Encapsulation of Cardiomyocytes in a Fibrin Hydrogel for Cardiac Tissue Engineering

Culturing cells in a three dimensional hydrogel environment is an important technique for developing constructs for tissue engineering as well as studying ...

Tufts University

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&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5FC3;&#x810F;&#x6784;&#x9020;&#x662F;&#x6CBB;&#x7597;&#x5FC3;&#x808C;&#x6897;&#x6B7B;&#x7684;&#x9AD8;&#x6F5C;&#x5728;&#x7597;&#x6CD5;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7597;&#x6CD5;&#x6709;&#x80FD;&#x529B;&#x91CD;&#x65B0;&#x751F;&#x6210;&#x6216;&#x91CD;&#x65B0;&#x521B;&#x5EFA;&#x529F;&#x80FD;&#x5FC3;&#x808C;&#x6897;&#x6B7B;&#xFF0C;&#x8FD8;&#x539F;&#x67D0;&#x4E9B;&#x5FC3;&#x810F;&#x5931;&#x53BB;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x9632;&#x6B62;&#x5145;&#x8840;&#x6027;&#x5FC3;&#x8870;&#x3002;&#x4E09;&#x4E2A;&#x5173;&#x952E;&#x56E0;&#x7D20;&#x8003;&#x8651;&#x5F53;&#x5F00;&#x53D1;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5316;&#x5FC3;&#x808C;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5305;&#x62EC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6765;&#x6E90;&#x3001; &#x811A;&#x624B;&#x67B6;&#x3001; &#x9009;&#x62E9;&#x548C;&#x4F7F;&#x7528;&#x4EFF;&#x751F;&#x6587;&#x5316;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x68C0;&#x8BA8;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x4E86;&#x5404;&#x79CD;&#x751F;&#x7269;&#x6750;&#x6599;&#x548C;&#x811A;&#x624B;&#x67B6;&#x7C7B;&#x578B;&#xFF0C;&#x7528;&#x4E8E;&#x751F;&#x6210;&#x5FC3;&#x808C;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x6784;&#x5EFA;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x4E00;&#x5927;&#x6279;&#x7528;&#x4E8E;&#x5236;&#x4F5C;&#x548C;&#x6587;&#x5316;&#x7684;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6784;&#x9020;&#x7684;&#x4E0D;&#x540C;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x4E86;&#x521B;&#x5EFA;&#x5FC3;&#x808C;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7B49;&#x6548;&#x9879;&#x4F53;&#x5916;&#xFF0C;&#x5982;&#x6C27;&#x6C14;&#x548C;&#x517B;&#x5206;&#x7684;&#x4EA4;&#x4ED8;&#x4EE5;&#x53CA;&#x7269;&#x7406;&#x523A;&#x6FC0;&#x7279;&#x5B9A;&#x751F;&#x7269;&#x53CD;&#x5E94;&#x5668;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x6CE8;&#x610F;&#x4E8B;&#x9879;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E00;&#x4E9B;&#x8FC4;&#x4ECA;&#x5DF2;&#x8FDB;&#x884C;&#x7684;&#x4F53;&#x5185;&#x7814;&#x7A76;&#x53CA;&#x4FEE;&#x590D;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5316;&#x5FC3;&#x808C;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x53D7;&#x4F24;&#x7684;&#x5FC3;&#x529F;&#x80FD;&#x6548;&#x76CA;&#x7684;&#x8BC4;&#x4EF7;&#x7684;&#x7B80;&#x8981;&#x6982;&#x8FF0;&#x3002;

&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5FC3;&#x810F;&#x6784;&#x9020;&#x5F71;&#x54CD;&#x5FC3;&#x808C;&#x6897;&#x6B7B;&#x540E;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#x4FEE;&#x590D;&#x7684;&#x6218;&#x7565;&#x3002;

