The authors thank the Fraunhofer ISC for the collaboration concerning the construction of the automated wounding device. The project was founded by Fraunhofer internal project &#8220;M&#228;rkte von &#220;bermorgen&#8221; (SkinHeal).

ملاحظة: تم تصميم بروتوكول لإنتاج 24 كامل سماكة الجلد في حكمه. الخلايا الليفية الجلد والخلايا الكيراتينية البشرة الإنسان تم عزل من خزعات الجلد وفقا لبروتوكول نشرت سابقا. تم الحصول على موافقة 21،22 مطلعة مسبقا وتمت الموافقة على الدراسة من قبل لجنة الأخلاق المؤسسية على البحوث الإنسان من يوليوس ماكسيميليان جامعة فورتسبورغ (التصويت 182 / 10). 1. إنتاج الجلدية مكون <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حل الكولاجين مع حمض الخليك بنسبة 0.1٪ إلى التركيز النهائي من 6 ملغ / مل. من أجل حل تحييد هلام، ومزيج 232.5 مل 2X DMEM، 7.5 مل مصل العجل الجنين، 7.5 مل 3 M HEPES، 2.5 مل كبريتات شوندروتن (5 ملغ / مل). تبقي جل حل تحييد وحل الكولاجين على الجليد. حساب 500 ميكرولتر من هلام في يعادل إدراج / الجلد. ملاحظة: كما سوف تكون مختلطة الحل هلام تحييد مع جزأين من حل الكولاجين prepaإعادة مبلغ مزدوج من الكولاجين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع 24 إدراج الى 24 لوحة جيدا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> و resuspend الخلايا الليفية الجلدية الإنسان (اتش دي اف) في 10 مل DMEM، الطرد المركزي لمدة 5 دقائق في 270 x ج وعدد الخلايا. استخراج المبلغ اللازم من HDF (5 × 10 4 خلايا لكل 500 ميكرولتر الكولاجين هلام) وأجهزة الطرد المركزي الخلايا لمدة 5 دقائق في 270 ز س. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة طاف وبعناية resuspend واتش دي اف في 4 مل تبريد هلام حل تحييد دون إنتاج فقاعات الهواء. من هذه الخطوة تأكد للعمل في أسرع وقت ممكن لتجنب ترسيخ السابق لأوانه المواد الهلامية الكولاجين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend وحل مع 8 مل من محلول الكولاجين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خذ الكولاجين خلية خليط مع ماصة متعددة الخطوات وملء بسرعة 500 ميكرولتر من الخليط في كل إدراج. احتضان المواد الهلامية لمدة 20 دقيقة في حاضنة (37 ° C، 5٪ CO 2) لالهلام المواد الهلامية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غمر المواد الهلامية في 2 مل Dulbecco لتعديل النسر المتوسطة (DMEM) + 10٪ مصل العجل الجنين (FCS) لكل بئرواحتضان لمدة 24 ساعة في حاضنة (37 ° C، 5٪ CO 2). </li></ol> 2. إضافة رايتس والبشرة الخلايا الكيراتينية (كلوة) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة المتوسطة بعد 24 ساعة. حل البروتين البشري فبرونيكتين مع الماء عالى النقاء لتركيز النهائي من 50 ميكروغرام / مل. تغطية كل الجلد ما يعادل 25 ميكرولتر من محلول فبرونيكتين. احتضان المواد الهلامية لمدة 30 دقيقة في حاضنة (37 ° C، 5٪ CO 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في غضون ذلك، resuspend وكلوة في 10 مل KGM-2 ووضع تركيز خلية إلى 1 × 10 6 خلية / مل مع KGM-2 جاهزة + 5٪ FCS. البذور 1 × 10 5 كلوة على كل هلام. احتضان المواد الهلامية لمدة 45 دقيقة في الحاضنة (37 ° C، 5٪ CO 2) للسماح للخلايا الالتزام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Submerse المواد الهلامية مع KGM-2 جاهزة + 5٪ FCS والثقافة لهم في الحاضنة (37 ° C، 5٪ CO 2). </li></ol> 3. ثقافة الكاملة حكمه سماكة الجلد (FTSE) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثقافة مؤشر فاينانشال تايمز لمدة 6-7 أيامفي تنازلي FCS-التركيز (5٪ و 2٪ و 0٪ FCS). تغيير المتوسطة كل 2-3 أيام مع انخفاض تركيز FCS المقبل. لهذا، وإزالة تماما على المدى المتوسط ​​وإضافة 1.6 مل من المتوسط ​​الطازجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في يوم 7، وإزالة المتوسطة تماما. ملاحظة: لا تلمس سطح FTSE مع غيض من ماصة أثناء القيام بذلك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع كل إدراجها في 1 بئر من لوحة 6 جيدا مع ملقط معقم. إضافة 1.5 مل النقل الجوي المتوسطة لكل بئر، وضمان عدم الرطب سطح FTSE. تغيير المتوسطة كل 2-3 أيام لمدة 14 يوما إضافية. ملاحظة: مستوى ملء المتوسط ​​هو ما يصل الى الغضروف المفصلي للمؤشر فاينانشال تايمز. </li></ol> 4. تحليل النسيجي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد والبارافين التضمين من مؤشر فاينانشال تايمز <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة مستنبت، ونقل إدراج في طازجة 24 لوحات جيدة وإصلاح الأنسجة بإضافة 1.6 مل من 4٪ بارافورمالدهيد إلى كل بئر واحتضان الأنسجة لمدة 2 ساعة على RT. الحذر! Paraformaldehyd غير سامة، والتعامل معها تحت غطاء الدخان. نقلمؤشر FTSE إلى كاسيت تضمين الأنسجة. إزالة ما تبقى تثبيتي عن طريق الغسيل بالماء ويذوى الأنسجة باستخدام تركيزات الإيثانول تصاعدي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقسيم ما يعادل الجلد عن طريق خفض العمودي في الوسط. ضع قطعتين في قاعدة معدنية العفن مليئة البارافين مع قطع السطوح أسفل. إضافة كاسيت الأنسجة على رأس القالب بمثابة الدعم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع 3-5 ميكرون شرائح وتطفو منهم على 40 ° C حمام الماء لstraitening، جبل الشرائح على الشرائح المجهر مناسبة. شرائح جافة تماما. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الهيماتوكسيلين ويوزين (H &amp; E) والمناعى (IHC) تلطيخ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان الشرائح في رف واحتضان لمدة 1 ساعة على 60 درجة مئوية. تأكد من أن البارافين وذاب. وصمة عار ممهى شرائح مع H &amp; E كما لمحة تلطيخ موحد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لH &amp; E تلطيخ إعداد 4x وcuvettes الزجاج تلطيخ مع زايلول، 3X مع الايثانول 96٪، 2X مع الايثانول 70٪، 1X مع الايثانول 50٪، 4X الماء منزوع الأيونات، 1X الهيماتوكسيلين، 1X حمض الهيدروكلوريك الإلكترونيthanol (13.7 مل 1 M حمض الهيدروكلوريك الإعلان 200 مل 50٪ من الإيثانول)، 1X التبويب المياه، 1X يوزين (1 غرام يوزين في 100 مل من الماء منزوع الأيونات) و2X 2-بروبانول. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان الشرائح 10 دقيقة في زايلول I و 10 دقيقة في زايلول الثاني لdeparaffinize وترطيب الشرائح. تراجع الشرائح 3X في الإيثانول 96٪ I، 3X في الإيثانول 96٪ II، 3X في الإيثانول 70٪ و3X في الايثانول 50٪. تدوير الشرائح في الماء منزوع الأيونات. التفريق صبغ الهيماتوكسيلين، 2X تراجع في حمض الهيدروكلوريك الإيثانول. شطف في الماء منزوع الأيونات. لblueing، ومكان الشرائح 5 دقائق في الماء التبويب. ليوزين تلطيخ مكان الشرائح 1 دقيقة في يوزين ويغسل بعد ذلك في الماء منزوع الأيونات. للجفاف، والشرائح تراجع 2X في الإيثانول 70٪، 2X في الإيثانول 96٪ ووضعها لمدة 5 دقائق في 2-بروبانول الأول، لمدة 5 دقائق في 2-بروبانول II، 5 دقائق في زايلول I و 5 دقائق في زايلول II. بعد H &amp; E تلطيخ، هي ملطخة نوى الخلايا في الزرقاء، والسيتوبلازم والمصفوفة خارج الخلية هي ملطخة باللون الأحمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لاسترجاع مستضد، وإزالة البارافين مع الزيلين وترطيب شرائح للتلطيخ. شرائح مكانفي طنجرة البخار وطهي شرائح deparaffinized وممهى لمدة 20 دقيقة في مرحلة ما قبل ساخنة 10 ملي العازلة سيترات (الرقم الهيدروجيني 6). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان الشرائح في غسل العازلة (PBS عازلة + 0.5٪ Polysorbat 20) وشرائح دائرة مع السائل الشريحة طارد علامة من ركلة جزاء أو الماس القلم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الشرائح في غرفة الرطوبة. منع البيروكسيداز الذاتية، وذلك بإضافة 100 ميكرولتر 3٪ محلول بيروكسيد الهيدروجين على كل شريحة. الحذر! خطرة جدا في حالة الجلد والعين للإتصال به. التعامل مع معدات الحماية الشخصية. غسل الشرائح في غسل العازلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق الأجسام المضادة الأولية واحتضان لمدة 1 ساعة على RT. غسل الشرائح ثلاث مرات مع غسل العازلة. من هنا، يجب أن تبقى العينات في الظلام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام نظام كشف البيوتين streptavidin للكشف عن معين ملزم مستضد الضد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مباين نوى مع الهيماتوكسيلين لمدة 1 دقيقة. يذوى وجبل الشرائح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عينات الصورة باستخدام مجهر معكوس. </li></ol></li></ol> &lt;ص الطبقة = &quot;jove_title&quot;&gt; 5. إصابة قبل استخدام الجهاز الآلي إصابة (AWD) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد AWD من قبل تطهير منطقة العمل مع 70٪ من الإيثانول والأشعة فوق البنفسجية. تأكد من أن رؤساء الحفر من الحجم المطلوب (على سبيل المثال، 1 مم) والمرفقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع حكمه الجلد في مناطق معينة من لوحة الناقل عينة تعقيمها باستخدام ملقط معقم. وضع لوحة الناقل عينة في المقبس تحت الرأس الحفر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام برنامج حاسوبي لمراقبة لتعيين المعلمات اصابة النحو التالي: تدور سرعة: 15،000 دورة في الدقيقة. الاختراق: 1.5 مم؛ الدفع: 100 هرتز. وتحتاج هذه المعلمات إلى تعريف لكل نوع عينة على حدة. نقل جرح المعلمات إلى AWD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء اصابة الإجراء. إزالة عينة لوحة الناقل من المقبس. جرح نقل FTSE مرة أخرى إلى إدراج تستخدم للثقافة باستخدام ملقط معقم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المضي قدما ثقافة FTSE الجرحى في الحاضنة (37 ° C، 5٪ CO 2) للتحقيق في التجدد. آلternatively، استخدام نماذج للتحليل النسيجي في أي وقت. </li></ol>

