A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يوضح البروتوكول منهجيتين متميزتين لإزالة الخلايا يتم تطبيقهما على الأنسجة الرئوية البقرية الأصلية ، مما يوفر سردا شاملا لخصائص كل منهما.

Abstract

أصبح استخدام الهلاميات المائية المشتقة من المصفوفة خارج الخلية (ECM) في هندسة الأنسجة شائعا بشكل متزايد ، حيث يمكنها محاكاة البيئة الطبيعية للخلايا في المختبر. ومع ذلك ، فإن الحفاظ على المحتوى الكيميائي الحيوي الأصلي ل ECM ، وتحقيق الاستقرار الميكانيكي ، وفهم تأثير عملية إزالة الخلايا على الخواص الميكانيكية للهلاميات المائية ECM يمثل تحديا. هنا ، تم وصف خط أنابيب لإزالة الخلايا من أنسجة الرئة البقرية باستخدام بروتوكولين مختلفين ، والتوصيف النهائي لفعالية إزالة الخلايا ، وتصنيع الهلاميات المائية ECM الرئوية المعاد تشكيلها وتقييم خصائصها الميكانيكية والتوافق الخلوي. تمت متابعة إزالة الخلايا من الرئة البقرية باستخدام طريقة فيزيائية (دورات تجميد وذوبان) أو طريقة كيميائية (قائمة على المنظفات). تم إجراء تلطيخ الهيماتوكسيلين والإيوسين للتحقق من صحة إزالة الخلايا والاحتفاظ بمكونات ECM الرئيسية. لتقييم محتوى الكولاجين المتبقي والجليكوزامينوجليكان الكبريتي (sGAG) داخل العينات منزوعة الخلايا ، تم استخدام تقنيات تلطيخ سيريوس الأحمر والأزرق الألسياني ، على التوالي. تميزت الخواص الميكانيكية للهلاميات المائية ECM الرئوية منزوعة الخلايا بالريولوجيا التذبذبية. تشير النتائج إلى أن الهلاميات المائية للرئة البقرية منزوعة الخلايا يمكن أن توفر بديلا عضويا موثوقا به لمنتجات ECM التجارية من خلال الاحتفاظ بمعظم مكونات ECM الأصلية. علاوة على ذلك ، تكشف هذه النتائج أن طريقة إزالة الخلايا المفضلة تؤثر بشكل كبير على حركية الهلام وكذلك الصلابة والخصائص اللزجة المرنة للهلاميات المائية الناتجة.

Introduction

لا تقدم ظروف الاستزراع أحادية الطبقة التقليدية تمثيلا مخلصا للبيئات الدقيقة للأنسجة الأصلية وتفتقر إلى القدرة على توفير سقالة ثلاثية الأبعاد (3D) مع روابط إرشادية تمكن من تفاعلات مصفوفة الخلية والخلية1. تكوين المصفوفة خارج الخلية (ECM) والخصائص الميكانيكية محددة للغاية للأنسجة ، وتعتمد على الوقت ، وتخضع لتغيرات في الحالات المرضية. لذلك ، هناك حاجة لنماذج الأنسجة 3D المحاكاة الحيوية التي تسمح بضبط هذه الخصائص ، وتعديل السلوك الخلوي ، وتحقيق وظائف الأنسجة المطلوبة. تجذب المواد الحيوية الأصلية المشتقة من ECM الكثير من الاهتمام في هندسة الأنسجة مع القدرة على الاستخدام المباشر ل ECM1،2،....

Protocol

تم الحصول على رئتين أصليتين طازجتين من متبرعين بقري صغار (1-2 سنة) من مسلخ محلي ونقلهما في حاوية بلاستيكية محكمة الغلق على الجليد إلى المختبر. يتم تقديم التضحية بالحيوانات للاستهلاك العام للحوم (يتم التخلص من الرئتين كنفايات) ولا يرتبط بالدراسة أو بسببها. نؤكد أن المسلخ يتوافق مع القوانين واللوائح الوطنية للتضحية بالحيوانات. علاوة على ذلك ، نؤكد أننا استخدمنا النفايات فقط ولم يكن للمشروع البحثي تأثير على عدد التي تم التضحية بها.

1. حصاد الأعضاء وإعداد الأنسجة

  1. قم بتخزين أنسجة الرئة البقري التي تم الحصول عليها حديثا في -80 درجة مئوية حتى التجربة.
  2. في يوم التجربة ، انتظر حتى تذوب أنسجة الرئة المجمدة في درجة ....

النتائج

إزالة الخلوية
تم تحقيق إزالة الخلايا من أنسجة الرئة البقرية لإنتاج الهلاميات المائية dECM التي من شأنها تلخيص البيئة المكروية الأصلية للرئة من خلال كل من الطرق الفيزيائية (تجميد الذوبان) والكيميائية (Triton-X-100). بعد التشريح ، تم غسل قطع الأنسجة في المضادات الحيوية المحتوية على dH2<.......

Discussion

أصبحت الهلاميات المائية المشتقة من الأعضاء نماذج واعدة تلخص الأنسجة الأصلية ECM وتحاكي الوظيفة الخلوية العضوية. على الرغم من أن ECM الرئوي منزوع الخلايا غالبا ما يستخدم في هندسة الأنسجة ، فإن التوصيف الشامل لتكوين المواد الحيوية والخصائص الميكانيكية سيفيد فهما أفضل لكيفية تعديل تفاعلات ال.......

Disclosures

يعلن جميع المؤلفين عدم وجود مصالح مالية متنافسة.

Acknowledgements

تم تمويل هذا العمل من قبل مجلس البحث العلمي والتكنولوجي في تركيا (TÜBİTAK) (المنحة رقم 118C238). تقع المسؤولية الكاملة للمنشور / الورقة على عاتق مالك المنشور. لا يعني الدعم المالي الذي تم تلقيه من TÜBİTAK أن محتوى المنشور معتمد بالمعنى العلمي من قبل TÜBİTAK. يقر المؤلفون بامتنان باستخدام خدمات ومرافق مركز أبحاث جامعة كوتش للطب الانتقالي (KUTTAM). تم إنشاء الشكل 1 والشكل 2 أ باستخدام Biorender.com.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Absolute ethanolISOLAB64-17-5
Acetic acidISOLAB64-19-7
Alcian blue solutionSigma-AldrichB8438
Deoxyribonuclease I from bovine pancreasSigma-AldrichDN25
Discovery HR-2 rheometerTA Instruments
Entellan mounting mediumMerck107960
Eosin solutionBright-slide2.BS01-105-1000
FormaldehydeElectron Microscopy Sciences50-980-485
Hydrochloric acidMerck100317
IodineSigma-Aldrich3002
Magnesium chlorideSigma-Aldrich7786-30-3
Mayer's haematoxylin staining solutionMerck2.BS01-103-1000
O.C.T compoundTissue-Tek4583
Penicillin/StreptomycinBiowestL0018-100
Pepsin from porcine gastric mucosaSigma-AldrichP6887
Picric acidPolysciences88-89-1
Sirius RedPolysciences09400-25
Sodium hydroxideSigma-AldrichS5881
Sucrose Sigma-AldrichS0389
Triton-X-100Merck112298

References

  1. Zhu, X., et al. Ordered micropattern arrays fabricated by lung-derived dECM hydrogels for chemotherapeutic drug screening. Mater Today Bio. 15, 100274 (2022).
  2. Ulldemolins, A., et al.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

202

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved