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Method Article
Hier wird ein Protokoll zur Erzeugung von künstlichem Bindegewebe für eine Parallelkultur von 48 Geweben in einer Multi-Well-Platte mit Doppelpolen vorgestellt, die für mechanistische Studien, Krankheitsmodellierung und Screening-Anwendungen geeignet ist. Das Protokoll ist kompatibel mit Fibroblasten aus verschiedenen Organen und Spezies und wird hier mit menschlichen primären kardialen Fibroblasten veranschaulicht.
Fibroblasten sind phänotypisch hochdynamische Zellen, die als Reaktion auf biochemische und biomechanische Reize schnell in Myofibroblasten transdifferenzieren. Das derzeitige Verständnis der fibrotischen Prozesse, einschließlich der Herzfibrose, ist nach wie vor schlecht, was die Entwicklung neuer antifibrotischer Therapien behindert. Kontrollierbare und zuverlässige menschliche Modellsysteme sind entscheidend für ein besseres Verständnis der Fibrosepathologie. Dies ist ein hochgradig reproduzierbares und skalierbares Protokoll zur Erzeugung von künstlichem Bindegewebe (ECT) in einer 48-Well-Gießplatte, um Studien von Fibroblasten und die Pathophysiologie von fibrotischem Gewebe in einer dreidimensionalen (3D) Umgebung zu erleichtern. ECT werden um die Pole mit abstimmbarer Steifigkeit erzeugt, was Studien unter einer definierten biomechanischen Belastung ermöglicht. Unter den definierten Belastungsbedingungen können phänotypische Anpassungen, die durch Zell-Matrix-Wechselwirkungen gesteuert werden, untersucht werden. Parallele Tests sind im 48-Well-Format mit der Möglichkeit der Zeitverlaufsanalyse mehrerer Parameter wie Gewebeverdichtung und -kontraktion gegen die Belastung möglich. Aus diesen Parametern können biomechanische Eigenschaften wie Gewebesteifigkeit und Elastizität untersucht werden.
Ein großes Hindernis bei der Untersuchung fibrotischer Erkrankungen ist das Fehlen repräsentativer menschlicher 3D-Gewebemodelle, die Einen einblick in das Verhalten von Fibroblasten und ihren pathologischen Derivaten geben. Um fibrotische Prozesse zu untersuchen, sind Standard-2D-Kultursysteme suboptimal, da isolierte Fibroblasten schnell in α-Glattmuskel-Aktin (SMA)-exprimierende Myofibroblasten transdifferenzieren, wenn sie auf nicht konformen 2D-Substraten kultiviert werden1,2,3. Somit spiegeln Fibroblasten in der Standard-2D-Kultur keinen regulären "gesunden" Gewebephänotyp wider3,4,5,6. Kulturen auf biegsamen Substraten wurden eingeführt, um nicht-fibrotische (10 kPa) und fibrotische (35 kPa) Gewebeumgebungen zu simulieren7, aber diesen fehlt die dritte Dimension, die in Bezug auf die Pathophysiologie sehr wichtig ist. Tissue Engineering bietet die Möglichkeit, diese Einschränkung zu überwinden, indem es die Fibroblastenkultur in einem definierten und experimentell abstimmbaren extrazellulären Matrix (ECM)-Kontext ermöglicht, beispielsweise durch Veränderungen der Zellularität, der ECM-Zusammensetzung und der ECM-Konzentration, die alle die Gewebebiomechanik bestimmen können.
Verschiedene 3D-Modelle wurden mit Fibroblasten erzeugt. Schwimmende Scheiben und Mikrosphären gehörten zu den ersten und zeigen, dass Kollagen zeitabhängig umgebaut und verdichtet wird. Fibroblasten üben Zugkräfte auf Kollagenfibrillen aus, ein Prozess, der durch die Zugabe von profibrotischen Wirkstoffen wie transformierendem Wachstumsfaktor-beta 1 (TGF-β1) erleichtert werden kann.8,9,10,11,12,13,14,15,16. Frei schwebende Kulturen erlauben jedoch nicht die kontrollierte äußere Belastung und stellen daher kontinuierlich schrumpfende oder verdichtende Modelle dar. Sheet-like engineered tissues eröffneten die Möglichkeit, die homöostatische Regulation der biomechanischen Eigenschaften von Geweben zu untersuchen, nämlich durch uni-, bi-, multiaxiale oder zyklische Dehnungstests17,18,19,20. Diese Modelle wurden z.B. verwendet, um den Einfluss der Zellzahl auf die Gewebesteifigkeit zu demonstrieren, die positiv mit der Integrität des Zytoskeletts und der Kontraktilität des Actomyosin-Zytoskeletts korreliert.18,19. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Kraft-zu-Dehnungs-Umwandlungen durch die ungleichmäßige Gewebeverformung um Klemmpunkte von Kraftaufnehmern und Ankerpunkten erschwert werden. Diese inhärente Einschränkung kann durch Hundeknochen- oder ringförmige Gewebe umgangen werden, was eine gewisse Gewebeverstärkung an Ankerpunkten bietet21,22,23. Ringförmige Gewebe können hergestellt werden, indem ein Zell-Kollagen-Hydrogel in ringförmige Formen verteilt wird. Wenn sich das Hydrogel verdichtet, bildet sich um den unkompressiblen inneren Stab der Form ein Gewebe, das Widerstand für eine weitere Gewebekontraktion bietet24,25,26,27. Nach anfänglicher und typischerweise maximaler Verdichtung können Gewebe auch auf verstellbare Abstandshalter übertragen werden, um die kreisförmige EKT bei einer definierten Gewebelänge weiter zurückzuhalten.3,24,25,26,27,28,29,30. Biophysikalische Eigenschaften können in horizontalen oder vertikalen Standard-Dehnungs-Vorrichtungen mit geeigneten Wägezellen unter unidirektionaler oder dynamischer Dehnung bewertet werden3. Da die Gewebe eine weitgehend gleichmäßige kreisförmige Struktur aufweisen und an Stangen/Haken (Verankerungspunkte und/oder Kraftaufnehmer) gehalten werden können, obwohl diese immer noch Kompressionsbereiche um die Ladestäbe herum einschließen können, ermöglicht dieses Format eine gleichmäßigere Dehnungsvariation im Vergleich zur Klemmung.3. Darüber hinaus lösen verankerte Gewebe eine bipolare Zellform aus, und Zellen passen sich den Gewebekräften an, indem sie entlang von Kraftlinien verlängert werden, um die anisotrope Traktion zu fördern.31,32,33,34,35,36. Wir haben zuvor ringförmige EKT von ratten- und humanen Herzfibroblasten (CF) um einen einzigen steifen Pol in funktionellen Stressstammexperimenten angewendet und Studien zum Gewinn und Verlust von Funktionen unter Verwendung viral transduzierter Fibroblasten durchgeführt24,25,26 und pharmakologische Studien37. Darüber hinaus konnten wir Geschlechtsunterschiede bei CF-vermittelter Fibrose im ECT-Modell identifizieren27.
Das folgende Protokoll für die Erzeugung menschlicher EKT, veranschaulicht durch primäre menschliche CF, die als kryokonservierte CF von kommerziellen Anbietern gewonnen wurde (siehe Materialtabelle), kombiniert die Vorteile ringförmiger Gewebe mit einer einfachen und schnellen Möglichkeit, makroskopisches Gewebe für eine 48-Well-Plattform herzustellen, die für parallele High-Content-Tests entwickelt wurde.
Wichtig ist, dass das ECT-Modell nicht auf einen bestimmten Fibroblastentyp beschränkt ist, mit der dokumentierten Verwendung bei der Untersuchung anderer Fibroblasten, z. B. Hautfibroblasten38,39. Darüber hinaus funktionieren Fibroblasten aus Patientenbiopsien gleich gut, und die Wahl der Fibroblasten hängt letztendlich von der zu behandelnden wissenschaftlichen Fragestellung ab.