<ol>
	<li>Proksch, E., Brandner, J. M., Jensen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+skin:+an+indispensable+barrier.">The skin: an indispensable barrier.</a> Exp Dermatol. 17, 1063-1072 (2008).</li><li>Guo, S., Dipietro, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+affecting+wound+healing.">Factors affecting wound healing.</a> J Dent Res. 89, 219-229 (2010).</li><li>Kirsner, R. S., Eaglstein, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+wound+healing+process.">The wound healing process.</a> Dermatol Clin. 11, 629-640 (1993).</li><li>Cory, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scratch-wound+assay.">Scratch-wound assay.</a> Methods Mol Biol. 769, 25-30 (2011).</li><li>Sun, T., Jackson, S., Haycock, J. W., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culture+of+skin+cells+in+3D+rather+than+2D+improves+their+ability+to+survive+exposure+to+cytotoxic+agents.">Culture of skin cells in 3D rather than 2D improves their ability to survive exposure to cytotoxic agents.</a> J Biotechnol. 122 (3), 372-381 (2006).</li><li>Harrison, C. A., Heaton, M. J., Layton, C. M., Mac Neil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+an+in+vitro+model+of+tissue-engineered+human+skin+to+study+keratinocyte+attachment+and+migration+in+the+process+of+reepithelialization.">Use of an in vitro model of tissue-engineered human skin to study keratinocyte attachment and migration in the process of reepithelialization.</a> Wound Repair Regen. 14 (2), 203-209 (2006).</li><li>Wilkins, L. M., Watson, S. R., Prosky, S. J., Meunier, S. F., Parenteau, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+bilayered+living+skin+construct+for+clinical+applications.">Development of a bilayered living skin construct for clinical applications.</a> Biotechnol Bioeng. 43 (8), 747-756 (1994).</li><li>Gangatirkar, P., Paquet-Fifield, S., Li, A., Rossi, R., Kaur, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+3D+organotypic+cultures+using+human+neonatal+epidermal+cells.">Establishment of 3D organotypic cultures using human neonatal epidermal cells.</a> Nat Protoc. 2 (1), 178-186 (2007).</li><li>Boyce, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin+substitutes+from+cultured+cells+and+collagen-GAG+polymers.">Skin substitutes from cultured cells and collagen-GAG polymers.</a> Med Biol Eng Comput. 36 (6), 791-800 (1998).</li><li>El-Ghalbzouri, A., Lamme, E. N., van Blitterswijk, C., Koopman, J., Ponec, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+PEGT/PBT+as+a+dermal+scaffold+for+skin+tissue+engineering.">The use of PEGT/PBT as a dermal scaffold for skin tissue engineering.</a> Biomaterials. 25 (5), 2987-2996 (2004).</li><li>Maas-Szabowski, N., Shimotoyodome, A., Fusenig, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Keratinocyte+growth+regulation+in+fibroblast+cocultures+via+a+double+paracrine+mechanism.">Keratinocyte growth regulation in fibroblast cocultures via a double paracrine mechanism.</a> J Cell Sci. 112 (Pt 12), 1843-1853 (1999).</li><li>Coolen, N. A., Vlig, M., vanden Bogaerdt, A. J., Middelkoop, E., Ulrich, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+an+in+vitro+burn+wound+model.">Development of an in vitro burn wound model.</a> Wound Repair Regen. 16 (4), 559-567 (2008).</li><li>Oberringer, M., Meins, C., Bubel, M., Pohlemann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+in+vitro+wound+model+based+on+the+co-culture+of+human+dermal+microvascular+endothelial+cells+and+human+dermal+fibroblasts.">A new in vitro wound model based on the co-culture of human dermal microvascular endothelial cells and human dermal fibroblasts.</a> Biol Cell. 99 (4), 197-207 (2007).</li><li>Cribbs, R. K., Luquette, M. H., Besner, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+standardized+model+of+partial+thickness+scald+burns+in+mice.">A standardized model of partial thickness scald burns in mice.</a> J Surg Res. 80 (1), 69-74 (1998).</li><li>Reed, J. T., Ghadially, R., Elias, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin+type,+but+neither+race+nor+gender,+influence+epidermal+permeability+barrier+function.">Skin type, but neither race nor gender, influence epidermal permeability barrier function.</a> Arch Dermatol. 131 (10), 1134-1138 (1995).</li><li>Pilcher, B. K., 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=Keratinocyte+collagenase-1+expression+requires+an+epidermal+growth+factor+receptor+autocrine+mechanism.">Keratinocyte collagenase-1 expression requires an epidermal growth factor receptor autocrine mechanism.</a> J Biol Chem. 274 (15), 10372-10381 (1999).</li><li>Blank, I. H., Miller, O. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+the+separation+of+the+epidermis+from+the+dermis.">A method for the separation of the epidermis from the dermis.</a> J Invest Dermatol. 15 (1), 9-10 (1950).</li><li>El Ghalbzouri, 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=Fibroblasts+facilitate+re-epithelialization+in+wounded+human+skin+equivalents.">Fibroblasts facilitate re-epithelialization in wounded human skin equivalents.</a> Lab Invest. 84 (1), 102-112 (2004).</li><li>Vaughan, M. 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=A+reproducible+laser-wounded+skin+equivalent+model+to+study+the+effects+of+aging+in+vitro.">A reproducible laser-wounded skin equivalent model to study the effects of aging in vitro.</a> Rejuvenation Res. 7 (2), 99-110 (2004).</li><li>Geer, D. J., Swartz, D. D., Andreadis, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+model+of+wound+healing+based+on+transplanted+tissue-engineered+skin.">In vivo model of wound healing based on transplanted tissue-engineered skin.</a> Tissue Eng. 10 (7-8), 1006-1017 (2004).</li><li>Bell, 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=The+reconstitution+of+living+skin.">The reconstitution of living skin.</a> J Invest Dermatol. 81 (1 Suppl), 2s-10s (1983).</li><li>Asselineau, D., Prunieras, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstruction+of+'simplified'+skin:+control+of+fabrication.">Reconstruction of 'simplified' skin: control of fabrication.</a> Br J Dermatol. 111, 219-222 (1984).</li><li>Pampaloni, F., Reynaud, E. G., Stelzer, E. H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+third+dimension+bridges+the+gap+between+cell+culture+and+live+tissue.">The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 8 (10), 839-845 (2007).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

