وقد تم تمويل هذا العمل من قبل وزارة التربية والتعليم والثقافة والعلوم (برنامج الجاذبية 024.001.035)، ومنظمة هولندا للبحوث العلمية (NWO)، والمجلس الأوروبي للبحوث (FP7 / 2007-2013) اتفاق ERC جرانت 308045 وأجريت داخل الإطار LSH TKI. هذه نماذج الأبحاث جزءا من مشروع P1.03 PENT من برنامج البحوث في المعهد المواد الطبية الحيوية، بتمويل مشترك من قبل وزارة الشؤون الاقتصادية الهولندية. وقد أيد هذا المشروع من قبل ICIN - معهد هولندا القلب ( <a href="www.icin.nl">www.icin.nl</a> ) و &quot;Wijnand M. بوم ستيختينغ&quot;. فإن الكتاب أود أن أشكر هينك يانسن ويوريس بيترز لتركيب وUPy-hydrogelator والفنون رمكو لتوفير mRuby2. نشكر بيرت ماير، طوني بوسمان، روكسان Kieltyka، ستيجن كرامر، جوست Sluijter، إيمو Hoefer، وFrebus فان Slochteren للعديد من المناقشات المفيدة وMarlijn يانسن، جويس فيسر، غريس كروفت ومارتن فان Nieuwburg عن الشركة المصرية للاتصالاتالمساعدة chnical.