Die Plattform, die für die in diesem Protokoll beschriebene ECT-Generierung verwendet wird, ist eine kommerziell erhältliche 48-Well-3D-Zell-/Gewebekulturplatte (Abbildung 1A). Die Methoden zur Vorbereitung, Kultivierung und Überwachung der ECT-Bildung und -Funktion unter definierter Geometrie und mechanischer Belastung mit Hilfe der 48-Well-Platte werden beschrieben. Die geformten ECT werden von integrierten flexiblen Polen gehalten und die mechanische Belastung kann entsprechend dem endgültigen Zweck fein abgestimmt werden, indem Stangen mit unterschiedlicher Härte (Shore A-Wert 36-89) verwendet werden, die ihre Biegesteifigkeiten beeinflussen. Pfähle mit Ufer Ein Wert von 46 wird empfohlen. Das Protokoll ist außerdem kompatibel mit einer zuvor beschriebenen benutzerdefinierten kreisförmigen Form, bei der die EKT um eine einzige steife Stange gehalten wird37. Die Abmessungen dieser Form sind in Abbildung 1B dargestellt.
Abbildung 1: Schematische Darstellung von Gussformen. (A) Technische Zeichnung und Abmessungen einer Gießform mit zwei flexiblen Stangen. Die Form besteht aus einem inneren Umfang, der durch eine kurze Wand begrenzt wird, die doppelte Haltestangen am Hauptkörper der Form hält. Die flexiblen Pole haben einen freien horizontalen Abstand zueinander und sind an der Basis miteinander verbunden. Die Form ermöglicht 180 μL Gießvolumen. Die Vertiefung jeder Form ermöglicht eine Volumenkapazität von mindestens 600 μL Nährmedien. Verschiedene Materialzusammensetzungen können verwendet werden, um Pole mit spezifischen Steifigkeiten herzustellen (z. B. TM5MED-TM9MED). (B) Technische Zeichnung und Abmessungen einer ringförmigen Form mit einer einzigen steifen Stange. Dies ist eine alternative Form mit unterschiedlicher Geometrie und mechanischer Umgebung, die mit dem ECT-Gießprotokoll37 verwendet werden kann. Das ringförmige Formmontageverfahren wurde aus veröffentlichten größeren Formaten angepasst28,41. Kurz gesagt, das Verfahren umfasst (1) das Bedrucken von Polytetrafluorethylen (PTFE) -Formabstandhaltern (8 mm Durchmesser) in Polydimethylsiloxan (PDMS, Silikon), das in Glasschalen (Durchmesser 60 mm) gegossen wird, und (2) die konzentrische Befestigung eines PDMS-Polhalters (1,5 mm Durchmesser) innerhalb des geformten Hohlraums, der dazu dient, (3) eine abnehmbare Stange (Silikonschlauch mit 4 mm Durchmesser) zu halten. Der resultierende Hohlraum ermöglicht 180 μL Gießvolumen. Jede Glasschale kann mehrere bedruckte Formen aufnehmen (exemplarisch dargestellt mit 5 Formen) und hat die Kapazität für bis zu 5 ml Kulturmedium. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Alle Schritte müssen in einer Biosicherheitshaube der Klasse II durchgeführt werden, die in Laboratorien der Sicherheitsstufe 1 installiert ist. Abhängig von den lokalen Vorschriften und der Art der durchzuführenden Manipulationen, wie z. B. der viral vermittelte Gentransfer, muss der Containment-Level auf die Biosicherheitsstufe 2 oder 3 erhöht werden. Alle Kulturen werden bei 37 °C in einem Zellkulturinkubator mit einer befeuchteten Atmosphäre von 5 % CO2 in der Luft gehalten. Beachten Sie, dass die Volumina (Schritte 1 und 2) für einen T75-Zellkulturkolben vorgesehen sind. Passen Sie die Volumina an verschiedene Kulturformate gemäß den Standard-Zellkulturempfehlungen an.
1. Auftauen und Vorplattieren des primären kardialen Fibroblasten (CF) für Monolayer-Kultur (5-12 Tage)
HINWEIS: Alternativ können HFF-1-Zellen nach dem vom Lieferanten empfohlenen Standard-Subkulturprotokoll verwendet werden.