في الخلايا في المختبر عادة ما يتم توسيع في مزارع الخلايا ثنائية الأبعاد، في الخلايا التي تلتزم الأسطح البلاستيكية. ومع ذلك، هذه الشروط الثقافة لا تعكس الظروف ثلاثية الأبعاد الفسيولوجية التي تنمو الخلايا في الجسم الحي. في ظل ظروف ثلاثية الأبعاد، يمكن ل...

الجلد هو أكبر عضو في الجسم. فإنه يخلق حاجزا بين البيئة الخارجية والأعضاء الداخلية. وعلاوة على ذلك، والجلد يحمي الجسم من فقدان السوائل، والتأثيرات البيئية والإصابات والالتهابات ويساعد على تنظيم درجة حرارة الجسم 1. نظرا لموقعها المكشوفة، وغالبا ما يتأثر الجلد عن طريق الصدمات الميكانيكية والحرارية أو الكيميائية. على الرغم من أن الجلد قادر عموما من إصلاح الذات، ويمكن لعوامل محلية متعددة مثل العدوى، والأوكسجين، والاكتفاء الوريدي يؤدي إلى ضعف التئام الجروح. ويمكن أيضا التئام الجروح أن تدخلت عوامل جهازية مثل السمنة، وإدمان الكحول، والتدخين، والأدوية، والتغذية، والأمراض مثل مرض السكري. 2 ويمكن تقسيم عملية التئام الجروح إلى 3 مراحل: (ط) المرحلة التهابات، (ب) والتكاثري و(ج) مرحلة التجديد. على إصابة الجلد، وتبدأ عملية معقدة إشارة الشلال، مما أدى إلى إغلاق الجرح. 3بعد الإصابة، الجرح ينزف ويتم تشكيل لتجلط الدم. الليفية تتحرك في تجلط الدم واستبدالها الأنسجة الجديدة التي تم تشكيلها في وقت لاحق على مدى سنوات. الفهم الحالي للإصلاح الجلدي العمليات البيولوجية الكامنة محدودة. وقد استخدمت النماذج الحيوانية والخنازير الصغيرة لدراسة التئام الجروح. ومع ذلك، فإن هذه النتائج لا يمكن نقلها مباشرة إلى البشر يرجع إلى الاختلافات بين الأنواع محددة. وبالإضافة إلى هذه النماذج في الجسم الحي، وبعض جوانب التئام الجروح يمكن دراستها من خلال محاكاة الوضع الجرح عن طريق الخدش في المختبر الثقافات أحادي الطبقة على أساس خطوط الخلايا خلد أو الخلايا الأولية. 4 وهذه النماذج الخدش موحدة للغاية ولكن لا يعكس بما فيه الكفاية تعقيدا في الجسم الحي علم وظائف الأعضاء. 5 وإلى جانب النماذج ثنائية الأبعاد، وقد وضعت ثلاثية الأبعاد في حكمه الجلد البشري للأبحاث الأمراض الجلدية. الجزء الجلدي من هذه النماذج وجنرال الكتريكnerated باستخدام مختلف السقالات بما في ذلك الأدمة decellularized، 6 الهلاميات المائية الكولاجين، 7،8 الجليكوزامينوجليكان 9 أو المواد الاصطناعية. 10 توظيف هذه حكمه الجلد، ودور طلائي الوسيطة التفاعلات 11، وإعادة الاندمال بتشكل النسيج الظهاري، والحديث المتبادل الخلوي بين الخلايا الليفية والخلايا الكيراتينية و تأثير عوامل النمو المختلفة يمكن دراستها. وعلاوة على ذلك، وهذه النماذج هي مفيدة لاكتساب معارف جديدة حول كيفية تهاجر الخلايا الليفية إلى منطقة الجرحى وكيف تؤثر عوامل الانجذاب الكيميائي تجديد الأنسجة. 12 ليس فقط جيل من التئام الجروح النموذج نفسه هو أمر صعب، ولكن أيضا لإنشاء الجرح موحد للغاية في النموذج هو إشكالية. التقنيات الشائعة لخلق الجروح هي اختبارات الصفر، 13 والحروق، 14 الشريط التآكل، و15 إصابة الحرارية، 16 بثور شفط والنيتروجين السائل 17، 18 أشعة الليزر، و19 </سوب&gt; المشارط، 18 meshers 6 و اللكمات الخزعة. 20 ومعظم هذه الطرق لها نفس المزالق. إصابات تنفيذها يدويا من الصعب توحيد وإعادة إنتاج بين اختبارات متعددة. حجم وشكل وعمق الجرح تختلف بين الدراسات، وبالتالي يؤثر سلبا على نوعية البيانات البحثية. استخدام الليزر لتعريف جرح الجلد يمكن موحدة بسهولة نسبيا ولكن يؤدي إلى حالة محاكاة حروق. الحرارة التي تطبقها ليزر يمكن أن يسبب البروتين تمسخ، الصفائح الدموية أو تجميع السفن انقباض، والتي يمكن أن تؤدي إلى الأنسجة الميتة. في نهج بديل، قمنا بتطوير جهاز جرح الآلي (AWD)، والذي يسمح لنا لتوليد الجروح الجلدية محددة ودقيقة تحت ظروف معقمة. المعلمات إصابة، مثل عمق وسرعة الاختراق وكذلك الثورات من رأس الحفر يمكن تنظيمها. في هذه الدراسة، ونحن الجمع بين AWD مع في منزل وضعت سمك الكامل في حكمه الجلد (قدمSE) التي هي مماثلة لبروتوكول نشرتها Gangatirkar وآخرون. 8 طبقة الجلد ما يعادل الجلد يتكون من الخلايا الليفية الجلدية الإنسان (اتش دي اف)، والتي هي جزء لا يتجزأ في الكولاجين I هيدروجيل. على طبقة الجلد، الكيراتينية البشرة الإنسان (كلوة) هي المصنفة. في غضون أسبوعين في واجهة الهواء السائل وكلوة بناء على البشرة يتألف من عدة طبقات الخلايا الحيوية والطبقة القرنية. إلى جانب جيل من هذا النموذج، وتظهر هذه الدراسة استخدام AWD لخلق جروح محددة ودقيقة في مؤشر فاينانشال تايمز.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="750">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:135px;">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:329px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Trypsin EDTA (1:250) 0.5 % in DPBS&#160;</td>
			<td style="width:135px;">PAA</td>
			<td style="width:119px;">L11-003</td>
			<td align="right">0.05%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffered Saline</td>
			<td style="width:135px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">D8537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Collagen (6 mg/ml in 0,1 % acetic acid)</td>
			<td style="width:135px;">Produced in house</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Fibronectin Human Protein, Plasma (50 &#181;g/ml)</td>
			<td style="width:135px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">33016-015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Inserts</td>
			<td style="width:135px;">Nunc</td>
			<td align="right" style="width:119px;">140627</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">6 well plate&#160;</td>
			<td style="width:135px;">Nunc</td>
			<td align="right" style="width:119px;">140685</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">24 well plate</td>
			<td style="width:135px;">Nunc</td>
			<td align="right" style="width:119px;">142485</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:135px;">R. Langenbrinck</td>
			<td style="width:119px;">03-0070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Fibroblasts culturing (500 ml):</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">DMEM, high glucose</td>
			<td style="width:135px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">11965-092</td>
			<td>89% (445 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Fetal bovine serum</td>
			<td style="width:135px;">Bio &#38; Sell</td>
			<td style="width:119px;">FCS.ADD.0500</td>
			<td>10% (50 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td style="width:135px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">15140-122</td>
			<td>1% (5 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Keratinozyten culture medium (500 ml):&#160;</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Keratinocyte Growth Medium 2</td>
			<td style="width:135px;">Promocell&#160;</td>
			<td style="width:119px;">C-20111</td>
			<td>89% (445 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Keratinocyte Growth Medium 2 SupplementPack</td>
			<td style="width:135px;">Promocell&#160;</td>
			<td style="width:119px;">C-39011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td style="width:135px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">15140-122</td>
			<td>1% (5 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Gel neutralization solution (250 ml):</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:329px;">Dulbecco&#8217;s Modified Eagle Medium, high Glucose Powder with L-Glutamine</td>
			<td style="width:135px;">PAA</td>
			<td style="width:119px;">G0001,3010</td>
			<td>93% (232,5 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:329px;">Chondroitin sulfate sodium salt from shark cartilage</td>
			<td style="width:135px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">C4384-1g</td>
			<td>1% (2,5 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Fetal bovine serum</td>
			<td style="width:135px;">Bio &#38; Sell</td>
			<td style="width:119px;">FCS.ADD.0500</td>
			<td>3% (7,5 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">HEPES</td>
			<td style="width:135px;">Sigma&#160;</td>
			<td style="width:119px;">H3375-1kg</td>
			<td>3% (7,5 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Skin model submers medium (500ml):&#160;</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Keratinocyte Growth Medium 2</td>
			<td style="width:135px;">Promocell&#160;</td>
			<td style="width:119px;">C-20111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Keratinocyte Growth Medium 2 SupplementPack</td>
			<td style="width:135px;">Promocell&#160;</td>
			<td style="width:119px;">C-39011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Fetal calf serum</td>
			<td style="width:135px;">Bio &#38; Sell</td>
			<td style="width:119px;">FCS.ADD.0500</td>
			<td>5%-2% (25 ml-10 ml)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td style="width:135px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">15140-122</td>
			<td>1% (5 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Skin model air-liquid interface medium (500 ml):&#160;</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Keratinocyte Growth Medium 2</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:329px;">Keratinocyte Growth Medium 2 Supplement Pack</td>
			<td style="width:135px;">Promocell&#160;</td>
			<td style="width:119px;">C-39011</td>
			<td>adding only supplements: Insulin, Hydrocortisone, Epinephrine, Transferrin, CaCl2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td style="width:135px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">15140-122</td>
			<td>1% (5 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:329px;">CaCl2 (300 mM)</td>
			<td style="width:135px;">Sigma&#160;</td>
			<td style="width:119px;">C7902-500g</td>
			<td>&#160;0,62% (3,1 ml)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Histology:</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">IHC-Kit DCS SuperVision 2 HRP</td>
			<td style="width:135px;">DCS</td>
			<td style="width:119px;">PD000KIT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Vimentin antibody</td>
			<td style="width:135px;">Abcam</td>
			<td>ab92547</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">CK14 antibody</td>
			<td style="width:135px;">Sigma&#160;</td>
			<td>HPA023040-100&#181;l</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">CK10 antibody</td>
			<td style="width:135px;">Dako</td>
			<td style="width:119px;">M7002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Filaggrin antibody</td>
			<td style="width:135px;">Abcam</td>
			<td>ab81468</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;"></td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">H&#38;E staining</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Mayer&#180;s Haemalaun</td>
			<td style="width:135px;">AppliChem</td>
			<td style="width:119px;">A0884,2500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Xylol</td>
			<td style="width:135px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>296325-4X2L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Ethanol</td>
			<td style="width:135px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>32205-4X2.5L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">HCl</td>
			<td style="width:135px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>H1758-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Eosin</td>
			<td style="width:135px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>E4009-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">2-Propanolol</td>
			<td style="width:135px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>I9516-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:329px;">Mounting Medium</td>
			<td style="width:135px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>M1289-10ML</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of a three-dimensional full thickness skin equivalent and automated wounding

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models reflect the human wound situation better than animal models. Although two-dimensional models are widely used to investigate processes such as cellular migration and proliferation, models that are more complex are required to gain a deeper knowledge about wound healing. Besides a suitable model system, the generation of precise and reproducible wounds is crucial to ensure comparable results between different test runs. In this study, the generation of a three-dimensional full thickness skin equivalent to study wound healing is shown. The dermal part of the models is comprised of human dermal fibroblast embedded in a rat-tail collagen type I hydrogel. Following the inoculation with human epidermal keratinocytes and consequent culture at the air-liquid interface, a multilayered epidermis is formed on top of the models. To study the wound healing process, we additionally developed an automated wounding device, which generates standardized wounds in a sterile atmosphere.

وHDF معزولة وكلوة تختلف سواء في التشكل والتعبير عن علامات نموذجية. أظهرت HDF نموذجي المغزل شكل التشكل، في حين مورفولوجية كلوة يمكن وصفها من قبل التشكل المرصوفة بالحصى. واتسمت الخلايا عن طريق تلطيخ المناعى (الشكل 1) قبل استخدامها لFTSE. وHDF إيجابية لفيمنتين (ال...

Watch this Scientific Journal Video about Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding at JoVE.com

Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

The goal of this protocol is to build up a three-dimensional full thickness skin equivalent, which resembles natural skin. With a specifically constructed automated wounding device, precise and reproducible wounds can be generated under maintenance of sterility.

جيل من سمك ثلاثي الأبعاد الجلد كامل أي ما يعادل واصابة الآلي

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

generation-three-dimensional-full-thickness-skin-equivalent-automated

Research

JoVE Journal

Bioengineering

18.5K Views.  University Hospital Würzburg. The goal of this protocol is to build up a three-dimensional full thickness skin equivalent, which resembles natural skin. With a specifically constructed automated wounding device, precise and reproducible wounds can be generated under maintenance of sterility. 

Video: Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells behave differently when they are grown within a 3D extra-cellular matrix and also interact with other cells (1-5). Mouse models have been broadly utilized to study tissue morphogenesis in vivo. However mouse and human skin have significant differences in cellular architecture and physiology, which makes it difficult to extrapolate mouse studies to humans. Since melanocytes in mouse skin are mostly localized in hair follicles, they have distinct biological properties from those of humans, which locate primarily at the basal layer of the epidermis. The recent development of 3D human skin reconstruct models has enabled the field to investigate cell-matrix and cell-cell interactions between different cell types. The reconstructs consist of a "dermis" with fibroblasts embedded in a collagen I matrix, an "epidermis", which is comprised of stratified, differentiated keratinocytes and a functional basement membrane, which separates epidermis from dermis. Collagen provides scaffolding, nutrient delivery, and potential for cell-to-cell interaction. The 3D skin models incorporating melanocytic cells recapitulate natural features of melanocyte homeostasis and melanoma progression in human skin. As in vivo, melanocytes in reconstructed skin are localized at the basement membrane interspersed with basal layer keratinocytes. Melanoma cells exhibit the same characteristics reflecting the original tumor stage (RGP, VGP and metastatic melanoma cells) in vivo. Recently, dermal stem cells have been identified in the human dermis (6). These multi-potent stem cells can migrate to the epidermis and differentiate to melanocytes.

In this report, we describe the three-dimensional skin reconstruct model which mimics human skin in architecture and composition. Melanocyte physiology, melanoma progression and the fate of dermal stem cells have been investigated using the skin reconstruct model. The model is also useful as a preclinical tool for drug assessment.

الجلد ثلاثي الأبعاد إعادة بناء الإنسان النموذجي : أداة لدراسة بشرة العادية والتقدم الميلانوما

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells ...

Planar and Three-Dimensional Printing of Conductive Inks

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical devices1-3. In this paper, we focus on one- (1D), two- (2D), and three-dimensional (3D) printing of conductive metallic inks in the form of flexible, stretchable, and spanning microelectrodes.
Direct-write assembly4,5 is a 1-to-3D printing technique that enables the fabrication of features ranging from simple lines to complex structures by the deposition of concentrated inks through fine nozzles (~0.1 - 250 &mu;m). This printing method consists of a computer-controlled 3-axis translation stage, an ink reservoir and nozzle, and 10x telescopic lens for visualization. Unlike inkjet printing, a droplet-based process, direct-write assembly involves the extrusion of ink filaments either in- or out-of-plane. The printed filaments typically conform to the nozzle size. Hence, microscale features (&lt; 1 &mu;m) can be patterned and assembled into larger arrays and multidimensional architectures.
In this paper, we first synthesize a highly concentrated silver nanoparticle ink for planar and 3D printing via direct-write assembly. Next, a standard protocol for printing microelectrodes in multidimensional motifs is demonstrated. Finally, applications of printed microelectrodes for electrically small antennas, solar cells, and light-emitting diodes are highlighted.

Planar and three-dimensional printing of conductive metallic inks is described. Our approach provides new avenues for fabricating printed electronic, optoelectronic, and biomedical devices in unusual layouts at the microscale.

مستو وثلاثي الابعاد من أحبار الطباعة موصل

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical ...

Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. Polyps and nodules, which are geometric abnormalities that form on the medial surface of the vocal folds, can disrupt vocal fold dynamics and thus can have devastating consequences on a patient&#39;s ability to communicate. Our laboratory has reported particle image velocimetry (PIV) measurements, within an investigation of a model polyp located on the medial surface of an in&#160;vitro driven vocal fold model, which show that such a geometric abnormality considerably disrupts the glottal jet behavior. This flow field adjustment is a likely reason for the severe degradation of the vocal quality in patients with polyps. A more complete understanding of the formation and propagation of vortical structures from a geometric protuberance, such as a vocal fold polyp, and the resulting influence on the aerodynamic loadings that drive the vocal fold dynamics, is necessary for advancing the treatment of this pathological condition. The present investigation concerns the three-dimensional flow separation induced by a wall-mounted prolate hemispheroid with a 2:1 aspect ratio in cross flow, i.e. a model vocal fold polyp, using an oil-film visualization technique. Unsteady, three-dimensional flow separation and its impact of the wall pressure loading are examined using skin friction line visualization and wall pressure measurements.