Tissue-engineered cardiac constructs are a high potential therapy for treating myocardial infarction. These therapies have the ability to regenerate or recreate functional myocardium following the infarction, restoring some of the lost function of the heart and thereby preventing congestive heart failure. Three key factors to consider when developing engineered myocardial tissue include the cell source, the choice of scaffold, and the use of biomimetic culture conditions. This review details the various biomaterials and scaffold types that have been used to generate engineered myocardial tissues as well as a number of different methods used for the fabrication and culture of these constructs. Specific bioreactor design considerations for creating myocardial tissue equivalents in vitro, such as oxygen and nutrient delivery as well as physical stimulation, are also discussed. Lastly, a brief overview of some of the in vivo studies that have been conducted to date and their assessment of the functional benefit in repairing the injured heart with engineered myocardial tissue is provided.

Strategies for tissue engineering cardiac constructs to affect functional repair following myocardial infarction.

Ing&#xE9;nierie tissulaire constructions cardiaques sont une th&#xE9;rapie &#xE0; fort potentiel pour le traitement de l&#x26;#39;infarctus du myocarde. Ces th&#xE9;rapies ont la capacit&#xE9; de se r&#xE9;g&#xE9;n&#xE9;rer ou de recr&#xE9;er fonctionnelle du myocarde &#xE0; la suite de l&#x26;#39;infarctus, la restauration de certains de la fonction perdue du c&#x153;ur et ainsi pr&#xE9;venir l&#x26;#39;insuffisance cardiaque congestive. Trois facteurs cl&#xE9;s &#xE0; consid&#xE9;rer lors de l&#x26;#39;&#xE9;laboration d&#x26;#39;ing&#xE9;nierie du tissu myocardique comprennent la source de cellules, le choix de l&#x26;#39;&#xE9;chafaud, et l&#x26;#39;utilisation de conditions de culture biomim&#xE9;tiques. Cette revue de d&#xE9;tails des biomat&#xE9;riaux et de types divers d&#x26;#39;&#xE9;chafaudage qui ont &#xE9;t&#xE9; utilis&#xE9;s pour g&#xE9;n&#xE9;rer des tissus myocardiques modifi&#xE9;es ainsi qu&#x26;#39;un certain nombre de diff&#xE9;rentes m&#xE9;thodes utilis&#xE9;es pour la fabrication et de la culture de ces constructions. Les consid&#xE9;rations de conception sp&#xE9;cifiques bior&#xE9;acteurs pour la cr&#xE9;ation d&#x26;#39;&#xE9;quivalents de tissu du myocarde in vitro, tels que l&#x26;#39;oxyg&#xE8;ne et la livraison des &#xE9;l&#xE9;ments nutritifs ainsi que la stimulation physique, sont &#xE9;galement discut&#xE9;s. Enfin, un bref aper&#xE7;u de certaines des &#xE9;tudes in vivo qui ont &#xE9;t&#xE9; men&#xE9;es &#xE0; ce jour et leur &#xE9;valuation du rapport b&#xE9;n&#xE9;fice fonctionnel dans la r&#xE9;paration du coeur bless&#xE9; avec le tissu du myocarde con&#xE7;u est fourni.

Strat&#xE9;gies pour l&#x26;#39;ing&#xE9;nierie tissulaire cardiaque Construit &#xE0; affecter la r&#xE9;paration fonctionnelle apr&#xE8;s infarctus du myocarde