2. Enzymatische Dispersion der humanen Mukoviszidose (10-20 min)
HINWEIS: Dieser Schritt zielt darauf ab, eine Einzelzellsuspension der menschlichen CF sowohl für subkulturierende Monolayer-Zellen als auch für die Herstellung von ECT zu etablieren. Dieses Protokoll wurde für menschliche CF-Monolayer-Kulturen in den Abschnitten 3-4 optimiert. Für eine optimale Standardisierung wird empfohlen, CF in Monolayer mindestens einmal vor der ECT-Vorbereitung zu subkulturieren. Dieses Protokoll muss für Fibroblasten optimiert werden, die von verschiedenen Spendern und Anbietern stammen. Alternative Ablösungsprotokolle können darin bestehen, rekombinante Serinprotease-basierte Dissoziationsreagenziationsreagenzien durch z. B. solche zu ersetzen, die proteolytische und kollagennolytische Enzyme enthalten.
3. ECT-Vorbereitung (1 h)
HINWEIS: Ein schematischer Überblick über die ECT-Generierung ist in Abbildung 2 beschrieben.
Abbildung 2: Schematische Übersicht über die ECT-Generierung. Fibroblasten werden in 2D-Kultur expandiert, bevor sie in der ECT-Generierung verwendet werden. Nach 5-10 Tagen werden die Zellen enzymatisch dispergiert und die Zellsuspension in einer gepufferten Mischung rekonstituiert, die Rinderkollagen Typ 1 enthält. Die Zell-Kollagen-Hydrogel-Mischung wird in einzelne Vertiefungen in einer 48-Well-Platte für 3D-Gewebekulturen pipettiert, die als Gussformen mit zwei flexiblen Polen konzipiert sind, um eine ECT-Suspension bei einer definierten Länge und Last zu ermöglichen. ECT werden in der Regel für 1 bis 20 Tage vor den Messungen kultiviert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Reagenz | Endgültige Konzentration | Volumen (ml) |
10× DMEM | n/a | 2 |
FCS | 20 % (v/v) | 2 |
Penizillin | 200 U/ml | 0.2 |
Streptomycin | 200 mg/ml | 0.2 |
ddH2O | n/a | 5.6 |
Gesamt | n/a | 10 |
Tabelle 1: Zusammensetzung von 2x DMEM.
ACHTUNG: Alle Komponenten für das Zell-Kollagen-Hydrogel-Gemisch und die Zentrifugenröhrchen müssen vor der Anwendung auf Eis aufbewahrt werden. Dies wird dazu beitragen, die Kollagen-Selbstorganisation zu verhindern, bevor die Zell-Kollagen-Hydrogel-Mischung in den Gießformen verteilt wird.
ECT-Nummer: | 1 | 6 | 24 | 48 | |
inkl. 10 % Überschuss | |||||
Zell-Kollagen-Hydrogel-Komponenten: | (μL) | (μL) | (μL) | (μL) | |
Kollagen-Brühe (6,49 mg/ml) | 46.2 | 305.1 | 1220.2 | 2440.4 | |
2× DMEM | 46.2 | 305.1 | 1220.2 | 2440.4 | |
0,2 Mio. NaOH | 3.1 | 20.5 | 81.8 | 163.7 | |
Zellmix in FGM (8,88×106 Zellen/ml) | 84.5 | 557.4 | 2229.7 | 4459.5 | |
Gesamtvolumen (μL) | 180.0 | 1188.0 | 4752.0 | 9504.0 | |
Dies ist eine beispielhafte Tabelle zur Herstellung eines Gießvolumens von 180 μL pro ECT, das insgesamt 750.000 Zellen und 0,3 mg Kollagen pro ECT enthält. |
Tabelle 2: Herstellung von ECT-Hydrogel (einschließlich eines Überschusses von 10 % unter Berücksichtigung von Pipettierfehlern).
Abbildung 3: Gießen, Hydrogelbildung und ECT-Kondensation im Multi-Well-Format. Die oberen Bedienfelder veranschaulichen das Erscheinungsbild von ECT direkt nach dem Casting. Die mittleren Panels veranschaulichen das Auftreten von ECT nach 20-minütiger Inkubation bei 37 °C. Die unteren Paneele veranschaulichen den Verdichtungszustand von ECT 24 h nach der Vorbereitung, entfernt von den Polen. (A) Richtige ECT-Formation zwischen zwei Polen während der ersten 24 h. (B-D) Beispiele für Pipettierfehler, die eine korrekte ECT-Bildung verhindern. Die weißen und schwarzen Pfeile weisen auf strukturelle Defekte von ECT aufgrund von unsachgemäßem Guss hin. Maßstabsleiste: 5 mm. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Abbildung 4: Richtige und unsachgemäße Zugabe des Kulturmediums zum frisch gegossenen ECT. (A) Beim Hinzufügen des Kulturmediums nach anfänglicher EKT-Erstarrung (20 min nach dem Gießen) muss die kondensierende ECT ungestört am Boden des Bohrlochs belassen werden. Während der nächsten 24 Stunden wird die zellgetriebene Matrixverdichtung den ECT die Rampe hinauf gleiten lassen. Die endgültige ECT-Position wird durch konkave Hohlräume in einer definierten Polhöhe gesteuert; Dadurch wird sichergestellt, dass sich alle ECT an der gleichen Position ansiedeln, um einen Vergleich der Polbiegeaktivität in paralleler ECT-Kultur zu ermöglichen. (B) Bildung von ECT löst sich von unten, während das Kulturmedium zu schnell hinzugefügt wird. Floating ECT verdichtet sich auf der mittleren Ebene der oberen Kultur. Polkontraktionskräfte sind nicht direkt vergleichbar, wenn sich die EKT an verschiedenen Positionen ansiedelt. Maßstabsleiste: 2 mm. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
4. Beurteilung der EKT-Verdichtung durch Messung der Querschnittsfläche (CSA) (5 min pro ECT).
HINWEIS: Die Gewebeverdichtung beginnt unmittelbar nach dem Kollagenaufbau und ist besonders in den ersten Stunden von Bedeutung. Die Verdichtung beschreibt Veränderungen, die hauptsächlich durch zellgetriebene Kompression der Matrix senkrecht zur langen Achse des Gewebes ausgelöst werden. Dieser Parameter wird durch die Bestimmung der Querschnittsfläche (CSA) des ECT bewertet.
Abbildung 5: Überwachung der ECT-Verdichtung im Zeitverlauf durch Querschnittsflächenanalyse (CSA). ECT wurden mit menschlicher CF und Kollagen Typ I erzeugt und um zwei flexible Pole für 5 Tage kultiviert. (A) Repräsentative Bilder der Kontroll-EKT, die über einen Zeitraum von 5 Tagen in flexiblen Formen platziert wurden, werden präsentiert. Maßstabsleiste = 5 mm. Solche Hellfeldbilder können auch verwendet werden, um die Polablenkungsvariation zur Abschätzung der Gewebekontraktion zu bestimmen. (B) Schematische Darstellung der Querschnittsfläche eines ECT (Durchmesser der Draufsicht in grün und Durchmesser der Seitenansicht in rosa). (C) Makroskopische Bilder von Ober- und Seitenansichten einer EKT, die mit einem Stereomikroskop aufgenommen wurden, und entsprechendes Beispiel für eine Zeilenanalyse der Durchmesser der Gewebe mit einem Bildverarbeitungsprogramm. Maßstabsleiste = 2 mm. Gemittelte Durchmesser werden aus dem Mittelwert aller Linienlängen berechnet, die auf jedem Ansichtsplan gemessen werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
5. Überwachung der ECT-Kontraktion durch Polauslenkungsanalyse (15 min pro 48-Well-Gießplatte).
HINWEIS: Die ECT-Kultur wird in der Regel für 5 Tage durchgeführt, kann aber mindestens bis zu 20 Tage verlängert werden. Die Polauslenkung tritt aufgrund der Gewebekontraktion auf, die durch die Zellkontraktionskraft in Spannungsrichtung entlang der langen Achse des Gewebes angetrieben wird. Die Beurteilung der ECT-Kontraktion kann durch Bildgebung an jedem Tag während der Kultur durchgeführt werden.