ملاحظة: تم إجراء جميع التجارب المجراة وفقا لدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية من قبل معهد مختبر الثروة الحيوانية. تمت الموافقة على التجارب من قبل لجنة التجارب على الحيوانات من كلية الطب في جامعة أوترخت، هولندا. 1. صياغة هيدروجيل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لإعداد 1 مل من هلام 10٪ بالوزن، حل 100 ملغ من UPy-hydrogelator في قارورة في 900 ميكرولتر PBS درجة الحموضة 11.7 عن طريق اثارة عند 70 درجة مئوية لمدة 1 ساعة باستخدام محرك مغناطيسي. تبرد بعد ذلك في حل لزجة إلى درجة حرارة الغرفة. يجب أن يكون الحل الآن درجة الحموضة ما يقرب من 9.0. ويمكن تخزين هذا الحل لعدة أيام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ماصة كمية مناسبة من المخدرات أو جزيء حيوي أن يذوب في برنامج تلفزيوني محايد في حل لزجة ويحرك المزيج لمدة 10 دقيقة للوصول إلى توزيع موحد. إذا أصبح حل لزجة جدا، دافئة قريبا مع الماء الساخن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع حل لمدة 1 ساعة تحت مصباح الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم. </li></ol> 2. تحليل هيدروجيل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقييم الانسيابية من الحل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل تحميل هلام، تركيب 25 ملم لوحة لوحة هندسة في مقياس غلفاني، ضبط درجة الحرارة إلى 20 درجة مئوية، وتحميل لوحة بالماء لمنع التبخر من هلام أثناء القياس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ماصة 300 ميكرولتر من حل على 25 ملم لوحة لوحة هندسة على مقياس غلفاني الحفاظ على 20 درجة مئوية، وخفض لوحات للحصول على 0.5 ملم مسافة الفجوة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسجيل اللزوجة القص وظيفة من إجهاد القص ،1-500 با برصيد 10 نقاط في العقد. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقييم الانسيابية من هلام <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ماصة 300 ميكرولتر من الحل على طبق وماصة ما مجموعه 4.2 ميكرولتر من 1 M حمض الهيدروكلوريك في أماكن مختلفة على حل للحث على تشكيل مادة هلامية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خفض لوحات لمسافة الفجوة من 0.5 ملم، والسماح للعلاج جل ما يقرب من 30 دقيقة. خلال هذه العملية المعالجة، وقياس التخزين وفقدان الرجوعية في التردد المنخفض والضغط، على سبيل المثال على التوالي 1 راد / ثانية و 0.5٪. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الجل والشفاء (بعد حوالي 30 دقيقة)، وتخزين السجلات وفقدان الرجوعية وظيفة من وتيرة (،1-100 راد / ثانية)، وبعد ذلك وظيفة من سلالة (0.1-1،000٪). </li></ol></li></ol> 3. تآكل والإفراج التجارب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل 100 ميكرولتر من محلول لزج يحتوي على المخدرات أو جزيء حيوي في بولي (إيثيلين تيريفثاليت) شنقا إدراج الثقافة خلية ل 24 بئرا لوحة مع حجم المسام 8.0 ميكرون. لمنع التسرب من الحل البوليمر في حين أنه في الحالة السائلة، وتغطي الجزء السفلي من إدراج مع parafilm (الشكل 2A). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد ذلك مباشرة ماصة 1.4 ميكرولتر من 1 M حمض الهيدروكلوريك على رأس حل لزجة للحد من درجة الحموضة إلى حوالي 7،0-7،2 والسماح للعلاج هلام داخل إدراج لمدة 30 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة Parafilm جيئة وذهابام وتدرج، ضع إدراج في 24 لوحة جيدا وملء ميكرولتر جيدا مع 800 PBS الرقم الهيدروجيني 7.4. احتضان لوحة عند 37 درجة مئوية مع هزاز بطيئة أو حركة الهز. لمنع تبخر المذيب، وملء ما تبقى الآبار فارغة مع برنامج تلفزيوني وختم لوحة 24-جيدا مع parafilm (الشكل 2B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دوري بتحديث برنامج تلفزيوني وتحليل PBS إزالة لإطلاق سراح UPy المنتج تآكل أو المخدرات / جزيء حيوي. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد UPy المنتجات تآكل أو بيرفنيدون من خلال قياس امتصاص الأشعة فوق البنفسجية في 265 نانومتر أو 320 نانومتر على التوالي. لبروتين فلوري mRuby2 الانبعاث على قياسه مضان في 587 نانومتر بعد الإثارة في 559 نانومتر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ترجمة القيم امتصاص / الانبعاثات المقاسة لتركيزات عبر منحنيات المعايرة محددة سلفا. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد منحنيات المعايرة حل سلسلة من تركيزات معروفة من الحليلة في المخزن وقياس امتصاص الأشعة فوق البنفسجية أو انبعاث الفلورسنت من هذه العينات. أقحم البيانات باستخدام دالة خطية لديتفرو القاقم تركيز العينات المجهولة. للبروتينات غير الفلورسنت استخدام الكشف عن ELISA 6. </li></ol></li></ol></li></ol> 4. حقن المحلي عن طريق القسطرة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحريض احتشاء عضلة القلب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 12 ساعة من الصيام، باستثناء المياه، رزين الخنزير في مستقر لها عن طريق حقن ميدازولام 0.4 مغ / كغ، الكيتامين 10 ملغ / كغ والأتروبين 0.014 ملغ / كغ عضليا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تول ثيوبنتال الصوديوم 5 ملغ / كغ وريديا للحث على التخدير وأنبوبا الخنزير مع أنبوب القصبة الهوائية. أداء منطاد التهوية بمعدل 12 / دقيقة إذا لزم الأمر أثناء نقل الحيوان إلى غرفة العمليات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عند وصوله إلى غرفة العمليات البدء فورا الميكانيكية التهوية بالضغط الإيجابي مع قوة المراقبة الدولية 2 0.50، 10 مل / كغ حجم المد والجزر، وتردد 12 / دقيقة تحت capnography المستمر. استخدام مرهم التعليم والتدريب المهني على العيون لمنع جفاف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء التخدير متوازن intraven مستمرةضخ الأوس الميدازولام 0.5 ملغ / كغ / ساعة، sufentanil 2.5 ميكروغرام / كغ / ساعة وبروميد بانكورونيوم 0.1 ملغ / كغ / ساعة. لضمان التخدير المناسبة مراقبة مستمرة تخطيط القلب، ضغط الدم الشرياني، ودرجة الحرارة وcapnography. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عن طريق الوريد ضخ 4.3 ملغ / كغ الأميودارون ووضع القسطرة داخل القلب صدمات الكهربائية في البطين الأيمن باستخدام شيث الوريدي 18. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انسداد الشريان الأيسر الأمامي تنازلي (LAD) البعيدة إلى فرع قطري الثاني داخل التاجي بالون انسداد، لمدة 90 دقيقة، وفقا لبروتوكول سبق وصفها 18. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم الخرائط الكهروميكانيكية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في أربعة أسابيع بعد احتشاء عضلة القلب، والتخطيط لإجراءات التعيين. إعداد النظام (الشكل 4) في cathlab ل3D رسم الخرائط الكهروميكانيكية (EMM) من البطين الأيسر. مع هذا النظام عضلة القلب قابلة للحياة، السبات ومحتشية يمكن تحديدها دون توجيه جهاز أشعة. لبناء مثل هذه خريطة EM الحصول على ذاتهريس من النقاط في مواقع متعددة على سطح الشغاف LV باستخدام مصدر الطاقة الحقل المغنطيسي فائقة الانخفاض وقسطرة ذات الرؤوس استشعار 19،20. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الخنازير، بعد بروتوكول الخطوات 4.1.1-4.1.4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع التصحيح مرجع خارجي على ظهر خنزير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأمين الوصول الى الاوعية الدموية (الشريان الفخذي) وفقا لبروتوكول 18. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الحصول على ذات السطحين البطين الأيسر وعائية في المائل 25 ° الأيمن الأمامي (راو) و 40 ° الأيسر الأمامي المائل (LA) بغية تقدير حجم البطين الأيسر، وإعطاء 75 U / كغ من الهيبارين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دفع 8 الفرنسي رسم الخرائط (D أو منحنى F) القسطرة بتوجيه جهاز أشعة للالأبهر النازل، قوس الأبهر وعبر الصمام الأبهري إلى البطين الأيسر (LV). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توجيه غيض من القسطرة لقمة من LV للحصول على البيانات الأولى، تليها المسالك تدفق، الجانبية والخلفية النقاط لتشكيل صورة ظلية 3D، وتحديد حدود ventriشركة كلي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على نقطة لاحقة حتى يتم أخذ عينات جميع شرائح شغافية عن طريق سحب القسطرة رسم الخرائط على البطانة واكتساب بالتسلسل الموقع من طرف بينما في اتصال مع البطانة 21،22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد المنطقة المستهدفة، وهذا هو حيث النشاط الكهربائي هو (قرب) الحركة الطبيعية والميكانيكية إعاقة، ما يسمى عضلة القلب السبات (الشكل 6). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحقن داخل عضلة القلب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استبدال القسطرة رسم الخرائط من قبل القسطرة حقن داخل عضلة القلب الذي يتكون من إبرة عيار 27 والتجويف الأساسية داخل 8 القسطرة الفرنسية (الشكل 5A وB). لتوفير مبالغ محددة، تحميل حقنة متدرج حجم مع ما يقرب من 2 مل من محلول هيدروجيل ووضعه في ضخ حقنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط تمديد إبرة في 0 ° و 90 ° العطف ووضع 0.1 مل من محلول هيدروجيل لملء الفراغ إبرة القتلى. ثم، ضعحقن القسطرة طرف عبر الصمام الأبهري وإلى المنطقة المستهدفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تلبية المعايير التالية للحصول على موقف الحقن داخل المنطقة المستهدفة المحددة في 4.2.9: (1) وضع عمودي القسطرة إلى الحائط LV. (2) ممتاز الاستقرار حلقة (&lt;4 ملم)، وتحسب على أساس نظام EMM. و (3) الجهد الأساسي&gt; 6.9 فولت 21. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دفع الإبرة في عضلة القلب، (4) أكدت انكماش البطين السابق لأوانه LV، وحقن 0.1-0.3 مل من هيدروجيل في بلعة بمعدل ثابت من حوالي 0،4-0،5 مل / دقيقة باستخدام مضخة الحقنة. كرر هذا في 10/6 المواقف المختلفة كما منتشر وقت ممكن. ودرجة الحموضة الطبيعية للأنسجة تحييد الحل بعد الحقن، والتي يعتمد عليها يتم تشكيل هيدروجيل. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تضحية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الإجراء والتضحية إنسانية الحيوان التي كتبها استنزاف. قطع الوريد الأجوف السفلي وإزالة الدم مع جهاز الشفط. حمل فاي البطينbrillation عن طريق وضع بطارية 9 V على قمة. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Levy, 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=Long-Term+Trends+in+the+Incidence+of+and+Survival+with+Heart+Failure.">Long-Term Trends in the Incidence of and Survival with Heart Failure.</a> The New England Journal of Medicine. 347 (18), 1397-1402 (2002).</li><li>Roger, V. L., 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=Heart+disease+and+stroke+statistics&#8212;2012+update:+a+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics&#8212;2012 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 120 (1), 2-220 (2012).</li><li>Peppas, N. A., Huang, Y., Torres-Lugo, M., Ward, J. H., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physicochemical+foundations+and+structural+design+of+hydrogels+in+medicine+and+biology.">Physicochemical foundations and structural design of hydrogels in medicine and biology.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 2 (1), 9-29 (2000).</li><li>Olsen, B. D., Kornfield, J. A., Tirrell, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Yielding+Behavior+in+Injectable+Hydrogels+from+Telechelic+Proteins.">Yielding Behavior in Injectable Hydrogels from Telechelic Proteins.</a> Macromolecules. 43 (21), 9094-9099 (2010).</li><li>Guvendiren, M., Lu, H. D., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shear-thinning+hydrogels+for+biomedical+applications.">Shear-thinning hydrogels for biomedical applications.</a> Soft Matter. 8 (2), 260 (2012).</li><li>Bastings, M., 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+Fast+pH-Switchable+and+Self-Healing+Supramolecular+Hydrogel+Carrier+for+Guided,+Local+Catheter+Injection+in+the+Infarcted+Myocardium.">A Fast pH-Switchable and Self-Healing Supramolecular Hydrogel Carrier for Guided, Local Catheter Injection in the Infarcted Myocardium.</a> Advanced Healthcare Materials. 3 (1), 70-78 (2014).</li><li>Pawar, G. M., 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=Injectable+Hydrogels+from+Segmented+PEG-Bisurea+Copolymers.">Injectable Hydrogels from Segmented PEG-Bisurea Copolymers.</a> Biomacromolecules. 13 (12), 3966-3976 (2012).</li><li>Yoon, H. -. J., Jang, W. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymeric+supramolecular+systems+for+drug+delivery.">Polymeric supramolecular systems for drug delivery.</a> Journal of Materials Chemistry. 20 (2), 211-222 (2009).</li><li>Christman, K. L., Lee, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomaterials+for+the+treatment+of+myocardial+infarction.">Biomaterials for the treatment of myocardial infarction.</a> Journal of the American College of Cardiology. 48 (5), 907-913 (2006).</li><li>Yu, L., Ding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Injectable+hydrogels+as+unique+biomedical+materials.">Injectable hydrogels as unique biomedical materials.</a> Chemical Society Reviews. 37 (8), 1473-1481 (2008).</li><li>Krieg, E., Rybtchinski, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noncovalent+Water-Based+Materials:+Robust+yet+Adaptive.">Noncovalent Water-Based Materials: Robust yet Adaptive.</a> Chemistry &#8211; A European Journal. 17 (33), 9016-9026 (2011).</li><li>Davis, M. E., 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=Injectable+self-assembling+peptide+nanofibers+create+intramyocardial+microenvironments+for+endothelial+cells.">Injectable self-assembling peptide nanofibers create intramyocardial microenvironments for endothelial cells.</a> Circulation. 111 (4), 442-450 (2005).</li><li>Li, J., Ni, X., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Injectable+drug-delivery+systems+based+on+supramolecular+hydrogels+formed+by+poly(ethylene+oxide)s+and+alpha-cyclodextrin.">Injectable drug-delivery systems based on supramolecular hydrogels formed by poly(ethylene oxide)s and alpha-cyclodextrin.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part A. 65 (2), 196-202 (2003).</li><li>Dankers, P. Y. W., 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=Hierarchical+formation+of+supramolecular+transient+networks+in+water:+a+modular+injectable+delivery+system.">Hierarchical formation of supramolecular transient networks in water: a modular injectable delivery system.</a> Advanced materials. 24 (20), 2703-2709 (2012).</li><li>Dankers, P. Y. W., 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=Development+and+in-vivo+characterization+of+supramolecular+hydrogels+for+intrarenal+drug+delivery.">Development and in-vivo characterization of supramolecular hydrogels for intrarenal drug delivery.</a> Biomaterials. 33 (20), 5144-5155 (2012).</li><li>Kieltyka, R. E., 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=Mesoscale+modulation+of+supramolecular+ureidopyrimidinone-based+poly(ethylene+glycol)+transient+networks+in+water.">Mesoscale modulation of supramolecular ureidopyrimidinone-based poly(ethylene glycol) transient networks in water.</a> Journal of the American Chemical Society. 135 (30), 11159-11164 (2013).</li><li>Vrijsen, K. R., 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=Cardiomyocyte+progenitor+cell-derived+exosomes+stimulate+migration+of+endothelial+cells.">Cardiomyocyte progenitor cell-derived exosomes stimulate migration of endothelial cells.</a> Journal of Cellular and Molecular Medicine. 14 (5), 1064-1070 (2010).</li><li>Koudstaal, 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=Myocardial+infarction+and+functional+outcome+assessment+in+pigs.">Myocardial infarction and functional outcome assessment in pigs.</a> Journal of Visualized Experiments. (86), (2014).</li><li>Koudstaal, 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=Sustained+delivery+of+insulin-like+growth+factor-1/hepatocyte+growth+factor+stimulates+endogenous+cardiac+repair+in+the+chronic+infarcted+pig+heart.">Sustained delivery of insulin-like growth factor-1/hepatocyte growth factor stimulates endogenous cardiac repair in the chronic infarcted pig heart.</a> Journal of Cardiovascular Translational Research. 7 (2), 232-241 (2014).</li><li>Spoel, T. I., 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=Non-surgical+stem+cell+delivery+strategies+and+in+vivo+cell+tracking+to+injured+myocardium.">Non-surgical stem cell delivery strategies and in vivo cell tracking to injured myocardium.</a> International Journal of Cardiovascular Imaging. 27 (3), 367-383 (2011).</li><li>Gepstein, L., Hayam, G., Shpun, S., Ben-Haim, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodynamic+evaluation+of+the+heart+with+a+nonfluoroscopic+electromechanical+mapping+technique.">Hemodynamic evaluation of the heart with a nonfluoroscopic electromechanical mapping technique.</a> Circulation. 96 (10), 3672-3680 (1997).</li><li>Gy&#246;ngy&#246;si, M., Dib, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnostic+and+prognostic+value+of+3D+NOGA+mapping+in+ischemic+heart+disease.">Diagnostic and prognostic value of 3D NOGA mapping in ischemic heart disease.</a> Nature Reviews Cardiology. 8 (7), 393-404 (2011).</li><li>Siepmann, J., Siepmann, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+of+diffusion+controlled+drug+delivery.">Modeling of diffusion controlled drug delivery.</a> Journal of Controlled Release Official Journal of the Controlled Release Society. 161 (2), 351-362 (2012).</li><li>Kim, H., Fassihi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+binary+polymer+system+in+drug+release+rate+modulation.+2.+Influence+of+formulation+variables+and+hydrodynamic+conditions+on+release+kinetics.">Application of binary polymer system in drug release rate modulation. 2. Influence of formulation variables and hydrodynamic conditions on release kinetics.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 86 (3), 323-328 (1997).</li><li>Pape, A. C. H., 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=Mesoscale+characterization+of+supramolecular+transient+networks+using+SAXS+and+rheology.">Mesoscale characterization of supramolecular transient networks using SAXS and rheology.</a> International Journal Of Molecular Sciences. 15 (1), 1096-1111 (2014).</li><li>Lee, B. H., Vernon, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> In Situ-Gelling, Erodible N-Isopropylacrylamide Copolymers. Macromolecular Bioscience. 5 (7), 629-635 (2005).</li><li>Annabi, N., 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=25th+Anniversary+Article:+Rational+Design+and+Applications+of+Hydrogels+in+Regenerative+Medicine.">25th Anniversary Article: Rational Design and Applications of Hydrogels in Regenerative Medicine.</a> Advanced Materials. 26 (1), 85-124 (2014).</li><li>Asai, 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=Protein+polymer+hydrogels+by+in+situ,+rapid+and+reversible+self-gelation.">Protein polymer hydrogels by in situ, rapid and reversible self-gelation.</a> Biomaterials. 33 (21), 5451-5458 (2012).</li><li>Peppas, N. A., Hilt, J. Z., Khademhosseini, A., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogels+in+Biology+and+Medicine:+From+Molecular+Principles+to+Bionanotechnology.">Hydrogels in Biology and Medicine: From Molecular Principles to Bionanotechnology.</a> Advanced Materials. 18 (11), (2006).</li><li>Lutolf, M. P., Hubbell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+biomaterials+as+instructive+extracellular+microenvironments+for+morphogenesis+in+tissue+engineering.">Synthetic biomaterials as instructive extracellular microenvironments for morphogenesis in tissue engineering.</a> Nature Biotechnology. 23 (1), 47-55 (2005).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

ويتمثل التحدي الرئيسي هو الحصول على الحل الذي هو عن طريق الحقن من خلال القسطرة طويلة مع الحفاظ على حل متوافق مع المركبات النشطة بيولوجيا. على الرغم من ضرورة زيادة درجة الحموضة إلى زيادة injectability، والمركبات النشطة بيولوجيا مثل عوامل النمو هي جزيئات الهشة التي يجب التعامل معها بعناية. نحن نراقب الرقم الهيدروجيني للمحلول عن كثب باستخدام متر الرقم الهيدروجيني بعد إضافة hydrogelator للتأكد من ذلك هو الرقم الهيدروجيني 9.0 قبل إضافة أي مكونات النشطة بيولوجيا. في البداية، كانت عدة جولات من ضبط درجة الحموضة بدءا من PBS اللازمة لوضع حد لدرجة الحموضة المناسبة. وعلاوة على ذلك، لأننا نستخدم حلول لزجة نسبيا وقسطرة رقيقة طويلة، انخفاض ضغط كبير موجود (في حدود 0.5 ميجا باسكال، وهذا يتوقف على سرعة الحقن). ولذلك، يجب توخي الحذر خاصة في اختيار اتصالات الحق بين حقنة والقسطرة. A حقن الدعم ضخ حقنة للرقابة، كما تطبق هذه القوات باليد يمثل تحديا. لفي vitrتجارب س، وgelated الحل من خلال تحييد الحل مع حمض الهيدروكلوريك، أثناء وجوده في الجسم الحي ويتم ذلك عن طريق الرقم الهيدروجيني الطبيعية من الأنسجة. وبالتالي، فمن المهم أن إضافة كمية مناسبة من حمض الهيدروكلوريك لمنع التجاوز في الرقم الهيدروجيني. نشر هذا الحمض هو على الارجح عاملا يحد من دبق من هيدروجيل في التجارب في المختبر. ومع ذلك، في الجسم الحي السائل سيكون له مساحة اتصال عالية مع تحييد الأنسجة، الأمر الذي سيؤدي على الأرجح في أسرع وأكثر توازنا دبق مقارنة قطرة قطرة إضافة حمض المركزة. وعلاوة على ذلك، فإن التحول هلام هو أسرع بكثير مع هذا الإجراء خفيفة بالمقارنة مع الأساليب المستخدمة سابقا (0.5 ساعة مقابل 2 ساعة) 25. باستخدام درجة الحموضة الطبيعية في الجسم لتحويل من خصائص المواد غير جذابة جدا منذ التحول هو سريع، عكسها، لا يمكن أن يحدث داخل القسطرة وغير الحية التلقائي بالكامل. هذه الخصائص تعطي المزايا على سبيل المثال SWIT الحراريchable المواد الهلامية 26، حيث خطر دبق في القسطرة بسبب التغيرات في درجات الحرارة هو الحاضر، والمواد الهلامية التي تتطلب الصورة التي يسببها البلمرة، والذي يشكل تحديا بسبب انتشار محدود الضوء وتشكيل جذري 27، أو المواد الهلامية التي تتطلب شارك حقن من البادئ البلمرة أو accellerator 28. إطلاق ناجح للدواء من هيدروجيل يعتمد إلى حد كبير على حجم المخدرات. كما هو مبين، والإفراج عن المخدرات جزيء صغير على الفور في حين الإفراج التدريجي من البروتين نموذج أكثر من 1 أسبوع يبين الوعد هذه الهلاميات المائية كما نظم توفير عوامل النمو. بشكل عام، الهلاميات المائية هي واعدة أكثر كأداة لتسليم الأجسام الكبيرة مثل البروتينات، exosomes والخلايا 29،30. يوفر الكهروميكانيكية رسم الخرائط والحقن الداخلي 3-D نهج تسليم القائم على القسطرة التحقق من صحة سريريا لمختلف العلاجات التجدد عضلة القلب، مثل الهلاميات المائية. وآديقيمة د من هذه التكنولوجيا بالمقارنة مع غيرها من التقنيات تسليم غير الجراحية هي تخطيط العلاج، مما يجعل من الممكن للتمييز العادي، محتشية والسبات عضلة القلب وتوجيه العلاجات في مجال الاهتمام. عيوب هذا القلق نهج المهارات الفنية المطلوبة وتستغرق وقتا طويلا ومكلفا الإجراء 20. في نموذج الخنازير قدمت من احتشاء عضلة القلب ورسم الخرائط الكهربائية وتبع عن طريق الحقن داخل عضلة القلب الموجهة مع النشطة بيولوجيا supramolecular UPy-هيدروجيل. وإلى أن يتم اختبار تركيبات أخرى مع علاجات التجدد في المختبر والمجراة لكسب المزيد من النجاح في هذا المجال الناشئ. وعلاوة على ذلك، والتحسين من الإجراءات injectability والتعقيم والتي يتعين القيام بها لترجمة بنجاح هذه الطريقة لإعداد سريرية.

على الرغم من أن علاج احتشاء عضلة القلب الحاد قد تحسنت بشكل ملحوظ معدلات البقاء على قيد الحياة، وعدم نقص تروية القلب المزمن هو مشكلة صحية عامة رئيسية يتقدم مع تقدم السكان في السن. هناك ما يقرب من 6 ملايين مرضى فشل القلب في الولايات المتحدة بزيادة قدرها 25٪ في انتشار في عام 2030 1،2. فقدان الأولية من الأنسجة عضلة القلب يؤدي إلى إعادة القلب، وفي النهاية تسبب فشل القلب المزمن. باستثناء زرع القلب، وليس هناك علاج حقيقي لهذه الفئة من المرضى. العيب متزايد من قلوب المانحة يؤكد الحاجة لتطوير علاجات جديدة متاحة لعكس هذه العملية من التجديد. وبالتالي، هدفا لعلاجات في المستقبل هو تجديد فقدت عضلة القلب. الهلاميات المائية هي مواد مثيرة للاهتمام في مجال الطب التجديدي بسبب توافق مع الحياة الخاصة بهم، وحساسيتها للمحفزات الخارجية 3. الهلاميات المائية عن طريق الحقن تقدم الإعلانيةالأفضال على الهلاميات المائية غير القابلة للحقن في استخدامها في الحد الأدنى من جراحة 4. ويمكن تطبيق هذه الهلاميات المائية عن طريق الحقن من خلال حقنة بسبب switchability في غضون الظروف الفسيولوجية 5، ومن حيث المبدأ يسمح للحقن القائم على القسطرة النهج 6. وقد استخدمت استراتيجيات مختلفة للمواد القابلة للحقن، بدءا من يشابك الكيميائي بعد الحقن ليشابك الجسدي من قبل سواء في درجة الحرارة، ودرجة الحموضة والقص رقيق السلوك 4،7،8. على الرغم من أن العديد من النظم أظهرت السهل injectability عن طريق حقنة 9،10، لم يظهر كامل القسطرة التوافق في كثير من الأحيان 6. تتشكل الهلاميات المائية المحضرة من البوليمرات supramolecular بواسطة التفاعلات غير التساهمية التي يمكن أن تنتقل بسهولة من هلام إلى حالة الحل، والعكس بالعكس باستخدام مشغلات البيئي 11. وعلاوة على ذلك، وانخفاض السلائف الوزن الجزيئي تسمح لسهولة بروسسبيليتي 12،13 </sup&gt;. في ظروف معتدلة المطلوبة للتبديل تسمح بإضافة مختلف المكونات البيولوجية النشطة مثل كثير من الأحيان صعوبة في التعامل مع عوامل النمو. شبكات عابرة Supramolecular في المياه على أساس بولي (جلايكول الإثيلين) (PEG)، تعديل نهاية مع ureido-بريميدونون (UPy) الأنصاف 14 أظهرت فوائد التفاعلات غير التساهمية في تركيبة مع التطبيقات الطبية الحيوية، وقد تستخدم نظام توصيل الدواء في قلب 6 وتحت كبسولة الكلى 15. تتشكل هذه الشبكات التي كتبها dimerization من UPy مجموعات محمية من البيئة المائية من خلال الفواصل ألكيل تشكيل جيب مسعور. الرابطة اليوريا الهيدروجين يسهل التراص لاحق من هذه dimers إلى ألياف النانو. نظرا للتفاعل عكوس من ديمر UPy-UPy، وموجبات مثل الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة يمكن استخدامها للتبديل من حلول لالهلام. استخدام عزر الاصطناعية يسمح للتصميم جزيء وهلام الخصائص التي كتبها لامتحانالتنوير القائل طول ضبط للPEG-السلاسل والفواصل ألكيل 14،16. وعلاوة على ذلك، يمكن دمج العديد من المكونات النشطة بيولوجيا ببساطة عن طريق خلط الحل hydrogelator supramolecular قبل الحقن، مع المخدرات أو الأنواع النشطة بيولوجيا، مثل عوامل النمو أو exosomes، على التوالي. Exosomes هي الحويصلات الغشاء الصغيرة التي تحتوي على مشتقات عصاري خلوي. ويفرز من قبل العديد من الخلايا وتشارك في الاتصالات بين الخلايا. واقترح Exosomes المستمدة من الخلايا الاصلية cardiomyocyte للعب دور في حماية القلب 17. هنا، نحن تصف بروتوكول صياغة، وحقن عضلة القلب فيفو مثل هيدروجيل supramolecular النشطة بيولوجيا. موصوفة في التجارب المختبرية التي تعطي على امامية مؤشرا على الاستقرار جل والافراج عن المخدرات، والذي يسمح لضبط من هلام والافراج عن الخصائص قبل التطبيق في الجسم الحي.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="974">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:375px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">1M HCl</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">1M NaOH</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Polystyrene 24-wells plate</td>
			<td style="width:375px;">Falcon</td>
			<td style="width:119px;">353047</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Amiodarone</td>
			<td style="width:375px;">Cordaron I.V. (Sanofini)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Anton Paar Physica MCR501</td>
			<td style="width:375px;">Anton Paar GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Equipped with a parallel-plate geometry (25 mm)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Atropine</td>
			<td style="width:375px;">PCH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Balloon ventilator</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Cary 50 Scan UV-Visible Spectrophotometer</td>
			<td style="width:375px;">Varian</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Cary Eclipse Fluorescence Spectrophotometer</td>
			<td style="width:375px;">Varian</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Defibrillation patches</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">DMSO</td>
			<td style="width:375px;">Biosolve</td>
			<td style="width:119px;">44705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Endotracheal tube</td>
			<td style="width:375px;">Covidien</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Heparin</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Ketamine</td>
			<td style="width:375px;">Narketan 10 V&#233;toquinol</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Mapping catheter 115cm&#160;</td>
			<td style="width:375px;">Biosense Webster</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Midazolam</td>
			<td style="width:375px;">Actavis</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">MilliQ</td>
			<td style="width:375px;">MD Milipore MilliQ Integral Water Purification System</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">mRuby2</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">NaCl 0.9% 500cc</td>
			<td style="width:375px;">Braun</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">NOGA guided Myostar injection catheter</td>
			<td style="width:375px;">Biosense Webster</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">NOGA-RefStar EFO-patch</td>
			<td style="width:375px;">Biosense Webster</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Pancuronium bromide</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Parafilm</td>
			<td>VWR</td>
			<td>IKAA3801100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">PBS</td>
			<td style="width:375px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P4417&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">PET millicel</td>
			<td style="width:375px;">Millipore</td>
			<td style="width:119px;">PIEP12R48</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Pirfenidone</td>
			<td style="width:375px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>P2116</td>
			<td>Used from 100mM stock in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Sodiumthiopental</td>
			<td style="width:375px;">Inresa</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Sufentanil</td>
			<td style="width:375px;">Sufentanil-Hameln</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Tegaderm</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">UPy-PEG10k</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">UV-Lamp</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Vet ointment</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:315px;">Visipaque contrastfluid 100cc</td>
			<td style="width:375px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an injectable and drug-loaded supramolecular hydrogel for local catheter injection into the pig heart

