מחברים מבקשים להודות לד&quot;ר אנדרה ודר וניקולא פרין לשתלי טיטניום ייצור, ק Benmlih להצטברות של תבניות הטפלון וד&quot;ר ג? ךבוסט על עזרתו עם ניסויים בבעלי החיים. כמו כן, אנו מכירים באזור אלזס וPMNA (קוטב MATERIAUX et d&#39;Nanosciences אלזס) לתרומה כספית.

1. הכנת מעברי צבע micropore בשתלים מתכתיים Macroporous <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה את השתלים (כמו שתלים העשויים מחרוזי טיטניום כיתה רפואיים עם מגוון גודל של מיקרומטר 400-500, Neyco SAS, צרפת) עם אתנול ולאחר מכן sonicate באצטון למשך 15 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עיצוב ותבניות טפלון לייצר על פי גודל השתל והצורה (לניסויים סטנדרטיים, תבניות גליליות בקוטר 1.5 ס&quot;מ בגובה של 2 ס&quot;מ משמשות). תבניות צריכה להיות מודולרי, כך שניתן להסיר את החלקים מסוימים במהלך חילוץ. כגון עיצוב עובש מבטיח שליטה על תהליך החילוץ על ידי לאלץ את התנועה של נוזל המיצוי באופן מכוון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשתלים צינורי שנועדו להחליף את קנה הנשימה, את המבנה צריך להיות מורכב משלושה חלקים: א) חלק תחתון כדי לקבוע את גודל השתל, II) mandrel וIII) ליבה חיצונית אשר ניתנת להסרה. בדרך זו, יכול להיווצר שיפוע הגודל הנקבובית מבחוץ כלפי פנימה. </li> &lt;li&gt; הכן את פתרון הפולימר הסינטטי (PLLA): לפתרון PLLA הקפאה / חילוץ צריך להיות מוכן בתערובת בינארית של dioxane ומים (87:13%, V: V). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים את התערובת עד 60 ° C כדי להשיג פתרון הומוגני. 60 ° C שנבחר כפי שהוא המגבלה גבוהה יותר של ההתנגדות לטמפרטורת מזרקי זכוכית הדיוק שיש לו כדי לשמש לכניסתה של הפתרון לשתלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם נעשה שימוש בפתרוני ריכוז גבוה (≥ 6%), משקל מולקולריים גבוהים PLLA, להציג את הפתרון לתוך השתל לאחר החימום באופן מיידי. אחרת gelation של הפתרון מתרחש ללא טבילה מלאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את הנפח של תמיסת הפולימר נדרשה בגין הנקבוביות של השתל, לשינוי הדיוק בנפח של הפתרון הקפוא יכול להילקח בחשבון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להציג את הפתרון לשתלים עם מזרקים זכוכית דיוק עם 0.1 דיוק μl. הגבול התחתון לריכוז הפולימר הוא3% להיווצרות שיפוע נקבובית לשעתק ואילו הוא הופך להיות קשה להשיג הפצה הומוגני בדגימות העבות מעל 6%. עם זאת, עבור יישומים ספציפיים ניתן להשתמש בו ריכוזים אחרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקפיא את הדגימות באופן ישיר ב -80 ° C או עם תקופת דגירה מוקדמת של 30 דקות בטמפרטורת חדר. תנאי הקפאה לקבוע באופן חלקי את היווצרות הנקבובית, ובכך ניתן להתאים את תנאי ההקפאה לפי נקבוביות מטרה. לשמור את הדגימות למשך הלילה ב -80 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפקה: לטבול את השתלים ב80% EtOH מראש צונן. לבצע את החילוץ ב -20 ° C במשך לילה. כדי להשיג הדרגתיים נקבוביות, להסיר את כל חלקי עובש למעט mandrel לשתלי צינורי ואת כל החלקים מלבד חלק התחתון של שתלים בצורת דיסק. השתמש באזמל מראש צונן להפרדה קלה יותר של העובש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר החילוץ ב -20 ° C למשך לילה 19, להסיר את החלקים הנותרים עובש ואוויר יבש את השתלים. לאפיון שלהנקבוביות הכולל של ניתוח מרקורי Porosimeter המבנה הוא הכרחי. מדידות הראו מרקורי Porosimeter שיאים ברורים שתואמים את הנקבוביות על שני הצדדים של השתל ואת הנקבוביות interdispersed הקטנות יותר. עם זאת את הנתונים חיוניים יותר הוא ההבדל בין porosities של משטחי intraluminal וextraluminal, אשר יכול להיות מנותח על ידי J תמונה להפצת גודל נקבובית עם מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) 20. לצורך האימות של השיפוע הנקבובית, להקפיא את השבר הדגימות ולבחון את החתך עם SEM. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשל אופייה הפתוח הנקבובי של השתלים בשימוש, ואת הקיבולת המשקפת אור של טיטניום, זה אפשרי לעשות את Z-ערימות של תאים שכותרתו בתוך השתלים נקבוביים. לתייג את התאים עם PKH26 או Calcein-AM ולדמיין את השתלים עם מיקרוסקופ לייזר confocal. </li></ol> 2. ציפוי פני השטח של שתלים מתכתיים נקבוביים עם multilayers קולגן / אלגינט <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להצטברותשל multilayers, שחזור הגבוה ביותר מתקבל עם רובוטים טבילה. עם זאת, אם רובוט טבילה אינו זמין ניתן לעשות את הפעולות הבאות באופן ידני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש רפואי כיתה קולגן סוג ואלגינט הנתרן. הריכוזים האופטימליים הם 0.5 גר &#39;/ ל&#39; לכל 150 מ&quot;מ NaCl בחיץ ציטרט ב-pH 3.8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את פתרון קולגן הלילה על מנת להבטיח את ההומוגניות של הפתרון. ה-pH חומצי של 3.8 הכרחית ליציבות הצטברות של השכבות כמבנה אינו יציב לפני crosslinking בpH ניטראלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפקיד את השכבות על ידי מערכת רובוט טבילה על ידי טבילת השתלים לתוך פתרונות קולגן ואלגינט לחלופין. זמן הפקדת הוא 15 דקות לכל שכבה שלאחר מכן. יש לשטוף את המבנה בשלבים בין תצהיר עם 150 מ&quot;מ NaCl ב-pH 3.8 למשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעל עיצוב ספציפי לניצול של השתלים עם רובוטים טבילה המשמשים בייצור רב שכבתי polyelectrolyte. להפקיד את השכבות על פני השטח של טיטניום או רק implaNTS או שתלים שונה כאמור בסעיף 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התייצבות של הקרום במרתף לחקות עם genipin: הכן את פתרון crosslinking בחיץ ציטרט dimethylsulfoxide (DMSO) / (150 מ&quot;מ NaCl, pH 3.8) בשעה 01:04 V: יחס V. מגוון רחב של ריכוזים יכול לשמש ו100 מ&quot;מ הוא נאותים לcrosslinking. ממיסים genipin הראשונה ברכיב DMSO ולהוסיף רכיב המים מאוחר יותר, כדי למנוע יצירת גושים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Crosslink הדגימות על ידי הטבילה בפתרון crosslinking בין 12-24 שעות. לאחר מכן לשטוף עם כמות שפע של חיץ ציטרט (pH 3.8). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שלבי כביסה, לעקר את הדגימות או עם טיפול בקרינת UV (30 דקות) או אמבטיה אנטיביוטיקה / פטריות (פניצילין / סטרפטומיצין, Fungizone). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפרמטרים העיקריים הקובעים את איכותו של הקרום במרתף הם לחקות את עוביו והקוטר של הסיבים. לחשב את קטרי הסיבים באמצעות מיקרוסקופית כוח אטומי (AFM) המתקבלות במצב קשר תמונות. לייבש את הדגימות עםזרימת חנקן לפני ההדמיה. לכמת את העובי של לפחות 10 סיבי לכל תמונה כדי לקבוע את העובי הממוצע יפון עם תוכנת J תמונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העובי של הסרטים יכול להיקבע על ידי בדיקות התחלה באמצעות AFM. יבש (COL / ALG) 24 סרטים רבים שכבתיים / COL. שימוש במחט מזרק לגרד את הסרט. לאחר הלוקליזציה של השריטה עם מיקרוסקופ אור, להשיג תמונות עם AFM על 10 משטחים 2 מיקרומטר 10 x בגבול של השריטה. לחשב את הגבהים מהפרופילים שהושגו עם תוכנת AFM, המספק עובי שכבת הסרט. </li></ol> 3. ניטור עקיף של אינטגרציה שתל in vivo על ידי ניתוח של פלזמה דם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל האישורים הנדרשים הוועדה צריכים להיות מובן ניסויים בבעלי חיים בהתאם לכללים המסדירים עבור כל מדינה 21. במקרה שלנו המדריך לטיפול ושימוש בחי מעבדה (המועצה הלאומית למחקר, 2010) ואחריו והדואר אישור ועדת אתיקה של האוניברסיטה שטרסבורג מתקבל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע את ההשתלה באתר היעד. פרוטוקול ניטור הדם ניתנו כאן שימש להחלפת קנה הנשימה בארנבים לבנים בניו זילנד של כריתת קנה הנשימה 15 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות השתלת מעקב יומי הוא הכרחי כגון montioring רווחתם של בעלי החיים (ריפוי סביב אתרי הניתוח, קצב נשימה) הכללי ורישום המשקל שלהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לאמת את בדיקת הדם, להשתמש בשיטה מבוססת היטב כגון בדיקות ELISA לרמות ה-CRP בדם. בדיקות ה-CRP לבעלי חיים רבים זמינות והמבחן הספציפי המשמש לארנבונים מופיע בטבלה 1. כמו כן, השתמש המערבי סופג לקביעת רמות CGA. נוגדנים נגד CGA חד שבטיים (אנטי CGA 47-68) היו בשימוש בפרוטוקול זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפיון פלזמה, להשיג דגימות דם מורידי האוזניים של הארנבים. צנטריפוגה ב 5000 סל&quot;ד במשך 20 דקות ב 4 °, ג השתמש supernatant מתקבל לניתוח. בהליך שלנו, בדיקות אלה נעשות על בסיס שבועי, אבל בדיקות תכופות יותר גם אפשרית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היפוך שלב טיהור HPLC של תכולת חלבון פלזמה: חלץ את הפלזמה הארנב עם 0.1% של חומצת trifluoroacetic (1:1; V: V). לטהר את התמצית באמצעות HPLC מערכת Dionex (אולטימטיבי 3000; סאניווייל, קליפורניה ארצות הברית) בשלב