Gewebe-Engineering kardiale Konstrukte sind eine hohe m&ouml;gliche Therapie f&uuml;r die Behandlung von Herzinfarkt. Diese Therapien haben die F&auml;higkeit zu regenerieren oder neu erstellen funktionale Myokard Infarkt, Wiederherstellen einiger der verlorenen Funktion des Herzens und somit verhindert Herzinsuffizienz nach. Drei wichtige Faktoren zu ber&uuml;cksichtigen, wenn myokardiale Tissue engineered Entwicklung geh&ouml;ren die Zelle Quelle, die Wahl des Ger&uuml;st und die Verwendung von Biomimetic Kulturbedingungen. Diesen Bericht ausf&uuml;hrlich die verschiedenen Biomaterialien und Ger&uuml;st-Typen, die verwendet wurden, um manipulierte myokardialem Gewebe sowie eine Reihe von verschiedenen Methoden verwendet f&uuml;r die Herstellung und die Kultur dieser Konstrukte zu generieren. Spezifische Bioreaktor Entwurfs&uuml;berlegungen zum Erstellen von myokardialem Gewebe-Entsprechungen in vitro wie Sauerstoff und N&auml;hrstoff Lieferung sowie k&ouml;rperliche Stimulation, werden ebenfalls behandelt. Schlie&szlig;lich wird eine kurze &Uuml;bersicht &uuml;ber einige der in-vivo Studien, die bisher durchgef&uuml;hrt wurden sowie die &Uuml;berpr&uuml;fung der funktionalen Nutzen durch Reparatur der verletzten Herzen mit ver&auml;nderter myokardialem Gewebe zur Verf&uuml;gung gestellt.

Strategien f&uuml;r Tissue-engineering kardiale Konstrukte um funktionale Reparatur nach Myokardinfarkt zu beeinflussen.

Tessutale cardiache costrutti sono un&#39;alta potenziale terapia per il trattamento di un infarto del miocardio. Queste terapie hanno la capacit&agrave; di rigenerare o ricreare funzionale miocardio dopo l&#39;infarto, ripristinando alcuni della funzione perduta del cuore e prevenendo l&#39;insufficienza cardiaca congestizia. Tre fattori chiave da considerare quando lo sviluppo progettato tessuto miocardico includono l&#39;origine delle cellule, la scelta di impalcature e l&#39;uso delle condizioni di coltura biomimetici. Questa recensione in dettaglio i diversi tipi di ponteggio che sono stati usati per generare tessuti ingegnerizzati miocardici cos&igrave; come un certo numero di diversi metodi utilizzati per la fabbricazione e la cultura di questi costrutti e biomateriali. Considerazioni sulla progettazione di bioreattore specifici per la creazione di equivalenti di tessuto miocardico in vitro, come ossigeno e nutrienti consegna, nonch&eacute; la stimolazione fisica, inoltre sono discussi. Infine, viene fornita una breve panoramica di alcuni degli studi in vivo che sono stati condotti fino ad oggi e la loro valutazione del beneficio funzionale di riparare il cuore ferito con tessuto miocardico ingegnerizzato.

Strategie per il tessuto cardiaci costrutti per influire sulla riparazione funzionale dopo infarto miocardico di ingegneria.

&#x7D44;&#x7E54;&#x5DE5;&#x5B66;&#x5FC3;&#x81D3;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x4F53;&#x306F;&#x3001;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x6897;&#x585E;&#x3092;&#x6CBB;&#x7642;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;&#x6CBB;&#x7642;&#x6CD5;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x6CBB;&#x7642;&#x306F;&#x3001;&#x5FC3;&#x81D3;&#x306E;&#x5931;&#x308F;&#x308C;&#x305F;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x4E00;&#x90E8;&#x3092;&#x5FA9;&#x5143;&#x3057;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x3046;&#x3063;&#x8840;&#x6027;&#x5FC3;&#x4E0D;&#x5168;&#x3092;&#x9632;&#x3050;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x6897;&#x585E;&#x5F8C;&#x306E;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x518D;&#x751F;&#x6210;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x518D;&#x4F5C;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x7D44;&#x7E54;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x969B;&#x306B;&#x8003;&#x616E;&#x3059;&#x3079;&#x304D;3&#x3064;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x8981;&#x56E0;&#x306F;&#x3001;&#x30BB;&#x30EB;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x3001;&#x8DB3;&#x5834;&#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30DF;&#x30E1;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x57F9;&#x990A;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30EC;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x8A73;&#x7D30;&#x8A2D;&#x8A08;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x7D44;&#x7E54;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30B9;&#x30C8;&#x30E9;&#x30AF;&#x30C8;&#x306E;&#x4F5C;&#x88FD;&#x3068;&#x57F9;&#x990A;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3055;&#x307E;&#x3056;&#x307E;&#x306A;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x306E;&#x6570;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x751F;&#x4F53;&#x6750;&#x6599;&#x3068;&#x8DB3;&#x5834;&#x306E;&#x7A2E;&#x985E;&#x3092;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x9178;&#x7D20;&#x3068;&#x6804;&#x990A;&#x914D;&#x4FE1;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x7269;&#x7406;&#x7684;&#x306A;&#x523A;&#x6FC0;&#x3068;&#x3057;&#x3066;in vitro&#x3067;&#x306E;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x7D44;&#x7E54;&#x7B49;&#x4FA1;&#x7269;&#x3092;&#x4F5C;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30EA;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;&#x306E;&#x8A2D;&#x8A08;&#x4E0A;&#x306E;&#x8003;&#x616E;&#x4E8B;&#x9805;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x3082;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;&#x65E5;&#x4ED8;&#x3068;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x7D44;&#x7E54;&#x3067;&#x640D;&#x50B7;&#x3057;&#x305F;&#x5FC3;&#x81D3;&#x3092;&#x4FEE;&#x5FA9;&#x3059;&#x308B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x306A;&#x5229;&#x76CA;&#x306E;&#x5F7C;&#x3089;&#x306E;&#x8A55;&#x4FA1;&#x306B;&#x5B9F;&#x65BD;&#x3055;&#x308C;&#x305F;in vivo&#x8A66;&#x9A13;&#x306E;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x7C21;&#x5358;&#x306A;&#x6982;&#x8981;&#x304C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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De ingenier&#xED;a de tejidos card&#xED;acos son construcciones de una terapia de alto potencial para el tratamiento del infarto de miocardio. Estas terapias tienen la capacidad para regenerar o recrear funcional miocardio despu&#xE9;s del infarto, restaurando alguna de la funci&#xF3;n perdida del coraz&#xF3;n y de ese modo prevenir la insuficiencia card&#xED;aca congestiva. Tres factores clave a considerar en el desarrollo de tejido mioc&#xE1;rdico de ingenier&#xED;a incluyen la fuente de c&#xE9;lulas, la elecci&#xF3;n del andamio, y el uso de las condiciones de cultivo biomim&#xE9;ticos. Esta revisi&#xF3;n detalla los biomateriales y tipos de andamios que se han utilizado para generar la ingenier&#xED;a tejidos mioc&#xE1;rdicos, as&#xED; como una serie de diferentes m&#xE9;todos utilizados para la fabricaci&#xF3;n y la cultura de estas construcciones. Espec&#xED;ficas de las consideraciones de dise&#xF1;o de biorreactores para la creaci&#xF3;n de equivalentes de tejido mioc&#xE1;rdico in vitro, como el ox&#xED;geno y nutrientes, as&#xED; como la estimulaci&#xF3;n f&#xED;sica, tambi&#xE9;n se discuten. Por &#xFA;ltimo, una breve rese&#xF1;a de algunos de los estudios in vivo que se han realizado hasta la fecha y la evaluaci&#xF3;n del beneficio funcional en la reparaci&#xF3;n del coraz&#xF3;n lesionada con ingenier&#xED;a tisular mioc&#xE1;rdica se proporciona.

Lauren Deems Black

Department of Biomedical Engineering

Tufts University

Encapsulation of Cardiomyocytes in a Fibrin Hydrogel for Cardiac Tissue Engineering

Lauren Deems Black

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Biomedical Engineering

Tufts University

Encapsulation of Cardiomyocytes in a Fibrin Hydrogel for Cardiac Tissue Engineering

Department of Biomedical Engineering