تجديد فقدت عضلة القلب هو هدف مهم للعلاجات في المستقبل بسبب زيادة حدوث فشل القلب الإقفاري المزمن ومحدودية الوصول إلى قلوب المانحة. مثال على العلاج لاستعادة وظيفة القلب يتكون من التسليم المحلي من الأدوية وbioactives من هيدروجيل. في هذه الورقة هو عرض طريقة لصياغة وحقن هيدروجيل محملة بالمخدرات غير جراحية والجانب محددة في قلب خنزير باستخدام طويلة، قسطرة مرنة. استخدام 3-D رسم الخرائط الكهربائية والحقن عن طريق القسطرة يسمح العلاج الجانبية معين من عضلة القلب. لتوفير هيدروجيل متوافق مع هذه القسطرة، يتم استخدام هيدروجيل supramolecular بسبب التحول مريحة من هلام إلى حالة حل باستخدام مشغلات البيئية. بولي في درجة الحموضة الأساسية تعديل هذا ureido-بريميدونون (جلايكول الإثيلين) بمثابة السائل النيوتونية التي يمكن حقنها بسهولة، ولكن في درجة الحموضة الفسيولوجية الحل التبديل بسرعة إلىمادة هلامية. هذه الشروط التحول خفيفة تسمح لإدراج المخدرات النشطة بيولوجيا والأنواع النشطة بيولوجيا، مثل عوامل النمو وexosomes ونحن نعرض هنا في سواء في التجارب المختبرية والتجارب المجراة. في المختبر التجارب تعطي مؤشرا على امامية من الاستقرار جل والافراج عن المخدرات، والذي يسمح لضبط من هلام والافراج عن الخصائص قبل الطلب اللاحق في الجسم الحي. يسمح هذا المزيج لضبط الأمثل من الجل على المركبات النشطة بيولوجيا المستخدمة و الأنواع، ونظام الحقن.

وأظهرت النتائج النموذجية التي تم الحصول عليها من متذبذبة القياسات الريولوجية على كل من الحل وجل في الشكل 1. لحقن عن طريق قسطرة طويلة، السائل النيوتونية مع اللزوجة المنخفضة أمر مرغوب فيه. وقد تم قياس اللزوجة وظيفة من معدل القص، وتبين أن في درجة الحموضة 8.5 الحل هو رقيق القص ولكن في درجة الحموضة 9.0 و 9.5 الحلول تتصرف سوائل نيوتن كما يتضح من اللزوجة ثابتة من 0.54 و 0.36 باسكال · ثانية، على التوالي (الشكل 1A) . بعد تحييد العينات، تظهر العينات استجابة الصلبة مثل رصدها من قبل G تخزين معامل &#39;الذي هو أكبر من معامل خسارة G &quot;، وبالتالي tanδ = G&quot; / G&#39; &lt;1 (الشكل 1B). هلام يحصل القوة النهائية في غضون 30 دقيقة. وتشير القياسات الريولوجية متذبذبة في مثل الصلبة استجابة نموذجية مع G &#39;تقريبا مستقلة عن التكرار الزاويuency وG &#39;&gt; G &quot;لجميع الترددات قياس (الشكل 1C). ضروري لاستخدام كنظام تسليم المخدرات هي تآكل هيدروجيل مع مرور الوقت. التفاعلات supramolecular ديناميكية بطبيعتها وتسمح للتآكل بطيء من هلام في المختبر. تتم التعرية والافراج عن التجارب عند 37 درجة مئوية باستخدام إدراج كذلك مسامية (الشكل 2A و B). من خلال ضبط طول كتلة مسعور وماء 14، هلام أن يؤدي إلى تآكل على مدى عدة أسابيع ويمكن الحصول على (الشكل 3A). الجل يؤدي إلى تآكل 25٪ في 2 أسابيع مع تآكل الأولي من 10٪ في اليوم الأول، ويفترض بسبب تورم الأولي من هيدروجيل. وكمثال، تم دراسة كل من الافراج عن المخدرات الصغيرة جزيء (بيرفنيدون)، والإفراج عن بروتين نموذج الفلورسنت (mRuby2). بروتين نموذج الفلورسنت يسمح لقراءات سهلة؛ ومع ذلك، في المختبر </em&gt; تجارب إطلاق سراح يمكن أيضا أن يؤديها على البروتينات الأخرى باستخدام ELISA لتقدير 6. يتم الافراج عن المخدرات جزيء صغير في غضون يوم، في حين يتم الإفراج الجزيئات الأكبر مثل البروتينات تدريجيا على مدى 1 أسبوع (الشكل 3B). تركيب ملف الإفراج عن mRuby2 ما يصل إلى 60٪ الإصدار مع نموذج Korsmeyer-Peppas شبه تجريبي يشير الإفراج بسبب نشر (ن = 0.44) 23. عدم وجود تعويض في (مكيف) نموذج Korsmeyer-Peppas يظهر أنه لا يوجد أي انفجار الإفراج الحاضر لmRuby2 24. بسبب كمية محدودة من نقاط البيانات مع بيان أقل من 60٪ للبيرفنيدون، تم إجراء أي المناسب على هذا الملف الافراج عنهم. ويتكون نظام الملاحة القسطرة من وحدة وحدة الاتصالات ومحطة عمل (الشكل 4)، وسادة موقع الثلاثي (توليد حقل مغناطيسي منخفض) مع التصحيح مرجع خارجي، واثنين من القسطرة، ورسم الخرائط ذات الرؤوس أجهزة الاستشعار وinjectioن القسطرة (الشكل 5). بعد تصفية تحليل مرحلة ما بعد المعالجة نقاط غير المستقرة يتم تحديث 3D إعادة الإعمار الشغاف من LV في الوقت الحقيقي مع الحصول على كل نقطة بيانات جديدة ويتم عرض مستمر كما إمكانات الجهد أحادية القطب وثنائي القطب على نطاق اللون متدرج (الشكل 6A). وظيفة تقصير خطي المحلي (LLS) يقيس حركة الجدار الإقليمية من خلال الحصول على متوسط ​​التغير في المسافة بين موقع نموذج ونقاط المجاورة في نهاية انقباض وانبساط نهاية. يتم حساب القيم متوسط ​​الجهد وLLS لكل قطاع وعرضها على الخريطة القطبية. (الشكل 6B). وجود إمكانيات غير طبيعية أو منخفضة أحادية القطب (≤6 بالسيارات) وضعاف النشاط الميكانيكي (LLS ≤4٪) يميز المناطق محتشية 22. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/52450/52450fig1highres.jpg"العرض = &quot;700&quot; /&gt; الشكل 1 :. تقييم الريولوجية من الحلول والمواد الهلامية. (A) اللزوجة بوصفها وظيفة من معدل القص للحلول في درجة الحموضة المختلفة. بالنسبة للعينة في درجة الحموضة 8.5 القص رقيق لوحظ ولكن بالنسبة للعينات في درجة الحموضة 9.0 و 9.5 اللزوجة ثابتة يتم الحصول عليها، والتي تبين السلوك النيوتونية من هذه الحلول. (B) جل علاج تليها بالتآمر δ تان بوصفها وظيفة من الزمن. الاجتياح (C) تردد لعينة تحييد بعد 2 ساعة المعالجة. تظهر أشرطة الخطأ الانحرافات المعيارية من 3 قياسات مستقلة، مما يدل على أن الخطأ التجريبي النموذجي. <img alt="الرقم 2" src="/files/ftp_upload/52450/52450fig2highres.jpg" width="600" /> الشكل 2: الإعداد لتدهور والافراج عن التجارب (A) بولي (إيثيلين تيريفثاليت) كذلك إدراج تغطيتها مع parafilm لمنع تسرب الدرإعداد جي. (B) 24 بئرا لوحة مع تدرج، ملفوفة مع parafilm لمنع تبخر المذيب. <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/52450/52450fig3highres.jpg" width="700" /> الرقم 3: تآكل والإصدار (A) تآكل هيدروجيل مع مرور الوقت. لوحظ التآكل التدريجي من هلام لمدة 2 أسابيع على الأقل. (B) بيان من المخدرات جزيء صغير والبروتين نموذج. في حين أن يتم الافراج عن جزيء صغير خلال يوم واحد، ويتم تحريرها البروتين نموذج تدريجيا على مدى أسبوع دون الافراج عن انفجار كبير. يظهر خط نوبة من طراز Korsmeyer-Peppas إلى المرحلة الأولى من الإصدار. <img alt="الرقم 4" src="/files/ftp_upload/52450/52450fig4highres.jpg" width="600" /> الرقم 4: نظام الملاحة القسطرة. </قوية&gt; وحدة وحدة التواصل مع NOGA XP قلب نظام ملاحة. <img alt="الرقم 5" src="/files/ftp_upload/52450/52450fig5highres.jpg" width="700" /> الشكل 5: (A) القسطرة حقن داخل عضلة القلب مع حقنة المرفقة. (B) تفاصيل عن حقن إبرة. <img alt="الشكل (6)" src="/files/ftp_upload/52450/52450fig6highres.jpg" width="700" /> الشكل (6): الجهد أحادي القطب وخريطة LLS. (A) خريطة القطب الواحد، وعرض LAO (أعلى) والثيران العين (أدناه). اللون الأحمر يشير إلى القيم المنخفضة الجهد أحادية القطب في قاعدة عضلة القلب (عادي) مع فقدان النشاط الكهربائي خلفي وحشي. الأزرق يدل على عضلة القلب العادي، بينما الألوان الخضراء والصفراء تشير إلى تراجع قدرتها على البقاء. (B) خريطة LLS، نظرا LAO (أعلى) والثيران العين (أدناه). اللون الأحمر إنديكاتعذر الحركة الاحصائيين في الجدار الخلفي الوحشي والأخضر والأصفر تشير إلى تراجع حركة الجدار. وتظهر النقاط الخرائط التي كتبها بقع بيضاء. الخط الأبيض تعادل يبين مجال الاهتمام، وتتميز الفولتية القطب الواحد انخفضت والاقتراحات جدار ضعاف. نقاط البني تمثل مواقع الحقن.

Watch this Scientific Journal Video about An Injectable and Drug-loaded Supramolecular Hydrogel for Local Catheter Injection into the Pig Heart at JoVE.com

An Injectable and Drug-loaded Supramolecular Hydrogel for Local Catheter Injection into the Pig Heart

hydrogelators Supramolecular على أساس ureido-pyrimidinones سماح للسيطرة الكاملة على خصائص هلام العيانية وسلوك التحويل سول الجل باستخدام الرقم الهيدروجيني. هنا، نقدم بروتوكول لصياغة وحقن مثل هذا hydrogelator supramolecular عن طريق نظام تسليم القسطرة للتسليم المحلي مباشرة في المجالات ذات الصلة في قلب خنزير.

عن طريق الحقن ومحملة المخدرات Supramolecular هيدروجيل لحقن القسطرة المحلي في قلب خنزير

Regeneration of lost myocardium is an important goal for future therapies because of the increasing occurrence of chronic ischemic heart failure and the ...

an-injectable-drug-loaded-supramolecular-hydrogel-for-local-catheter

Research

JoVE Journal

Bioengineering

17.2K Views.  Eindhoven University of Technology.  hydrogelators Supramolecular على أساس ureido-pyrimidinones سماح للسيطرة الكاملة على خصائص هلام العيانية وسلوك التحويل سول الجل باستخدام الرقم الهيدروجيني. هنا، نقدم بروتوكول لصياغة وحقن مثل هذا hydrogelator supramolecular عن طريق نظام تسليم القسطرة للتسليم المحلي مباشرة ف?...

Video: An Injectable and Drug-loaded Supramolecular Hydrogel for Local Catheter Injection into the Pig Heart

Fabrication of Biologically Derived Injectable Materials for Myocardial Tissue Engineering

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications. Briefly, decellularized tissue is lyophilized, milled, enzymatically digested, and then brought to physiological pH. The lyophilization removes all water content from the tissue, resulting in dry ECM that can be ground into a fine powder with a small mill. After milling, the ECM powder is digested with pepsin to form an injectable matrix. After adjustment to pH 7.4, the liquid matrix material can be injected into the myocardium. Results of previous characterization assays have shown that matrix gels produced from decellularized pericardial and myocardial tissue retain native ECM components, including diverse proteins, peptides and glycosaminoglycans. Given the use of this material for tissue engineering, in vivo characterization is especially useful; here, a method for performing an intramural injection into the left ventricular (LV) free wall is presented as a means of analyzing the host response to the matrix gel in a small animal model. Access to the chest cavity is gained through the diaphragm and the injection is made slightly above the apex in the LV free wall. The biologically derived scaffold can be visualized by biotin-labeling before injection and then staining tissue sections with a horse radish peroxidase-conjugated neutravidin and visualizing via diaminobenzidine (DAB) staining. Analysis of the injection region can also be done with histological and immunohistochemical staining. In this way, the previously examined pericardial and myocardial matrix gels were shown to form fibrous, porous networks and promote vessel formation within the injection region.

Methods for preparing an injectable matrix gel from decellularized tissue and injecting it into rat myocardium in vivo are described.

تصنيع مواد حقن المشتقة بيولوجيا للهندسة الأنسجة عضلة القلب

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications.  ...

Synthesis of an Intein-mediated Artificial Protein Hydrogel

We present the synthesis of a highly stable protein hydrogel mediated by a split-intein-catalyzed protein trans-splicing reaction. The building blocks of this hydrogel are two protein block-copolymers each containing a subunit of a trimeric protein that serves as a crosslinker and one half of a split intein. A highly hydrophilic random coil is inserted into one of the block-copolymers for water retention. Mixing of the two protein block copolymers triggers an intein trans-splicing reaction, yielding a polypeptide unit with crosslinkers at either end that rapidly self-assembles into a hydrogel. This hydrogel is very stable under both acidic and basic conditions, at temperatures up to 50 &#176;C, and in organic solvents. The hydrogel rapidly reforms after shear-induced rupture. Incorporation of a &#34;docking station peptide&#34; into the hydrogel building block enables convenient incorporation of &#34;docking protein&#34;-tagged target proteins. The hydrogel is compatible with tissue culture growth media, supports the diffusion of 20 kDa molecules, and enables the immobilization of bioactive globular proteins. The application of the intein-mediated protein hydrogel as an organic-solvent-compatible biocatalyst was demonstrated by encapsulating the horseradish peroxidase enzyme and corroborating its activity.

We present the synthesis of a split-intein-mediated protein hydrogel. The building blocks of this hydrogel are two protein copolymers each containing a subunit of a trimeric protein that serves as a crosslinker and one half of a split intein. Mixing of the two protein copolymers triggers an intein trans-splicing reaction, yielding a polypeptide unit that self-assembles into a hydrogel. This hydrogel is highly pH- and temperature-stable, compatible with organic solvents, and easily incorporates functional globular proteins.

التوليف من البروتين الاصطناعي Intein بوساطة هيدروجيل

We present the synthesis of a highly stable protein hydrogel mediated by a split-intein-catalyzed protein trans-splicing reaction. The building blocks of ...

3D Microtissues for Injectable Regenerative Therapy and High-throughput Drug Screening

To upgrade traditional 2D cell culture to 3D cell culture, we have integrated microfabrication with cryogelation technology to produce macroporous microscale cryogels (microcryogels), which can be loaded with a variety of cell types to form 3D microtissues. Herein, we present the protocol to fabricate versatile 3D microtissues and their applications in regenerative therapy and drug screening. Size and shape-controllable microcryogels can be fabricated on an array chip, which can be harvested off-chip as individual cell-loaded carriers for injectable regenerative therapy or be further assembled on-chip into 3D microtissue arrays for high-throughput drug screening. Due to the high elastic nature of these microscale cryogels, the 3D microtissues exhibit great injectability for minimally invasive cell therapy by protecting cells from mechanical shear force during injection. This ensures enhanced cell survival and therapeutic effect in the mouse limb ischemia model. Meanwhile, assembly of 3D microtissue arrays in a standard 384-multi-well format facilitates the use of common laboratory facilities and equipment, enabling high-throughput drug screening on this versatile 3D cell culture platform.

This protocol describes the fabrication of elastic 3D macroporous microcryogels by integrating microfabrication with cryogelation technology. Upon loading with cells, 3D microtissues are generated, which can be readily injected in vivo to facilitate regenerative therapy or assembled into arrays for in vitro high-throughput drug screening.

ميكروتيسويس 3D للعلاج عن طريق الحقن بالتجدد وفحص المخدرات الفائق

To upgrade traditional 2D cell culture to 3D cell culture, we have integrated microfabrication with cryogelation technology to produce macroporous ...

An Additive Manufacturing Technique for the Facile and Rapid Fabrication of Hydrogel-based Micromachines with Magnetically Responsive Components

Polyethylene glycol (PEG)-based hydrogels are biocompatible hydrogels that have been approved for use in humans by the FDA. Typical PEG-based hydrogels have simple monolithic architectures and often function as scaffolding materials for tissue engineering applications. More sophisticated structures typically take a long time to fabricate and do not contain moving components. This protocol describes a photolithography method that allows for facile and rapid microfabrication of PEG structures and devices. This strategy involves an in-house developed fabrication stage that allows for the rapid fabrication of 3D structures by building upwards in a layer-by-layer fashion. Independent moving components can also be aligned and assembled onto support structures to form integrated devices. These independent components are doped with superparamagnetic iron oxide nanoparticles that are sensitive to magnetic actuation. In this manner, the fabricated devices can be actuated using external magnets to yield movement of the components within. Hence, this technique allows for the fabrication of sophisticated MEMS-like devices (micromachines) that are composed entirely out of a biocompatible hydrogel, able to function without an onboard power source, and respond to a contact-less method of actuation. This manuscript describes the fabrication of both the fabrication set-up as well as the step-by-step method for the microfabrication of these hydrogels-based MEMS-like devices.

An additive manufacturing strategy for processing UV-crosslinkable hydrogels has been developed. This strategy allows for the layer-by-layer assembly of microfabricated hydrogel structures as well as the assembly of independent components, yielding integrated devices containing moving components that are responsive to magnetic actuation.

مثبط لصناعة تقنية لتلفيق ميكروماتشينيس على أساس المائية مع مكونات مغناطيسيا استجابة سريعة وسهلة

Polyethylene glycol (PEG)-based hydrogels are biocompatible hydrogels that have been approved for use in humans by the FDA. Typical PEG-based hydrogels ...

Syringe-injectable Mesh Electronics for Stable Chronic Rodent Electrophysiology

Implantable brain electrophysiology probes are valuable tools in neuroscience due to their ability to record neural activity with high spatiotemporal resolution from shallow and deep brain regions. Their use has been hindered, however, by mechanical and structural mismatches between the probes and brain tissue that commonly lead to micromotion and gliosis with resulting signal instability in chronic recording experiments. In contrast, following the implantation of ultraflexible mesh electronics via syringe injection, the mesh probes form a seamless, gliosis-free interface with the surrounding brain tissue that enables stable tracking of individual neurons on at least a year timescale. This protocol details the key steps in a typical mouse neural recording experiment using syringe-injectable mesh electronics, including the fabrication of mesh electronics in a standard photolithography-based process possible at many universities, loading mesh electronics into standard capillary needles, stereotaxic injection in vivo, connection of the mesh input/output to standard instrumentation interfaces, restrained or freely moving recording sessions, and histological sectioning of brain tissue containing mesh electronics. Representative neural recordings and histology data are presented. Investigators familiar with this protocol will have the knowledge necessary to incorporate mesh electronics into their own experiments and take advantage of the unique opportunities afforded by long-term stable neural interfacing, such as studies of aging processes, brain development, and the pathogenesis of brain disease.

Mesh electronics probes seamlessly integrate and provide stable, long-term, single-neuron level recording within the brain. This protocol uses mesh electronics for in vivo experiments, involving the fabrication of mesh electronics, loading into needles, stereotaxic injection, input/output interfacing, recording experiments, and histology of tissue containing mesh probes.

إلكترونيات مش حقن حقنه للكهربية القوارض المزمنة المستقرة

Implantable brain electrophysiology probes are valuable tools in neuroscience due to their ability to record neural activity with high spatiotemporal ...

Intra-cardiac Side-Firing Light Catheter for Monitoring Cellular Metabolism using Transmural Absorbance Spectroscopy of Perfused Mammalian Hearts

Absorbance spectroscopy of cardiac muscle provides non-destructive assessment of cytosolic and mitochondrial oxygenation via myoglobin and cytochrome absorbance respectively. In addition, numerous aspects of the mitochondrial metabolic status such as membrane potential and substrate entry can also be estimated. To perform cardiac wall transmission optical spectroscopy, a commercially available side-firing optical fiber catheter is placed in the left ventricle of the isolated perfused heart as a light source. Light passing through the heart wall is collected with an external optical fiber to perform optical spectroscopy of the heart in near real- time. The transmission approach avoids numerous surface scattering interference occurring in widely used reflection approaches. Changes in transmural absorbance spectra were deconvolved using a library of chromophore reference spectra, providing quantitative measures of all the known cardiac chromophores simultaneously. This spectral deconvolution approach eliminated intrinsic errors that may result from using common dual wavelength methods applied to overlapping absorbance spectra, as well as provided a quantitative evaluation of the goodness of fit. A custom program was designed for data acquisition and analysis, which permitted the investigator to monitor the metabolic state of the preparation during the experiment. These relatively simple additions to the standard heart perfusion system provide a unique insight into the metabolic state of the heart wall in addition to conventional measures of contraction, perfusion, and substrate/oxygen extraction.