Vocal fold polyps can disrupt vocal fold dynamics and thus can have devastating consequences on a patient&#39;s ability to communicate. Three-dimensional flow separation induced by a wall-mounted model polyp and its impact on the wall pressure loading are examined using particle image velocimetry, skin friction line visualization, and wall pressure measurements.

التحقيق في فصل التدفق ثلاثي الأبعاد الناجم عن نموذج بوليب أضعاف الصوتية

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. ...

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to evaluate new strategies that aim at improving vascularization, reliable methods are required to make the in-growth of new blood vessels into bio-artificial scaffolds visible and quantify the results. Over the past couple of years, our group has introduced a full skin defect model that enables the direct visualization of blood vessels by transillumination and provides the possibility of quantification through digital segmentation. In this model, one surgically creates full skin defects in the back of mice and replaces them with the material tested. Molecules or cells of interest can also be incorporated in such materials to study their potential effect. After an observation time of one&#8217;s own choice, materials are explanted for evaluation. Bilateral wounds provide the possibility of making internal comparisons that minimize artifacts among individuals as well as of decreasing the number of animals needed for the study. In comparison to other approaches, our method offers a simple, reliable and cost effective analysis. We have implemented this model as a routine tool to perform high-resolution screening when testing vascularization of different biomaterials and bio-activation approaches.

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

Vascularization is key to approaches in successful tissue engineering. Therefore, reliable technologies are required to evaluate the development of vascular networks in tissue-constructs. Here we present a simple and cost-effective method to visualize and quantify vascularization in vivo.

جلد كامل عيب نموذج في تقييم الأوعية الدموية من الحيوية<em&gt; في فيفو</em

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to ...

Analysis of Cell Migration within a Three-dimensional Collagen Matrix

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic development, wound healing, and immune responses. However, cell migration is also a key mechanism in cancer enabling these cancer cells to detach from the primary tumor to start metastatic spreading. Within the past years various cell migration assays have been developed to analyze the migratory behavior of different cell types. Because the locomotory behavior of cells markedly differs between a two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) environment it can be assumed that the analysis of the migration of cells that are embedded within a 3D environment would yield in more significant cell migration data. The advantage of the described 3D collagen matrix migration assay is that cells are embedded within a physiological 3D network of collagen fibers representing the major component of the extracellular matrix. Due to time-lapse video microscopy real cell migration is measured allowing the determination of several migration parameters as well as their alterations in response to pro-migratory factors or inhibitors. Various cell types could be analyzed using this technique, including lymphocytes/leukocytes, stem cells, and tumor cells. Likewise, also cell clusters or spheroids could be embedded within the collagen matrix concomitant with analysis of the emigration of single cells from the cell cluster/ spheroid into the collagen lattice. We conclude that the 3D collagen matrix migration assay is a versatile method to analyze the migration of cells within a physiological-like 3D environment.

Cell migration is a biological phenomenon that is involved in a plethora of physiological, such as wound healing and immune responses, and pathophysiological processes, like cancer. The 3D-collagen matrix migration assay is a versatile tool to analyze the migratory properties of different cell types within in a 3D physiological-like environment.

تحليل الهجرة خلية داخل الكولاجين مصفوفة ثلاثية الأبعاد

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic ...

Three-dimensional Printing of Thermoplastic Materials to Create Automated Syringe Pumps with Feedback Control for Microfluidic Applications

Microfluidics has become a critical tool in research across the biological, chemical, and physical sciences. One important component of microfluidic experimentation is a stable fluid handling system capable of accurately providing an inlet flow rate or inlet pressure. Here, we have developed a syringe pump system capable of controlling and regulating the inlet fluid pressure delivered to a microfluidic device. This system was designed using low-cost materials and additive manufacturing principles, leveraging three-dimensional (3D) printing of thermoplastic materials and off-the-shelf components whenever possible. This system is composed of three main components: a syringe pump, a pressure transducer, and a programmable microcontroller. Within this paper, we detail a set of protocols for fabricating, assembling, and programming this syringe pump system. Furthermore, we have included representative results that demonstrate high-fidelity, feedback control of inlet pressure using this system. We expect this protocol will allow researchers to fabricate low-cost syringe pump systems, lowering the entry barrier for the use of microfluidics in biomedical, chemical, and materials research.

Here we present a protocol to construct a pressure-controlled syringe pump to be used in microfluidic applications. This syringe pump is made from an&#160;additively manufactured body, off-the-shelf hardware, and open-source electronics. The resulting system is low-cost, straightforward to build, and delivers well-regulated fluid flow to enable rapid microfluidic research.

ثلاثي الأبعاد طباعة المواد الحرارية لخلق الآلي المحاقن مضخات مع مراقبة التغذية المرتدة للتطبيقات موائع جزيئية

Microfluidics has become a critical tool in research across the biological, chemical, and physical sciences. One important component of microfluidic ...

Cultivating a Three-dimensional Reconstructed Human Epidermis at a Large Scale

A three-dimensional human epidermis model reconstructed from neonatal primary keratinocytes is presented. Herein, a protocol for the cultivation process and the characterization of the model is described. Neonatal primary keratinocytes are grown submerged on permeable polycarbonate inserts and lifted to the air-liquid interface three days after seeding. After fourteen days of stimulation with defined growth factors and ascorbic acid in high calcium culture medium, the model is fully differentiated. Histological analysis revealed a completely stratified epidermis, mimicking the morphology of native human skin. To characterize the model and its barrier functions, protein levels and localization specific for early-stage keratinocyte differentiation (i.e., keratin 10), late-stage differentiation (i.e., involucrin, loricrin, and filaggrin) and tissue adhesion (i.e., desmoglein 1), were assessed by immunofluorescence. The tissue barrier integrity was further evaluated by measuring transepithelial electrical resistance. Reconstructed human epidermis was responsive to proinflammatory stimuli (i.e., lipopolysaccharide and tumor necrosis factor alpha), leading to increased cytokine release (i.e., interleukin 1 alpha and interleukin 8). This protocol represents a straightforward and reproducible in vitro method to cultivate reconstructed human epidermis as a tool to assess environmental effects and a broad range of skin-related studies.

