, ønsket vi å begrense det maksimale antallet anestesi prosedyrer for rotter. Om gjennomføringen av insulin terapi under metabolske oppfølging bruker langtidsvirkende insulin, unngått oppsettet som brukes massiv komplikasjoner glucotoxicity (som kan ødelegge grafts) og spare en "ekte" glycemia-verdi.

For å overvåke pode effektivitet, er glycemia ikke en relevant parameter i de første dagene hvis rotter mottar insulin terapi bruker pellets. Det er derfor sjekke C-peptid nivå flere ganger tidligere å transplantere er obligatorisk. Disse tider inkluderer på begynnelsen av studien, velge dyr etter STZ injeksjon, og deretter like før transplantasjon, for å sikre at rotter forblir diabetiker og at gjenfødelse er minimal.

Hydrogel egenskaper er også viktig. Flytende hydrogel vil lekke ut av omental vev og svært tyktflytende hydrogel kan ikke injiserbare. Hydrogel viskositet og injectability må testes før bruk, men det synes viktig å også teste materialet direkte ved evaluering av Holme eller en annen celler overlevelse i vitro. Her, som holmer er svært følsomme for hypoksi og bruk av en svært tyktflytende transportør kan påvirke oksygen spredning.

I betydningen av metoden beskrevet her med hensyn til eksisterende metoder, har denne intra-vev transplantasjon teknikken fordeler inne frist av reproduserbarhet. Det er også atraumatiske for vev, og på grunn av beliggenheten ekstra vaskulær, unngår blødning og trombose risiko. Også når de vurderer Holme transplantasjon, er instant blod-mediert inflammatorisk reaksjon unngått14. Videre kan hOMING transplanting holmer i en ikke-vitale orgel, i motsetning til transplantasjon i leveren, som utgjør risiko i form av nedsatt funksjon15.

For å gi optimal ytelse, har en hydrogel tilpasses til cellene det vil bære. Bruk av vekstfaktorer eller spesifikke proteiner kan ha en positiv effekt på transplanterte celler16,17.

For å konkludere, kan denne teknikken brukes i vivo validering av en hydrogel på ulike celletyper, spesielt når en aktiv metabolske miljø er nødvendig, som holmer. I tillegg denne kirurgiske teknikken gjelder for flere programmer og kan være, i fremtiden, raskt overføres til mennesker, som det enkelt utføres med laparoskopi.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble finansiert av Région Alsace, BioArtMAtrix-Pôle Alsace Biovalley-CQDM; 53/14/C1. Forfatterne er takknemlig til team av Pr. Bruant-Rodier fra Hôpitaux Universitaires de Strasbourg for å bidra til den innovative teknikken.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Alginate (PRONOVA UP LMV) Novamatrix 4200206 Hydrogel carrier
Atraumatic needle (Blunt) B.Braun 9180109
CMRL without FBS Gibco 11500576
C-peptide ELISA kit Mercodia 10-1172-01
Eosin Leica Microsystems 3801592E
Ethilon 4/0 Ethicon F2414 Surgical suture
Hematoxylin Leica Microsystems 3801562E
Insulin pellets Linshin INS-B14
Isofluorane Centravet ISO007
Lantus (Insulin-Glargin) Sanofi Adventis Lantus SoloStar Long acting insulin
Metacam Boehringer Ingelheim MET019 Anti-inflammatory drug
NaCl (for saline 0.9%) Sigma 10112640
Needle 26 G TERUMO 050101B
Oxygen Linde 2010152 For isoflurane use
Sodium pentobarbital Vetoquinol Dolethal For euthanasia
Steranios 2% Anios 11764046
Streptozotocin Santa-Cruz SC-200719A
Syringe – Injekt-F B.Braun 9166017V
Trocar & stylet (linshin) Linshin G12-SS For pellet insertion

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bakhshandeh, B., et al. Tissue engineering; strategies, tissues, and biomaterials. Biotechnology & genetic engineering reviews. 33, 144-172 (2017).
  2. Lutolf, M. P., Gilbert, P. M., Blau, H. M. Designing materials to direct stem-cell fate. Nature. 462, 433-441 (2009).
  3. Slaughter, B. V., Khurshid, S. S., Fisher, O. Z., Khademhosseini, A., Peppas, N. A. Hydrogels in regenerative medicine. Adv Mater. 3307-3329 (2009).
  4. Rice, J. J., et al. Engineering the regenerative microenvironment with biomaterials. Advanced healthcare materials. 2, 57-71 (2013).
  5. Bai, X., et al. Bioactive hydrogels for bone regeneration. Bioactive Materials. 3, 401-417 (2018).
  6. Allbright, K. O., et al. Delivery of adipose-derived stem cells in poloxamer hydrogel improves peripheral nerve regeneration. Muscle Nerve. (2018).
  7. Van Der Windt, D. J., Echeverri, G. J., Ijzermans, J. N. M., Cooper, D. K. C. The Choice of Anatomical Site for Islet Transplantation. Cell transplantation. 17, 1005-1014 (2008).
  8. Zweifach, B. W., Lipowsky, H. H. Quantitative studies of microcirculatory structure and function. III. Microvascular hemodynamics of cat mesentery and rabbit omentum. Circ Res. 41, 380-390 (1977).
  9. Bruant-Rodier, C., Dissaux, C., Baratte, A., Francois Fiquet, C., Bodin, F. The breast of the adolescent girl. Ann Chir Plast Esthet. 61, 629-639 (2016).
  10. Schaschkow, A., et al. Extra-Hepatic Islet Transplantation: Validation of the h-Omental Matrix Islet filliNG (hOMING) Technique on a Rodent Model Using an Alginate Carrier. Cell transplantation. 27, 1289-1293 (2018).
  11. Schaschkow, A., et al. Impact of the Type of Continuous Insulin Administration on Metabolism in a Diabetic Rat Model. Journal of diabetes research. 2016, 8310516 (2016).
  12. Schaschkow, A., et al. Impact of an autologous oxygenating matrix culture system on rat islet transplantation outcome. Biomaterials. 52, 180-188 (2015).
  13. Kissler, H. J., et al. Validation of methodologies for quantifying isolated human islets: an Islet Cell Resources study. Clinical transplantation. 24, 236-242 (2010).
  14. Delaune, V., Berney, T., Lacotte, S., Toso, C. Intraportal islet transplantation: the impact of the liver microenvironment. Transplant international : official journal of the European Society for Organ Transplantation. 30, 227-238 (2017).
  15. Leitao, C. B., et al. Liver fat accumulation after islet transplantation and graft survival. Cell transplantation. 23, 1221-1227 (2014).
  16. Narang, A. S., Mahato, R. I. Biological and biomaterial approaches for improved islet transplantation. Pharmacological reviews. 58, 194-243 (2006).
  17. Alvarado-Velez, M., Pai, S. B., Bellamkonda, R. V. Hydrogels as carriers for stem cell transplantation. IEEE Trans Biomed Eng. 61, 1474-1481 (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics