المؤلفان بالشكر إلى معهد ويك فوريست للطب التجديدي لمساعدتهم في تطوير هذا البروتوكول. نحن نعترف الدعم من المنح المقدمة من المؤسسة الخيرية مستشفى جريت أورموند ستريت، ومؤسسة أوجينيو يتا (جنيف، سويسرا)، ومجلس البحوث الطبية، والكلية الملكية للجراحين في انكلترا، والإحسان الطبية سباركس للأطفال، وزارة الخارجية البريطانية في المملكة المتحدة / الولايات المتحدة الأمريكية الخلايا الجذعية جائزة التعاون وصندوق البحوث ميتال. نود أيضا أن نشكر مؤسسة الجمعية الملكية / ولفسون للهندسة الأنسجة منحة تجديد المختبرات التي حصل عليها لجراحة الأطفال قسم في معهد صحة الطفل. معتمدة PDC وSE بنسبة الخيرية جريت أورموند ستريت مستشفى الأطفال.

1. عزل الجرذ الأمعاء <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الحل 1 لتر من الفوسفات مخزنة المالحة (سيغما، المملكة المتحدة) مع 1٪ المضادات الحيوية / مضاد فطري (سيغما، المملكة المتحدة) (PBS / AA). تناسب مضخة تحوي (Masterflex L / S سرعة متغير) مع اثنين من الأنابيب. تشغيل 70٪ من الإيثانول (ETOH) من خلال أنابيب المضخة تحوي لمدة 15 دقيقة في أقصى سرعة، تليها PBS / AA لمدة 15 دقيقة أخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الموت ببطء الكبار الفئران سبراغ داولي تزن حوالي 250-350 ز بواسطة CO 2 الاستنشاق وخلع عنق الرحم وفقا للمبادئ التوجيهية المحلية الحيوان والموافقات (في المملكة المتحدة، والمبادئ التوجيهية وزارة الداخلية تحت الحيوانات (الإجراءات العلمية) لعام 1986). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأوتوكلاف الأدوات الجراحية قبل الاستخدام. رذاذ ومسح البطن للحيوان باستخدام 70٪ ETOH. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء شق-xifo العانة laparotomic على البطن لضمان حقل الجراحية واضحة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سلب الأمعاء الدقيقة على الجانب الأيمن للحيوان على منشفة ورقية رش مع 70٪ ETOH. تاكالرعاية الإلكترونية لالرطب باستمرار الأمعاء مع برنامج تلفزيوني / AA وذلك لتجنب جفاف الأنسجة وتمسخ من المصفوفة خارج الخلية (ECM). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد موقع الشريان المساريقي العلوي (SMA) التي تنشأ في زاوية 90 درجة من الشريان الأورطي نحو الأمعاء. استخدام 27 G قنية لدخول SMA من الشريان الأورطي، وسرعان ما سحب الإبرة لتجنب تمزق جدار السفينة. دفع أنبوب من البلاستيك للقنية في SMA وتأمين باستخدام الخيوط الجراحية (VICRYL 5/0). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكيد القسطرة عن طريق حقن 1 مل من برنامج تلفزيوني / AA. استخدام مقص الربيع إلى شق الشريان الأورطي القريبة والبعيدة إلى SMA وذلك للافراج عن قنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتجنب تسرب البراز عند تشريح خارج الأمعاء الغليظة، ومكان واحد (الحرير 5/0) خياطة عقدة على الطرف القريب من تقاطع ileocaecal واحد في نهاية البعيدة من القولون السيني. ثم قطع محطة الدقاق والقولون بين عقدة اثنين وإزالة الأمعاء الغليظة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خفض الأمعاء في الاثني عشر، الصائم على مفرقالثانية تحرير الأمعاء من أية اتصالات النسيج الضام أنه قد يكون مع البطن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الأمعاء الدقيقة في طبق بتري مع برنامج تلفزيوني / AA. يقني؛ يدخل القنية القسم الداني من الأمعاء مع ماصة باستير البلاستيك (LSL مختبر المواد الاستهلاكية) وضمان الحصول عليها في مكان مع الغرز. قطع ماصة لذلك سوف تناسب يور لوك من حقنة 60 مل (BD Plastipak). دافق تجويف الأمعاء 2X مع 60 مل من برنامج تلفزيوني / AA لإزالة البراز والحطام. </li></ol> 2. منهجية Decellularization <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط الأوعية الدموية قنية إلى محبس ثلاثي. وسوف يخفف هذا التعامل، وتقليل التوتر على الشجرة الوعائية والسماح إزالة الفقاعات من الأنبوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء تشغيل الماء منزوع الأيونات (18.2 المقاومة MΩ / سم) من خلال Masterflex L / S سرعة متغير مضخة الأسطوانة عند 0.6 مل / ساعة. ضمان عدم وجود فقاعات موجودة داخل أنابيب قبل الاتصال مع محبس معة الأمعاء. قد تكون بعض الفقاعات الموجودة داخل التجويف من الخطوة1.9، والتي قد تعيق عملية decellularization. تختلف سرعة المضخة ومعالجة الأنسجة مع ملقط بعناية لضمان خروج فقاعات من النهاية البعيدة. لا تقم بتوصيل قنية الأوعية الدموية حتى يتم الانتهاء من هذه العملية منذ السرعات العالية قد يؤدي إلى تلف الأوعية الدموية شجرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الجهاز إلى غرفة باردة، منذ يتم تنفيذ الخطوة التالية من decellularization في 4 درجات مئوية. درجة الحرارة منخفضة يسمح إزالة الخلايا في حين تقليل تحلل الأنسجة. وضع طبق بتري في الحاوية التي ستجمع الحل تفيض. يروي كل من لمعة الأمعاء والشجرة الوعائية مع الماء منزوع الأيونات (18.2 المقاومة MΩ / سم) لمدة 24 ساعة في 0.6 مل / ساعة. لأول ساعة فحص الجهاز بشكل منتظم لضمان كافة الاتصالات غير آمنة، والتسرب هو الحد الأدنى وعدم وجود فقاعات موجودة داخل الأمعاء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 24 ساعة من العلاج مع الماء منزوع الأيونات، نقل الجهاز decellularization خارج الغرفة الباردة مثل باقي الخطوات هينفذت في درجة حرارة الغرفة (RT). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن deoxycholate الصوديوم (سيغما، المملكة المتحدة) لتحضير 300 مل من محلول 4٪ في الماء منزوع الأيونات. تزن deoxycholate الصوديوم تحت غطاء الشفط، كما هو مصدر إزعاج عن طريق الفم والعين. مزيج باستخدام الدوامة حتى الحل واضح. ويمكن الاحتفاظ الحل في 4 درجات مئوية لمدة تصل إلى 1 في الشهر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تغيير الحل منزوع الأيونات إلى deoxycholate الصوديوم، والتحقق من وصلات، وإزالة أي فقاعات ويروي عند 0.6 مل / ساعة لمدة 4 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد deoxycholate الصوديوم خطوة يغسل مع برنامج تلفزيوني / AA لمدة 30 دقيقة لتجنب التفاعل بين deoxycholate الصوديوم والدناز-I. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن من ديوكسي ريبونيوكلياز-I (الدناز-I، سيغما) وإعداد 250 مل من محلول 2،000 كو في 1 M كلوريد الصوديوم، ودرجة الحموضة 7.4. مزيج باستخدام الدوامة حتى الحل واضح. يجب أن يكون مستعدا هذا الحل فورا قبل الاستخدام ولا يمكن تخزينها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يروي مع الدناز-I لمدة 3 ساعة على RT بسرعة 0.6 مل / ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الخطوة التالية الدناز-I، ونقلسقالة في نسيج الثقافة هود وتغيير لوحات والصكوك. يقترح استخدام تقنية العقيم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يغسل مع برنامج تلفزيوني / AA لمدة 30 دقيقة لضمان إزالة جميع مخلفات الحلول decellularization. وضع السقالة في طبق بتري جديدة ونقل إلى Crosslinker الأشعة فوق البنفسجية (Spectroline، الولايات المتحدة). تشغيل دورتين التعقيم. تخزين في 5٪ PBS / AA وتغيير الحل كل 3 أيام. </li></ol>

<ol>
	<li>Atala, A., Bauer, S. B., Soker, S., Yoo, J. J., Retik, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+autologous+bladders+for+patients+needing+cystoplasty.">Tissue-engineered autologous bladders for patients needing cystoplasty.</a> Lancet. 367 (9518), 1241-1246 (2006).</li><li>Raya-Rivera, A., Esquiliano, D. R., Yoo, J. J., Lopez-Bayghen, E., Soker, S., Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+autologous+urethras+for+patients+who+need+reconstruction:+an+observational+study.">Tissue-engineered autologous urethras for patients who need reconstruction: an observational study.</a> Lancet. 377 (9772), 1175-1182 (2011).</li><li>Macchiarini, P., Jungebluth, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+transplantation+of+a+tissue-engineered+airway.">Clinical transplantation of a tissue-engineered airway.</a> Lancet. 372 (9655), 2023-2030 (2008).</li><li>Macchiarini, P., Walles, T., Biancosino, C., Mertsching, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+human+transplantation+of+a+bioengineered+airway+tissue.">First human transplantation of a bioengineered airway tissue.</a> J. Thorac. Cardiov. Surg. 128 (4), 638-641 (2004).</li><li>Elliott, M. J., de Coppi, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem-cell-based,+tissue+engineered+tracheal+replacement+in+a+child:+a+2-year+follow-up+study.">Stem-cell-based, tissue engineered tracheal replacement in a child: a 2-year follow-up study.</a> Lancet. 380 (9846), 994-1000 (2012).</li><li>Grikscheit, T. C., Siddique, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+small+intestine+improves+recovery+after+massive+small+bowel+resection.">Tissue-engineered small intestine improves recovery after massive small bowel resection.</a> Ann. Surg. 240 (5), 748-754 (2004).</li><li>Sala, F. G., Matthews, J. A., Speer, A. L., Torashima, Y., Barthel, E. R., Grikscheit, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Multicellular+Approach+Forms+a+Significant+Amount+of+Tissue-Engineered+Small+Intestine+in+the+Mouse.">A Multicellular Approach Forms a Significant Amount of Tissue-Engineered Small Intestine in the Mouse.</a> Tissue Eng. Part A. , (2011).</li><li>Matthews, J. A., Sala, F. G., Speer, A. L., Warburton, D., Grikscheit, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VEGF+optimizes+the+formation+of+tissue-engineered+small+intestine.">VEGF optimizes the formation of tissue-engineered small intestine.</a> Regen. Med. 6 (5), 559-567 (2011).</li><li>Chen, M. K., Badylak, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+bowel+tissue+engineering+using+small+intestinal+submucosa+as+a+scaffold.">Small bowel tissue engineering using small intestinal submucosa as a scaffold.</a> J. Surg. Res. 99 (2), 352-358 (2001).</li><li>Wang, Z. Q., Watanabe, Y., Toki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+assessment+of+small+intestinal+submucosa+as+a+small+bowel+graft+in+a+rat+model.">Experimental assessment of small intestinal submucosa as a small bowel graft in a rat model.</a> J. Pediatr. Surg. 38 (11), 1596-1601 (2003).</li><li>Wang, Z. Q., Watanabe, Y., Noda, T., Yoshida, A., Oyama, T., Toki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphologic+evaluation+of+regenerated+small+bowel+by+small+intestinal+submucosa.">Morphologic evaluation of regenerated small bowel by small intestinal submucosa.</a> J. Pediatr. Surg. 40 (12), 1898-1902 (2005).</li><li>Hori, Y., Nakamura, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+on+tissue+engineering+of+the+small+intestine+by+mesenchymal+stem+cell+seeding.">Experimental study on tissue engineering of the small intestine by mesenchymal stem cell seeding.</a> J. Surg. Res. 102 (2), 156-160 (2002).</li><li>Gardner-Thorpe, J., Grikscheit, T. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angiogenesis+in+tissue-engineered+small+intestine.">Angiogenesis in tissue-engineered small intestine.</a> Tissue Eng. 9 (6), 1255-1261 (2003).</li><li>Conconi, M. T., Coppi, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracheal+matrices,+obtained+by+a+detergent-enzymatic+method,+support+in+vitro+the+adhesion+of+chondrocytes+and+tracheal+epithelial+cells.">Tracheal matrices, obtained by a detergent-enzymatic method, support in vitro the adhesion of chondrocytes and tracheal epithelial cells.</a> Transpl. Int. 18 (6), 727-734 (2005).</li><li>Ott, H. C., Matthiesen, T. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfusion-decellularized+matrix:+using+nature's+platform+to+engineer+a+bioartificial+heart.">Perfusion-decellularized matrix: using nature's platform to engineer a bioartificial heart.</a> Nat. Med. 14 (2), 213-221 (2008).</li><li>Uygun, B. E., Soto-Gutierrez, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+reengineering+through+development+of+a+transplantable+recellularized+liver+graft+using+decellularized+liver+matrix.">Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix.</a> Nat. Med. , 1-8 (2010).</li><li>Uygun, B. E., Price, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularization+and+recellularization+of+whole+livers.">Decellularization and recellularization of whole livers.</a> J. Vis. Exp. (48), e2394 (2011).</li><li>Petersen, T. H., Calle, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-Engineered+Lungs+for+in+Vivo+Implantation.">Tissue-Engineered Lungs for in Vivo Implantation.</a> Science. 329 (5991), 538-541 (2010).</li><li>Ott, H. C., Clippinger, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+and+orthotopic+transplantation+of+a+bioartificial+lung.">Regeneration and orthotopic transplantation of a bioartificial lung.</a> Nat. Med. 16 (8), 927-933 (2010).</li><li>Calle, E. A., Petersen, T. H., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Procedure+for+lung+engineering.">Procedure for lung engineering.</a> J. Vis. Exp. (49), e2651 (2011).</li><li>Totonelli, G., Maghsoudlou, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rat+decellularized+small+bowel+scaffold+that+preserves+villus-crypt+architecture+for+intestinal+regeneration.">A rat decellularized small bowel scaffold that preserves villus-crypt architecture for intestinal regeneration.</a> Biomaterials. 33 (12), 3401-3410 (2012).</li><li>Sala, F. G., Kunisaki, S. M., Ochoa, E. R., Vacanti, J., Grikscheit, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+small+intestine+and+stomach+form+from+autologous+tissue+in+a+preclinical+large+animal+model.">Tissue-engineered small intestine and stomach form from autologous tissue in a preclinical large animal model.</a> J. Surg. Res. 156 (2), 205-212 (2009).</li><li>Demirbilek, S., Kanmaz, T., Ozardali, I., Edali, M. N., Y&#252;cesan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+porcine+small+intestinal+submucosa+in+intestinal+regeneration.">Using porcine small intestinal submucosa in intestinal regeneration.</a> Pediatr. Surg. Int. 19 (8), 588-592 (2003).</li></ol>

أعلن عن أي تضارب في المصالح.

الخطوات الأكثر صعوبة في إقامة هذه التجربة تنطوي على القسطرة من SMA وإنشاء وصيانة العقم. يمكن Cannulating المتوسط ​​الحسابي في القوارض دون تمزق الجدار سيكون من الصعب جدا نظرا لحجم وموقع السفينة. بدلا من ذلك، قد يتم وضع خياطة حول الأبهر الداني قبل SMA الأصل، ثم عن طريق القسطرة من الشريان الأورطي نفسه بشكل أقصى، وتوجيه قنية البلاستيك في SMA. خلال decellularization مزيج من سوء وضع قنية ومعدلات تدفق عالية قد يؤدي إلى فقدان الوصول الى الاوعية الدموية. العقم هو مشكلة كبيرة نظرا لكمية من النباتات البكتيرية الموجودة في الأمعاء الدقيقة. غسل مع PBS / AA التالية الحصاد مهم جدا، ويجب إزالة أي علامة على البراز أو الحطام من التجويف. يجب وضع جزء من السقالة في أنبوب الصقر مع DMEM في الحاضنة بعد التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية يكون مؤشرا إذا كان قد تم تحقيق العقم. في حالةالاستعمار الجرثومي، فإن وسائل الإعلام تغيير درجة الحموضة مع لونه تحول من الأحمر إلى الأصفر. للتعامل مع هذا، وينصح كذلك دورات للأشعة فوق البنفسجية وكذلك الغسيل مع برنامج تلفزيوني يحتوي على نسبة عالية من المضادات الحيوية / مضاد فطري. ومن شأن التعديل الممكن الحصول على السقالة مع وصول كل من الأوعية الدموية الوريدية وتكون ليقني؛ يدخل القنية في الوريد الأجوف السفلي (IVC) فضلا عن SMA. ينبغي محاولة Decellularization من الجانبين وريدي والأوعية الدموية بشكل متقطع لجميع الحلول الثلاثة. decellularization المستمر قد تنفجر الشعيرات الدموية من خلال وجود ضغط إيجابي على كلا الجانبين. على مر السنين كان هناك عدد من الجهود في الأمعاء TE باستخدام تركيبات مختلفة الخلايا سقالة في المختبر والمجراة 6،9،12. وقد تم تنفيذ معظم أعمال باستخدام أنبوبي محبوكة 95٪ PGA-5٪ السقالات PLGA المغلفة مع نوع الكولاجين أنا 6،7،13،22. بعد غرس البذور مع المعويةوحدات الظهارية عضوي (الأوس) وفترة الزرع في الثرب من الفئران، فإنها تشكل كيسات مع العضلات على الخارج وظهارة في الداخل ومن ثم يمكن tubularized. ومع ذلك، فإن المسامية والبساطة في تصميم هذه السقالات لا يسمح لجيل من القطع الكبيرة من الأمعاء في بيئة اصطناعية في المختبر مثل تلك التي من مفاعل حيوي. بالإضافة إلى ذلك، فإن عدم وجود شبكة الأوعية الدموية الفطرية التي يمكن توصيلها إلى المتلقي مزيد يحد من استخدام هذه السقالة للترجمة السريرية. إلى جانب التجارب مع السقالات PGA-PLGA، استخدمت جماعات أخرى الكولاجين أو SIS السقالات، وكلاهما لا تكرار المعضلة من الأمعاء. SIS على وجه الخصوص هي المنهجية الوحيدة السابقة التي نشرت في هندسة الأنسجة المعوية واستخدمت في أكثر من 150 الإعدادات الطبية، مما يدل على قدرة السقالات decellularized لتوفير الاستقرار الميكانيكية وتشجيع نمو الخلايا في حين الرصاصجي إلى أي استجابة المناعية. ومع ذلك، فإن عدم وجود البنية الكلي والجزئي المناسبة، أدى إلى سوء النتائج في &#39;استخدام لأغراض المعوية TE 9-11،23. وتشمل فوائد منهجية decellularization وصفناها الحفاظ على الخصائص المجهرية مثل اللمعية العمارة سرداب-زغابة التي تمثل بيئة مناسبة لإعادة تعمير من قبل الأمعاء المتخصصة الخلايا الجذعية. في الجانب العيانية، فإن وجود شبكة الأوعية الدموية الهرمي تمكين المرفق إلى المستلم، مما يتيح توفير المواد المغذية والأكسجين إلى كل طبقة من الأمعاء TE-21. ما هو أكثر من ذلك، الحفاظ على مكونات ECM مثل الكولاجين، والإيلاستين وglyocosaminoglycans دورا هاما ليس فقط للخصائص الميكانيكية ولكن أيضا توجيه الانتشار الخلوي والتمايز. الأهم من ذلك، من قدرة منهجية decellularization يتم تصعيده إلى كبيرةص الأنسجة مع الحفاظ على نفس الخصائص هو سمة هامة للترجمة السريرية من الشركة المصرية للاتصالات. تطوير مصفوفة المعوية الطبيعية مع شبكة الأوعية الدموية يتيح إنشاء شرائح أكبر من الأمعاء الاصطناعي التي يمكن توصيلها إلى المضيف.

هندسة الأنسجة (TE) توفر بديلا العلاجية لزرع الأعضاء، وتجاوز القضايا من نقص المناعة والجهاز. تمت زيارتها مؤخرا TE التطبيقات الناجحة في العيادة، مع استبدال الأجهزة مثل المثانة 1، 2 مجرى البول والقصبة الهوائية، سواء في البالغين والأطفال 3،4 5. بناء الجهاز الأنسجة المهندسة يتطلب مزيجا من السقالة مع الخلايا المناسبة. يمكن إعداد السقالة باستخدام المشتقة طبيعيا (مثل الكولاجين) والاصطناعية (مثل بولي-L-حمض الجليكوليك؛ PLGA) مواد، أو أن يحصل عليها decellularization الأعضاء والأنسجة الأصلية. وكانت السقالات التي استخدمت حتى الآن لTE المعوية أساسا إما decellularized (تحت مخاطية الأمعاء الصغيرة) أو الاصطناعية (بولي-L-حمض الجليكوليك وحمض اللبنيك بولي) 6-13. هذه الحيوية هي بسيطة جدا في كل من العمارة الكلي والجزئي، والذيقد لا يكون مثاليا إذا الأمعاء الأنسجة المهندسة هو أن تترجم سريريا. ينبغي أن يكون مادة بيولوجية الأمثل لالأمعاء شجرة الأوعية الدموية الفطرية التي يمكن توصيلها إلى إمدادات الدم المضيف، جدار أنبوبي المستويات مع خصائص مختلفة لتعكس طبقات من جدار الأمعاء ومحور زغابة سرداب على الجانب اللمعية للمساعدة في إعادة تعمير بواسطة الخلايا الجذعية الظهارية. Decellularization هي منهجية الرواية التي تنتج عن طريق إزالة السقالات الخلايا من الأجهزة كلها مع الحفاظ على العمارة الأصلية 14. هذا هو أفضل من السقالات الموجودة بالفعل لأنها لا تكرار، ليس فقط هيكل الجهاز ولكن أيضا تحتوي على منبهات الكيميائية جزءا لا يتجزأ من داخل المصفوفة خارج الخلية (ECM) أن المساعدات انتشار الخلوي والتمايز. في عام 2008 تم decellularized والقصبة الهوائية جثي 14، المصنف مع خلايا المريض نفسه، وزرعها لاستبدال القصبة اليسرى الرئيسي في شاب <sup&gt; 3. منذ ذلك الحين، وأفاد عدد من المجموعات إنتاج السقالات decellularized للقلب 15، 16،17 الكبد، والرئة 18-20 في الحيوانات الصغيرة والكبيرة. تكيفنا أيضا نفس المنهجية لإنتاج سقالة decellularized الأمعاء الصغيرة 21. الهدف من الطريقة الموصوفة هنا هو إنتاج مصفوفات المعوية decellularized التي تحافظ على الخصائص العيانية من النسيج الأصلي مثل تدفق الدم، فضلا عن الهندسة المعمارية مجهرية من المحور زغابة سرداب في لمعة الأمعاء. نعتقد يمكن اعتماد هذه المنهجية في نهاية المطاف عن الأجهزة الأخرى لتحسين كفاءة decellularization.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol solution, 70% in H20</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>02877</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline tablets</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>79382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic Antimycotic Solution (100x)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A5955</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium deoxycholate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D6750</td>
			<td>Oral and eye irritant; use protection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deoxyribonuclease I from bovine pancreas</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D5025</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a decellularization methodology for the production of a natural acellular intestinal matrix

هندسة الأنسجة ناجحة ينطوي على مزيج من السقالات المناسبة مع الخلايا في المختبر أو في الجسم الحي. قد تكون السقالات الاصطناعية، وبطبيعة الحال المستمدة أو المشتقة من الأنسجة / الأعضاء. ويتم الحصول على هذه الأخيرة باستخدام تقنية تسمى decellularization. قد تنطوي على مزيج من Decellularization الفيزيائية والكيميائية، وأساليب الأنزيمية. الهدف من هذه التقنية هو لإزالة كل آثار الخلوية مع الحفاظ على الهندسة المعمارية الدقيقة الكلي والنسيج الأصلي. هندسة الأنسجة المعوية وقد استخدمت حتى الآن السقالات بسيطة نسبيا والتي لا تكرار بنية معقدة من الجهاز الأصلي. محور هذه الورقة هو لوصف تقنية فعالة لdecellularization الفئران الأمعاء الدقيقة. يوصف العزلة من الأمعاء الدقيقة وذلك لضمان المحافظة على اتصال الأوعية الدموية. مزيج من المحاليل الكيميائية والأنزيمية لإزالة الخلايا حين إلىتم تعيين الحادي الحفاظ على محور زغابة سرداب في الجانب اللمعية من السقالة أيضا. أخيرا، وتناقش تقييم السقالات المنتجة للخصائص المناسبة.

على decellularization الناجحة (الشكل 1)، وينبغي أن يكون السقالة مظهر العيانية مماثلة لتلك التي من الأمعاء الأم، ولكن مع جدران شفافة (الشكل 2A). وينبغي أيضا أن يكون الحفاظ على العمارة الكلي واضح من جانب المباح من شجرة الأوعية الدموية. عندما يتم حقن صبغة من خلال قنية SMA، فإنه ينبغي أن توزع بالتساوي في جميع أنحاء السقالة والوصول إلى شجرة الشعرية (الشكل 2B). وينبغي أن يكون السقالة خالية من المواد النووية وحشوية، وهو الأمر الذي يمكن تقييم استخدام عدة الكمي الحمض النووي والتحليل النسيجي بسيطة. الهيماتوكسيلين وتلطيخ يوزين (H &amp; E) وينبغي أن يبين عدم وجود مواد نووية وحشوية مع المحافظة على طبقات الأمعاء الصغيرة (الشكل 3A). على وجه الخصوص، ينبغي أن يكون الحفاظ على الزغب والخبايا على الجانب اللمعية واضحا بعد المسح الضوئي المجهر الإلكتروني (الشكل 4). Aوينبغي أيضا أن يتوقع المحافظة على مكونات المصفوفة خارج الخلية مثل الكولاجين، والإيلاستين والجليكوزامينوجليكان. على سبيل المثال، يعرض ثلاثي الألوان ماسون في تلطيخ سليمة النسيج الضام في السقالة (الشكل 3B). <img alt="الشكل 1" fo:content-width="6.5in" src="/files/ftp_upload/50658/50658fig1.jpg" width="600px" /> الشكل 1. . خطة تجريبية الجدول الزمني الداخلي decellularization؛ PBS / AA: الفوسفات مخزنة المالحة مع NaDeoxy للمضادات الحيوية مضاد فطري،: deoxycholate الصوديوم، RT: درجة حرارة الغرفة، الدناز-I: ديوكسي ريبونيوكلياز-I. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50658/50658fig1highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . <img alt="الرقم 2" fo:content-width="6.5in" src="/files/ftp_upload/50658/50658fig2.jpg" width="600px" /> الشكل 2. سقالة macroscopiج الخصائص. مظهر عياني من الأمعاء الدقيقة الفئران التالية decellularization الناجحة (A). حقن روسو الشقائقية صبغ خلال SMA يدل على شبكة الأوعية الدموية سليمة (B)؛ SMA: الشريان المساريقي العلوي <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50658/50658fig2highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . <img alt="الرقم 3" fo:content-width="6.5in" src="/files/ftp_upload/50658/50658fig3.jpg" width="600px" /> الرقم 3. . الأنسجة H &amp; E (A) وMT (B) تلطيخ تشير إلى عدم وجود مواد الخلوية مع الحفاظ على بنية النسيج الضام؛ H &amp; E: الهيماتوكسيلين ويوزين، MT: ثلاثي الألوان ماسون في. شريط مقياس: 100 ميكرون <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50658/50658fig3highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . </ع&gt; <img alt="الرقم 4" fo:content-width="6.5in" src="/files/ftp_upload/50658/50658fig4.jpg" width="600px" /> الشكل 4. . الإلكترون المجهري الضوئي المجهر الإلكتروني يشير إلى الحفاظ على العمارة زغابة-سرداب في التجويف سقالة؛ شريط مقياس: 100 ميكرون <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50658/50658fig4highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> .

Watch this Scientific Journal Video about A Decellularization Methodology for the Production of a Natural Acellular Intestinal Matrix at JoVE.com

A Decellularization Methodology for the Production of a Natural Acellular Intestinal Matrix

يصف المقال منهجية لإنتاج مصفوفة ديكي من الأمعاء الفئران. اشتقاق السقالات المعوية المهم للتطبيقات المستقبلية في هندسة الأنسجة، بيولوجيا الخلايا الجذعية واختبار المخدرات.

منهج Decellularization لإنتاج وغير خلوي الطبيعية المعوية ماتريكس

Successful tissue engineering involves the  combination of scaffolds with appropriate cells in vitro or in vivo.  Scaffolds may be synthetic, ...

a-decellularization-methodology-for-production-natural-acellular

Research

JoVE Journal

Bioengineering

29.1K Views.  University College London.  يصف المقال منهجية لإنتاج مصفوفة ديكي من الأمعاء الفئران. اشتقاق السقالات المعوية المهم للتطبيقات المستقبلية في هندسة الأنسجة، بيولوجيا الخلايا الجذعية واختبار المخدرات. 

Video: A Decellularization Methodology for the Production of a Natural Acellular Intestinal Matrix

Tunable Hydrogels from Pulmonary Extracellular Matrix for 3D Cell Culture

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung tissue from porcine, rat, or mouse, the tissue is perfused and submerged in subsequent chemical detergents to remove the cellular debris. Histological comparison of the tissue before and after processing confirms removal of over 95% of double stranded DNA and alpha galactosidase staining suggests the majority of cellular debris is removed. After decellularization, the tissue is lyophilized and then cryomilled into a powder. The matrix powder is digested for 48 hr in an acidic pepsin digestion solution and then neutralized to form the pregel solution. Gelation of the pregel solution can be induced by incubation at 37 &#176;C and can be used immediately following neutralization or stored at 4 &#176;C for up to two weeks. Coatings can be formed using the pregel solution on a non-treated plate for cell attachment. Cells can be suspended in the pregel prior to self-assembly to achieve a 3D culture, plated on the surface of a formed gel from which the cells can migrate through the scaffold, or plated on the coatings. Alterations to the strategy presented can impact gelation temperature, strength, or protein fragment sizes. Beyond hydrogel formation, the hydrogel stiffness may be increased using genipin.

This is a method to create a 3-dimensional cell culture scaffold from pulmonary extracellular matrix. Intact lung is processed into hydrogels that can support the growth of cells in three-dimensions.

الانضباطي الهلاميات المائية من الرئوي خارج الخلية مصفوفة للثقافة خلية 3D

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung ...

Decellularization and Recellularization Methodology for Human Saphenous Veins

Vascular conduits used during most vascular surgeries are allogeneic or synthetic grafts that often lead to complications caused by immunosuppression and poor patency. Tissue engineering offers a novel solution to generate personalized grafts with a natural extracellular matrix containing the recipient&#39;s cells using the method of decellularization and recellularization. We show a detailed method for performing decellularization of the human saphenous vein and recellularization by perfusion of peripheral blood. The vein was decellularized by perfusing 1% Triton X-100, 1% tri-n-butyl-phosphate (TnBP) and 2,000 Kunitz units of deoxyribonuclease (DNase). Triton X-100 and TnBP were perfused at 35 mL/min for 4 h while DNase was perfused at 10 mL/min at 37 &#176;C for 4 h. The vein was washed in ultrapure water and PBS and then sterilized in 0.1% peracetic acid. It was washed again in PBS and preconditioned in endothelial medium. The vein was connected to a bioreactor and perfused with endothelial medium containing 50 IU/mL heparin for 1 h. Recellularization was performed by filling the bioreactor with fresh blood, diluted 1:1 in Steen solution, and adding endocrine gland-derived vascular endothelial growth factors (80 ng/mL), basic fibroblast growth factors (4 &#181;L/mL), and acetyl salicylic acid (5 &#181;g/mL). The bioreactor was then moved into an incubator and perfused for 48 h at 2 mL/min while maintaining glucose between 3 - 9 mmol/L. Later, the vein was washed with PBS, filled with endothelial medium and perfused for 96 h in the incubator. Treatment with Triton X-100, TnBP and DNase decellularized the saphenous vein in 5 cycles. The decellularized vein looked white in contrast to normal and recellularized veins (light red). The hematoxylin &#38; eosin (H&#38;E) staining showed the presence of nuclei only in normal but not in decellularized veins. In the recellularized vein, H&#38;E-staining showed the presence of cells on the luminal surface of the vein.

Here, we describe a protocol for the saphenous vein decellularization using detergents and recellularization by perfusion of the peripheral blood and the endothelial medium.

ديسيلولاريزيشن ومنهجية ريسيلولاريزيشن للاوردة الصافن البشرية

Vascular conduits used during most vascular surgeries are allogeneic or synthetic grafts that often lead to complications caused by immunosuppression and ...

Decellularization of Whole Human Heart Inside a Pressurized Pouch in an Inverted Orientation

The ultimate solution for patients with end-stage heart failure is organ transplant. But donor hearts are limited, immunosuppression is required, and ultimately rejection can occur. Creating a functional, autologous bio-artificial heart could solve these challenges. Biofabrication of a heart comprised of scaffold and cells is one option. A natural scaffold with tissue-specific composition as well as micro- and macro-architecture can be obtained by decellularizing hearts from humans or large animals such as pigs. Decellularization involves washing out cellular debris while preserving 3D extracellular matrix and vasculature and allowing &#34;cellularization&#34; at a later timepoint. Capitalizing on our novel finding that perfusion decellularization of complex organs is possible, we developed a more &#34;physiological&#34; method to decellularize non-transplantable human hearts by placing them inside a pressurized pouch, in an inverted orientation, under controlled pressure. The purpose of using a pressurized pouch is to create pressure gradients across the aortic valve to keep it closed and improve myocardial perfusion. Simultaneous assessment of flow dynamics and cellular debris removal during decellularization allowed us to monitor both fluid inflow and debris outflow, thereby generating a scaffold that can be used either for simple cardiac repair (e.g. as a patch or valve scaffold) or as a whole-organ scaffold.

This method enables decellularization of a complex solid organ using a simple protocol based on osmotic shock and perfusion of ionic detergent with minimal organ matrix disruption. It comprises a novel decellularization technique for human hearts inside a pressurized pouch with real-time monitoring of flow dynamics and cellular debris outflow.

ديسيلولاريزيشن قلب البشري برمته داخل حقيبة الضغط في اتجاه معكوس

The ultimate solution for patients with end-stage heart failure is organ transplant. But donor hearts are limited, immunosuppression is required, and ...

Isolation and Decellularization of a Whole Porcine Pancreas

Tissue engineering of the whole pancreas can improve current treatments for diabetes mellitus. The ultimate goal is to tissue engineer pancreas from an allogeneic or xenogeneic source with human cells. A demonstration of methods for the efficient dissection, decellularization, and recellularization of porcine pancreas might benefit the field. Akin to human pancreases, porcine pancreases have a special anatomical arrangement with three lobes (splenic, duodenal, and connection) rounded by the duodenum and small intestine. The duodenal lobe of the pancreas connects to the duodenum by several small blood vessels. Tissue engineering of the pancreas is complicated because of its exocrine and endocrine nature. In this paper, we show a detailed protocol to dissect the whole porcine pancreas and decellularize it with detergents while saving its structure and some extracellular matrix components. To achieve complete perfusion, the aorta is chosen as inlet and the portal vein as outlet. The other blood vessels (hepatic artery, splenic vein, splenic artery,&#160;mesenteric artery and vein tree) and bile duct are ligated. To prevent the formation of thrombus, the pig is heparinized and, immediately after dissection, the organ is flushed with cold heparin. To inhibit the action of exocrine enzymes, the pancreas decellularization is set at 4 &#176;C. The decellularization is performed by perfusion of Triton X-100, sodium deoxycholate, and deoxyribonuclease, with an intermittent and final extensive washing. With a successful decellularization, the pancreas appears white, and a histological evaluation with hematoxylin and eosin shows an absence of nuclei with a preserved extracellular matrix structure. Thus, the proposed method can be used to successfully dissect and decellularize whole porcine pancreas.

Tissue engineering of the whole pancreas is a challenge because of its exocrine and endocrine functions. We show a method for the dissection of an intact porcine pancreas and the process of successful decellularization by perfusion of detergents Triton X-100, sodium deoxycholate, and deoxyribonuclease.

والعزلة وديسيلولاريزيشن من بنكرياس الخنزير كله

Tissue engineering of the whole pancreas can improve current treatments for diabetes mellitus. The ultimate goal is to tissue engineer pancreas from an ...

Fabricating a Kidney Cortex Extracellular Matrix-Derived Hydrogel

Extracellular matrix (ECM) provides important biophysical and biochemical cues to maintain tissue homeostasis. Current synthetic hydrogels offer robust mechanical support for in vitro cell culture but lack the necessary protein and ligand composition to elicit physiological behavior from cells. This manuscript describes a fabrication method for a kidney cortex ECM-derived hydrogel with proper mechanical robustness and supportive biochemical composition. The hydrogel is fabricated by mechanically homogenizing and solubilizing decellularized human kidney cortex ECM. The matrix preserves native kidney cortex ECM protein ratios while also enabling gelation to physiological mechanical stiffnesses. The hydrogel serves as a substrate upon which kidney cortex-derived cells can be maintained under physiological conditions. Furthermore, the hydrogel composition can be manipulated to model a diseased environment which enables the future study of kidney diseases.

Here we present a protocol to fabricate a kidney cortex extracellular matrix-derived hydrogel to retain the native kidney extracellular matrix (ECM) structural and biochemical composition. The fabrication process and its applications are described. Finally, a perspective on using this hydrogel to support kidney-specific cellular and tissue regeneration and bioengineering is discussed.

اختﻻق الكلي لحاء خارج الخلية المستمدة من مصفوفة المائية

Extracellular matrix (ECM) provides important biophysical and biochemical cues to maintain tissue homeostasis. Current synthetic hydrogels offer robust ...

A Human 3D Extracellular Matrix-Adipocyte Culture Model for Studying Matrix-Cell Metabolic Crosstalk

The extracellular matrix (ECM) plays a central role in regulating tissue homeostasis, engaging in crosstalk with cells and regulating multiple aspects of cellular function. The ECM plays a particularly important role in adipose tissue function in obesity, and alterations in adipose tissue ECM deposition and composition are associated with metabolic disease in mice and humans. Tractable in vitro models that permit dissection of the roles of the ECM and cells in contributing to global tissue phenotype are sparse. We describe a novel 3D in vitro model of human ECM-adipocyte culture that permits study of the specific roles of the ECM and adipocytes in regulating adipose tissue metabolic phenotype. Human adipose tissue is decellularized to isolate ECM, which is subsequently repopulated with preadipocytes that are then differentiated within the ECM into mature adipocytes. This method creates ECM-adipocyte constructs that are metabolically active and retain characteristics of the tissues and patients from which they are derived. We have used this system to demonstrate disease-specific ECM-adipocyte crosstalk in human adipose tissue. This culture model provides a tool for dissecting the roles of the ECM and adipocytes in contributing to global adipose tissue metabolic phenotype and permits study of the role of the ECM in regulating adipose tissue homeostasis.

We describe a 3D human extracellular matrix-adipocyte in vitro culture system that permits dissection of the roles of the matrix and adipocytes in contributing to adipose tissue metabolic phenotype.

A الإنسان 3D مصفوفة-الخلايا الشحمية نموذج ثقافة لدراسة مصفوفة خليه الأيض الأيضي

The extracellular matrix (ECM) plays a central role in regulating tissue homeostasis, engaging in crosstalk with cells and regulating multiple aspects of ...

A Quantitative Fluorescence Microscopy-based Single Liposome Assay for Detecting the Compositional Inhomogeneity Between Individual Liposomes

Most research employing liposomes as membrane model systems or drug delivery carriers relies on bulk read-out techniques and thus intrinsically assumes all liposomes of the ensemble to be identical. However, new experimental platforms able to observe liposomes at the single-particle level have made it possible to perform highly sophisticated and quantitative studies on protein-membrane interactions or drug carrier properties on individual liposomes, thus avoiding errors from ensemble averaging. Here we present a protocol for preparing, detecting, and analyzing single liposomes using a fluorescence-based microscopy assay, facilitating such single-particle measurements. The setup allows for imaging individual liposomes in a massive parallel manner and is employed to reveal intra-sample size and compositional inhomogeneities. Additionally, the protocol describes the advantages of studying liposomes at the single liposome level, the limitations of the assay, and the important features to be considered when modifying it to study other research questions.

This protocol describes the fabrication of liposomes and how these can be immobilized on a surface and imaged individually in a massive parallel manner using fluorescence microscopy. This allows for the quantification of the size and compositional inhomogeneity between single liposomes of the population.

A الكمي الفلورية المجهري القائم علي فحص ليبوسوم واحد للكشف عن التجانس التركيبي بين الجسيمات الشحمية الفردية

Most research employing liposomes as membrane model systems or drug delivery carriers relies on bulk read-out techniques and thus intrinsically assumes ...

Production of Membrane-Filtered Phase-Shift Decafluorobutane Nanodroplets from Preformed Microbubbles

There are many methods that can be used for the production of vaporizable phase-shift droplets for imaging and therapy. Each method utilizes different techniques and varies in price, materials, and purpose. Many of these fabrication methods result in polydisperse populations with non-uniform activation thresholds. Additionally, controlling the droplet sizes typically requires stable perfluorocarbon liquids with high activation thresholds that are not practical in vivo. Producing uniform droplet sizes using low-boiling point gases would be beneficial for in vivo imaging and therapy experiments. This article describes a simple and economical method for the formation of size-filtered lipid-stabilized phase-shift nanodroplets with low-boiling point decafluorobutane (DFB). A common method of generating lipid microbubbles is described, in addition to a novel method of condensing them with high-pressure extrusion in a single step. This method is designed to save time, maximize efficiency, and generate larger volumes of microbubble and nanodroplet solutions for a wide variety of applications using common laboratory equipment found in many biological laboratories.

This protocol describes a method of generating large volumes of lipid encapsulated decafluorobutane microbubbles using probe-tip sonication and subsequently condensing them into phase-shift nanodroplets using high-pressure extrusion and mechanical filtration.

إنتاج الأغشية المصفاة مرحلة التحول ديكافلوروبوتان Nanodroplets من الفقاعات الدقيقة مسبقة التشكيل

There are many methods that can be used for the production of vaporizable phase-shift droplets for imaging and therapy. Each method utilizes different ...

Light-Controlled Fermentations for Microbial Chemical and Protein Production

Microbial cell factories offer a sustainable alternative for producing chemicals and recombinant proteins from renewable feedstocks. However, overburdening a microorganism with genetic modifications can reduce host fitness and productivity. This problem can be overcome by using dynamic control: inducible expression of enzymes and pathways, typically using chemical- or nutrient-based additives, to balance cellular growth and production. Optogenetics offers a non-invasive, highly tunable, and reversible method of dynamically regulating gene expression. Here, we describe how to set up light-controlled fermentations of engineered Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae for the production of chemicals or recombinant proteins. We discuss how to apply light at selected times and dosages to decouple microbial growth and production for improved fermentation control and productivity, as well as the key optimization considerations for best results. Additionally, we describe how to implement light controls for lab-scale bioreactor experiments. These protocols facilitate the adoption of optogenetic controls in engineered microorganisms for improved fermentation performance.

Optogenetic control of microbial metabolism offers flexible dynamic control over fermentation processes. The protocol here shows how to set up blue light-regulated fermentations for chemical and protein production at different volumetric scales.

التخمير الذي يتم التحكم فيه بالضوء لإنتاج المواد الكيميائية والبروتين الميكروبي

Microbial cell factories offer a sustainable alternative for producing chemicals and recombinant proteins from renewable feedstocks. However, ...

إعداد جهاز الموائع الدقيقة لإنتاج المكونات التوافقية

Bilayer Microfluidic Device for Combinatorial Plug Production

Droplet microfluidics is a versatile tool that allows the execution of a large number of reactions in chemically distinct nanoliter compartments. Such systems have been used to encapsulate a variety of biochemical reactions - from incubation of single cells to implementation of PCR reactions, from genomics to chemical synthesis. Coupling the microfluidic channels with regulatory valves allows control over their opening and closing, thereby enabling the rapid production of large-scale combinatorial libraries consisting of a population of droplets with unique compositions. In this paper, protocols for the fabrication and operation of a pressure-driven, PDMS-based bilayer microfluidic device that can be utilized to generate combinatorial libraries of water-in-oil emulsions called plugs are presented. By incorporating software programs and microfluidic hardware, the flow of desired fluids in the device can be controlled and manipulated to generate combinatorial plug libraries and to control the composition and quantity of constituent plug populations. These protocols will expedite the process of generating combinatorial screens, particularly to study drug response in cells from cancer patient biopsies.

تسليط الضوء على المؤلف: دمج الأساليب الحسابية والتجريبية في علم الأورام الدقيق

The fabrication of a polydimethylsiloxane (PDMS)-based bilayer device for the production of combinatorial libraries in water-in-oil emulsions (plugs) is presented here. The necessary hardware and software required to automate plug production are detailed in the protocol, and the production of a quantitative library of fluorescent plugs is also demonstrated.

جهاز الموائع الدقيقة ثنائي الطبقة لإنتاج المكونات التوافقية

Droplet microfluidics is a versatile tool that allows the execution of a large number of reactions in chemically distinct nanoliter compartments. Such ...