Abbildung 6: Schematischer Überblick über die Beurteilung der Gewebekontraktion nach Polablenkung. (A) Beispielhafte hochauflösende Erfassung fluoreszierender Pole in der 48-Well-Gießplatte unter UV-naher Lichtanregung. Diese Methode wird gegenüber Hellfeldbildern für eine präzisere automatisierte Verfolgung der Polspitze bevorzugt. (B) Die schematischen Zeichnungen zeigen, wie ECT-Verdichtung und -Kontraktion zu Polbiegung führt. (C) Eine exemplarische Reihe der gleichen Plattenaufzeichnungen am Tag 0 und Tag 5 nach dem Gießen. Hrsg. Die Nahaufnahme zeigt, wie man mit einem Bildverarbeitungsprogramm den Abstand (rosa Linie) zwischen den Polen misst. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
HINWEIS: Bedenken Sie, dass die Polablenkung, die durch ein helles Spitzenbild gemessen wird, aufgrund des Unterschieds in den Bildgebungsebenen nur eine Schätzung der Gewebekontraktion ist. Beachten Sie auch, dass die Anwendung von profibrotischen Substanzen wie TGF-β1 während der Gewebekultur die ECT-Verdichtung und -Kontraktion verstärkt und letztendlich zu einer frühen Gewebezerstörung führen kann.
6. Beurteilung der Steifigkeit und anderer biomechanischer Eigenschaften der ECT durch destruktive Zugmessung und Spannungs-Dehnungs-Analyse (20 min pro ECT)
HINWEIS: Eine optimale Spannungs-Dehnungs-Kurve kann drei Bereiche anzeigen: Zehenbereich, elastischer Bereich und Kunststoffbereich. Ein Beispiel für eine ECT-Spannungs-Dehnungskurve ist in Abbildung 7 dargestellt. Die Analyse einer Spannungs-Dehnungs-Kurve ermöglicht die Extraktion wichtiger biomechanischer Parameter des Gewebes wie z.B. Steifigkeit, maximale Festigkeit, Elastizität, Plastizität, Dehnbarkeit, Elastizität und Zähigkeit.
Abbildung 7: ECT destruktive Zugmessanalyse. (A) Rheologische destruktive Zugmessung an einem DMA-Rheometer (Extensional Dynamic Mechanical Analysis). Obere Hochleistungsansicht: EKT nach Montage an L0 in einer Umgebungskammer und verbunden mit einem oberen und unteren Pol für Spannungs-Dehnungs-Analysen. Bottom High Power View: ECT mit einer konstanten Rate von 0,03 mm/s bis zum Versagenspunkt bei ultimativer Dehnung belastet. Maßstabsbalken = 5 mm. (B) Spannungs-Dehnungs-Diagramm eines EKT mit den wichtigsten gemessenen Parametern. Die Obergrenze des elastischen Bereichs entspricht der Streckgrenze und der Kunststoffbereich besteht zwischen der Streckgrenze und der Versagensstelle (Duktilität). Die Steigung der linearen Phase der elastischen Region entspricht dem Elastizitätsmodul, der die Gewebesteifigkeit widerspiegelt. Die maximale Festigkeit entspricht der maximalen Zugspannung, der ein Gewebe standhalten kann. Durch die Fasermikrofrakturierung nimmt der Stress ab, bis das Gewebe die Versagensstelle erreicht. Dies geschieht bei der Enddehnung (Dehnbarkeit), wo ein plötzlicher Stressabfall aufgrund der Ruptur des Gewebes beobachtet wird. Die Belastbarkeit entspricht der Energie (kJ/m3), die das Gewebe vor der dauerhaften Verformung (bis zur Streckgrenze) aufnimmt, und wird durch die Fläche unter der Kurve (AUC) bis zur Streckgrenze angegeben. Die Zähigkeit entspricht der Gesamtenergie (kJ/m3), die das Gewebe bis zum Bruch aufnehmen kann und wird von der AUC bis zur Endbelastung abgegeben. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
ECT erreichen innerhalb der ersten 24 h eine Verdichtung von rund 95 % im Vergleich zum anfänglichen Zell-Kollagen-Hydrogel-Volumen. Gewebeverdichtung und -kontraktion unter Kontrollbedingungen und in Gegenwart von FCS erfolgt einige Stunden nach dem Gießen und nimmt bis Tag 5 deutlich zu (Abbildung 5A). Die Polauslenkung kann in den folgenden 15 Tagen weiter zunehmen (20 Tage waren die längste getestete Zeit). Das Ausmaß der Polablenkung hängt vom Zelltyp, dem Zellzustand sowie den Zel...