Here we introduce a method for using an intra-ventricle optical catheter in perfused hearts to perform absorbance spectroscopy across the heart wall. The data obtained provides robust information on tissue oxygen tension as well as substrate utilization and membrane potential simultaneously with cardiac performance measures in this ubiquitous preparation.

القسطرة الخفيفة داخل القلب للإشعال الجانبي لرصد الأيض الخلوي باستخدام مطياف الامتصاص عبر الجدارية لقلوب الثدييات المنصهرة

Absorbance spectroscopy of cardiac muscle provides non-destructive assessment of cytosolic and mitochondrial oxygenation via myoglobin and cytochrome ...

Biaxial Mechanical Characterizations of Atrioventricular Heart Valves

Extensive biaxial mechanical testing of the atrioventricular heart valve leaflets can be utilized to derive&#160;optimal parameters used in constitutive models, which provide a mathematical representation of the mechanical function of those structures. This presented biaxial mechanical testing protocol involves (i) tissue acquisition, (ii) the preparation of tissue specimens, (iii) biaxial mechanical testing, and (iv) postprocessing of the acquired data. First, tissue acquisition requires obtaining porcine or ovine hearts from a local Food and Drug Administration-approved abattoir for later dissection to retrieve the valve leaflets. Second, tissue preparation requires using tissue specimen cutters on the leaflet tissue to extract a clear zone for testing. Third, biaxial mechanical testing of the leaflet specimen requires the use of a commercial biaxial mechanical tester, which consists of force-controlled, displacement-controlled, and stress-relaxation testing protocols to characterize the leaflet tissue&#39;s mechanical properties. Finally, post-processing requires the use of data image correlation techniques and force and displacement readings to summarize the tissue&#39;s mechanical behaviors in response to external loading. In general, results from biaxial testing demonstrate that the leaflet tissues yield a nonlinear, anisotropic mechanical response. The presented biaxial testing procedure is advantageous to other methods since the method presented here allows for a more comprehensive characterization of the valve leaflet tissue under one unified testing scheme, as opposed to separate testing protocols on different tissue specimens. The proposed testing method has its limitations in that shear stress is potentially present in the tissue sample. However, any potential shear is presumed negligible.

This protocol involves characterizations of atrioventricular valve leaflets with force-controlled, displacement-controlled, and stress-relaxation biaxial mechanical testing procedures. Results acquired with this protocol can be used for constitutive model development to simulate the mechanical behavior of functioning valves under a finite element simulation framework.

بياكسيال الخصائص الميكانيكية لصمامات القلب بي

Extensive biaxial mechanical testing of the atrioventricular heart valve leaflets can be utilized to derive&#160;optimal parameters used in constitutive ...

Injectable Supramolecular Polymer-Nanoparticle Hydrogels for Cell and Drug Delivery Applications

These methods describe how to formulate injectable, supramolecular polymer-nanoparticle (PNP) hydrogels for&#160;use as biomaterials. PNP hydrogels are composed of two components: hydrophobically modified cellulose as the network polymer and self-assembled core-shell nanoparticles that act as non-covalent cross linkers through dynamic, multivalent interactions. These methods describe both the formation of these self-assembled nanoparticles through nanoprecipitation as well as the formulation and mixing of the two components to form hydrogels with tunable mechanical properties. The use of dynamic light scattering (DLS) and rheology to characterize the quality of the synthesized materials is also detailed. Finally, the utility of these hydrogels for drug delivery, biopharmaceutical stabilization, and cell encapsulation and delivery is demonstrated through in vitro experiments to characterize&#160;drug release, thermal stability, and cell settling and viability. Due to its biocompatibility, injectability, and mild gel formation conditions, this hydrogel system is a readily tunable platform suitable for a range of biomedical applications.

This protocol describes the synthesis and formulation of injectable, supramolecular polymer-nanoparticle (PNP) hydrogel biomaterials. Applications of these materials for drug delivery, biopharmaceutical stabilization, and cell encapsulation and delivery are demonstrated.

حقن فوق الجزيئية البوليمر نانوجسيمات هيدروجيلس لتطبيقات توصيل الخلايا والمخدرات

These methods describe how to formulate injectable, supramolecular polymer-nanoparticle (PNP) hydrogels for&#160;use as biomaterials. PNP hydrogels are ...

Photodegradable Hydrogel Interfaces for Bacteria Screening, Selection, and Isolation

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to develop practical technologies that couple microscopic cell screening with cell isolation at high purity for downstream genetic analysis. Here, the use of photodegradable poly(ethylene glycol) hydrogels for screening and isolation of bacteria with unique growth phenotypes from heterogeneous cell populations is described. The method relies on encapsulating or entrapping cells with the hydrogel, followed by culture, microscopic screening, then use of a high-resolution light patterning tool for spatiotemporal control of hydrogel degradation and release of selected cells into a solution for retrieval. Applying different light patterns allows for control over the morphology of the extracted cell, and patterns such as rings or crosses can be used to retrieve cells with minimal direct UV light exposure to mitigate DNA damage to the isolates. Moreover, the light patterning tool delivers an adjustable light dose to achieve various degradation and cell release rates. It allows for degradation at high resolution, enabling cell retrieval with micron-scale spatial precision. Here, the use of this material to screen and retrieve bacteria from both bulk hydrogels and microfabricated lab-on-a-chip devices is demonstrated. The method is inexpensive, simple, and can be used for common and emerging applications in microbiology, including isolation of bacterial strains with rare growth profiles from mutant libraries and isolation of bacterial consortia with emergent phenotypes for genomic characterizations.

The use of photodegradable hydrogels to isolate bacterial cells by utilizing a high-resolution light pattering tool is reported. Essential experimental procedures, results, and advantages of the process are reviewed. The method enables rapid and inexpensive isolation of targeted bacteria showing rare or unique functions from heterogeneous communities or populations.

واجهات هيدروجيل قابلة للتحلل الضوئي لفحص البكتيريا واختيارها وعزلها

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to ...

Time-Resolved In Vivo Measurement of Neuropeptide Dynamics by Capacitive Immunoprobe in Porcine Heart

The ability to measure biomarkers in vivo relevant to the assessment of disease progression is of great interest to the scientific and medical communities. The resolution of results obtained from current methods of measuring certain biomarkers can take several days or weeks to obtain, as they can be limited in resolution both spatially and temporally (e.g., fluid compartment microdialysis of interstitial fluid analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay [ELISA], high-performance liquid chromatography [HPLC], or mass spectrometry); thus, their guidance of timely diagnosis and treatment is disrupted. In the present study, a unique technique for detecting and measuring peptide transmitters in vivo through the use of a capacitive immunoprobe biosensor (CI probe) is reported. The fabrication protocol and in vitro characterization of these probes are described. Measurements of sympathetic stimulation-evoked neuropeptide Y (NPY) release in vivo are provided. NPY release is correlated to the sympathetic release of norepinephrine for reference. The data demonstrate an approach for the fast and localized measurement of neuropeptides in vivo. Future applications include intraoperative real-time assessment of disease progression and minimally invasive catheter-based deployment of these probes.

Time-Resolved In Vivo Measurement of Neuropeptide Dynamics by Capacitive Immunoprobe in Porcine Heart

Established immunochemical methods to measure peptide transmitters in vivo rely on microdialysis or bulk fluid draw to obtain the sample for offline analysis. However, these suffer from spatiotemporal limitations. The present protocol describes the fabrication and application of a capacitive immunoprobe biosensor that overcomes the limitations of the existing techniques.