This protocol describes a straightforward method to cultivate three-dimensional reconstituted human epidermis in a reproducible and robust manner. Additionally, it characterizes the structure-function relationship of the epidermal barrier model. The biological responses of the reconstituted human epidermis upon proinflammatory stimuli are also presented.

زراعة بشرة بشرية ثلاثية الأبعاد أعيد بناؤها على نطاق واسع

A three-dimensional human epidermis model reconstructed from neonatal primary keratinocytes is presented. Herein, a protocol for the cultivation process ...

Generation of Self-assembled Vascularized Human Skin Equivalents

Human skin equivalents (HSEs) are tissue engineered constructs that model epidermal and dermal components of human skin. These models have been used to study skin development, wound healing, and grafting techniques. Many HSEs continue to lack vasculature and are additionally analyzed through post-culture histological sectioning which limits volumetric assessment of the structure. Presented here is a straightforward protocol utilizing accessible materials to generate vascularized human skin equivalents (VHSE); further described are volumetric imaging and quantification techniques of these constructs. Briefly, VHSEs are constructed in 12 well culture inserts in which dermal and epidermal cells are seeded into rat tail collagen type I gel. The dermal compartment is made up of fibroblast and endothelial cells dispersed throughout collagen gel. The epidermal compartment is made up of keratinocytes (skin epithelial cells) that differentiate at the air-liquid interface. Importantly, these methods are customizable based on needs of the researcher, with results demonstrating VHSE generation with two different fibroblast cell types: human dermal fibroblasts (hDF) and human lung fibroblasts (IMR90s). VHSEs were developed, imaged through confocal microscopy, and volumetrically analyzed using computational software at 4- and 8-week timepoints. An optimized process to fix, stain, image, and clear VHSEs for volumetric examination is described. This comprehensive model, imaging, and analysis techniques are readily customizable to the specific research needs of individual labs with or without prior HSE experience.

The goal of this protocol is to describe the generation and volumetric analysis of vascularized human skin equivalents using accessible and simple techniques for long term culture. To the extent possible, the rationale for steps is described to allow researchers the ability to customize based on their research needs.

جيل من مكافئات الجلد البشري الوعائية ذاتية التجميع

Human skin equivalents (HSEs) are tissue engineered constructs that model epidermal and dermal components of human skin. These models have been used to ...

Generation of a Simplified Three-Dimensional Skin-on-a-chip Model in a Micromachined Microfluidic Platform

This work presents a new, cost-effective, and reliable microfluidic platform with the potential to generate complex multilayered tissues. As a proof of concept, a simplified and undifferentiated human skin containing a dermal (stromal) and an epidermal (epithelial) compartment has been modelled. To accomplish this, a versatile and robust, vinyl-based device divided into two chambers has been developed, overcoming some of the drawbacks present in microfluidic devices based on polydimethylsiloxane (PDMS) for biomedical applications, such as the use of expensive and specialized equipment or the absorption of small, hydrophobic molecules and proteins. Moreover, a new method based on parallel flow was developed, enabling the in situ deposition of both the dermal and epidermal compartments. The skin construct consists of a fibrin matrix containing human primary fibroblasts and a monolayer of immortalized keratinocytes seeded on top, which is subsequently maintained under dynamic culture conditions. This new microfluidic platform opens the possibility to model human skin diseases and extrapolate the method to generate other complex tissues.

Here, we present a protocol to generate a three-dimensional simplified and undifferentiated skin model using a micromachined microfluidic platform. A parallel flow approach allows the in situ deposition of a dermal compartment for the seeding of epithelial cells on top, all controlled by syringe pumps.

جيل من نموذج مبسط ثلاثي الأبعاد للبشرة على رقاقة في منصة Micromachined Microfluidic

This work presents a new, cost-effective, and reliable microfluidic platform with the potential to generate complex multilayered tissues. As a proof of ...

Generation of Multicue Cellular Microenvironments by UV-Photopatterning of Three-Dimensional Cell Culture Substrates

The extracellular matrix is an important regulator of cell function. Environmental cues existing in the cellular microenvironment, such as ligand distribution and tissue geometry, have been increasingly shown to play critical roles in governing cell phenotype and behavior. However, these environmental cues and their effects on cells are often studied separately using in vitro platforms that isolate individual cues, a strategy that heavily oversimplifies the complex in vivo situation of multiple cues. Engineering approaches can be particularly useful to bridge this gap, by developing experimental setups that capture the complexity of the in vivo microenvironment, yet retain the degree of precision and manipulability of in vitro systems.
This study highlights an approach combining ultraviolet (UV)-based protein patterning and lithography-based substrate microfabrication, which together enable high-throughput investigation into cell behaviors in multicue environments. By means of maskless UV-photopatterning, it is possible to create complex, adhesive protein distributions on three-dimensional (3D) cell culture substrates on chips that contain a variety of well-defined geometrical cues. The proposed technique can be employed for culture substrates made from different polymeric materials and combined with adhesive patterned areas of a broad range of proteins. With this approach, single cells, as well as monolayers, can be subjected to combinations of geometrical cues and contact guidance cues presented by the patterned substrates. Systematic research using combinations of chip materials, protein patterns, and cell types can thus provide fundamental insights into cellular responses to multicue environments.

Traditionally, cell culture is performed on planar substrates that poorly mimic the natural environment of cells in vivo. Here we describe a method to produce cell culture substrates with physiologically relevant curved geometries and micropatterned extracellular proteins, allowing systematic investigations into cellular sensing of these extracellular cues.