Das vorgestellte Protokoll beschreibt die Erzeugung von ECT aus primärer menschlicher CF, die es ermöglicht, die mechanischen Auswirkungen dieser Zellen auf ihre extrazelluläre Matrixumgebung und umgekehrt zu untersuchen.
Die Fibroblasten müssen erweitert werden, um genügend Zellen für die geplanten ECT-Experimente (0,75 x 106 Zellen/ECT) zu erhalten. Für die beste Reproduzierbarkeit wird empfohlen, gefrorene oder aus Gewebe gewonnene Fibroblasten in 2D-Monolayer-Kultur für ...
GLS und SL entwarfen das Manuskript. Alle Autoren waren an der Entwicklung des Protokolls beteiligt und bearbeiteten das Manuskript. TM, MT und WHZ sind wissenschaftliche Berater der myriamed GmbH. WHZ ist Gründer und Gesellschafter der myriamed GmbH.
Diese Arbeit wurde von der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK-Forschungsstipendium für GLS) und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG durch das Projekt IGK 1816 für GLS und AD; DFG 417880571 und DFG TI 956/1-1 für MT; SFB 1002 TP C04 für MT und WHZ; SFB 1002 TP S01 für WHZ; und EXC 2067/1-390729940J für WHZ). WHZ wird gefördert durch das Bundesministerium für Wissenschaft und Bildung (BMBF durch das Projekt IndiHEART) und die Fondation Leducq (20CVD04). MT, WHZ und SL werden vom Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) gefördert.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Cell culture reagents: | |||
Accutase Solution | Merk Millipore | SCR005 | |
Dissociation reagent – TrypLE Express | Gibco | 12604013 | |
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) powder, high glucose | Gibco | 12100061 | |
Dulbecco’s phosphate buffered saline (DPBS), pH 7.2, -Ca2+, -Mg2+ | Gibco | 14190144 | |
FGM-2 Fibroblast Growth Medium-2 BulletKit | Lonza | CC-3132 | |
FBM Fibroblast Growth Basal Medium | Lonza | CC-3131 | |
FGM-2 Fibroblast Growth Medium-2 SingleQuots, Supplements and Growth Factors | Lonza | CC-4126 | |
Fibroblast Growth Medium 3 KIT | PromoCell | C-23130 | |
Fibroblast Basal Medium 3 | PromoCell | C-23230 | |
Growth Medium 3 SupplementPack | PromoCell | C-39350 | |
Penicillin (10000 U/mL)/ Streptomycin (10000 μL/mL) | Gibco | 15140122 | |
Sodium hydroxide solution (NaOH) 1.0 N | Sigma-Aldrich | S2770-100ML | |
Cell sources: | |||
Normal human cardiac fibroblasts from the ventricle (NHCF-V) | Lonza | CC-2904 | |
Human Cardiac Fibroblasts (HCF-c) | PromoCell | C-12375 | |
Human Cardiac Fibroblasts (HCF-p) | PromoCell | C-12377 | |
Primary human foreskin fibroblasts-1 (HFF-1) | ATCC | SCRC- 1041 | |
Collagen sourses: | |||
Collagen Type I (bovine) in 0.01 M HCl | LLC Collagen Solutions | FS22024 | 6-7 mg/mL |
Collagen Type I (rat tail) in 0.02 M HCl | Corning | 354236 | ~4 mg/mL |
Drugs: | |||
Latrunculin-A (Lat-A) | Enzo Life Sciences | BML-T119-0100 | |
Plastic ware: | |||
Cell culture plastic ware | Sarstedt and Starlab | ||
Mesh cell strainer (Nylon, pore size 40 μm) | Falcon | 352340 | |
myrPlate-uniform | myriamed GmbH | TM5 med | |
Serological pipettes wide opening, sterile (10 mL) | Corning | 07-200-619 | |
Specific instruments: | |||
Bi-telecentric CORE lens for 1/2″ detectors | OptoEngineering | TCCR12096 | |
Area scan camera Basler ace acA4024 | Basler | 107404 |
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