הפוך 300-5C18-עמודת nucleosil (4 x 250 מ&quot;מ; גודל חלקיקים 5 מיקרומטר, נקבוביות, 300 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את הספיגה ב 214 ו 280 ננומטר. מערכת הממס משמשת היא אני) מרכך: 0.1% (V / V) חומצת trifluoroacetic (TFA) במים ושניים) מרכך ב &#39;: 0.09% (V / V) TFA ב70% (V / V) אצטוניטריל מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בקצב זרימה של 700 μl / דקות שימוש הדרגתיים לelutions. לאסוף את שברי השיא. לרכז את השברים על ידי אידוי על ידי יישום מהיר ואקום. זה חשוב כדי לעצור את מהירות ואקום לפני היובש מוחלט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתאם את הפסגות שהושגו בשלב נקודות שונות על פני שיתוףUrse תקופת ההשתלה. השתמש בפפטידים המטוהרים המראים מגמות עקביות במהלך ההשתלה לזיהוי אוטומטי על ידי Edman רצף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אוטומטי Edman רצף של פפטידים: קבע את רצף N-המסוף של פפטידים מטוהרים על ידי השפלה אוטומטית Edman באמצעות microsequencer Procise. טען את הדגימה למסננים מזכוכית polybrene שטופלו. השלב הבא הוא זיהוי של חומצות אמינו (Phenylthiohydantoin-PTH-XAA) על ידי כרומטוגרפיה בעמודת C 18 (, 200 מ&quot;מ C-18 x 2.1 PTH) 22. לאחר הרצף מתקבל, ניתן לזהות אותו על ידי שימוש בתוכנת מסד נתונים פיצוץ שוויצרי Prot. </li></ol>

<ol>
	<li>Hollister, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+scaffold+design+for+tissue+engineering.">Porous scaffold design for tissue engineering.</a> Nat. Mater. 4, 518-524 (2005).</li><li>Ryan, G., Pandit, A., Apatsidis, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+methods+of+porous+metals+for+use+in+orthopaedic+applications.">Fabrication methods of porous metals for use in orthopaedic applications.</a> Biomaterials. 27, 2651-2670 (2006).</li><li>Schultz, P., Vautier, D., Charpiot, A., Lavalle, P., Debry, C. <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+tracheal+prostheses+made+of+porous+titanium:+a+study+on+sheep.">Development of tracheal prostheses made of porous titanium: a study on sheep.</a> European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 264, 433-438 (2007).</li><li>Janssen, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laryngotracheal+reconstruction+with+porous+titanium+in+rabbits:+are+vascular+carriers+and+mucosal+grafts+really+necessary.">Laryngotracheal reconstruction with porous titanium in rabbits: are vascular carriers and mucosal grafts really necessary.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative. 4, 395-403 (2010).</li><li>Li, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+ingrowth+in+porous+titanium+implants+produced+by+3D+fiber+deposition.">Bone ingrowth in porous titanium implants produced by 3D fiber deposition.</a> Biomaterials. 28, 2810-2820 (2007).</li><li>Schultz, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyelectrolyte+multilayers+functionalized+by+a+synthetic+analogue+of+an+anti-inflammatory+peptide,+alpha-MSH,+for+coating+a+tracheal+prosthesis.">Polyelectrolyte multilayers functionalized by a synthetic analogue of an anti-inflammatory peptide, alpha-MSH, for coating a tracheal prosthesis.</a> Biomaterials. 26, 2621-2630 (2005).</li><li>M&#252;ller, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VEGF-Functionalized+Polyelectrolyte+Multilayers+as+Proangiogenic+Prosthetic+Coatings.">VEGF-Functionalized Polyelectrolyte Multilayers as Proangiogenic Prosthetic Coatings.</a> Advanced Functional Materials. 18, 1767-1775 (2008).</li><li>Mills, R. J., Frith, J. E., Hudson, J. E., Cooper-White, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Geometric+Challenges+on+Cell+Migration.">Effect of Geometric Challenges on Cell Migration.</a> Tissue Engineering Part C-Methods. 17, 999-1010 (2011).</li><li>O'Brien, F. J., Harley, B. A., Yannas, I. V., Gibson, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+pore+size+on+cell+adhesion+in+collagen-GAG+scaffolds.">The effect of pore size on cell adhesion in collagen-GAG scaffolds.</a> Biomaterials. 26, 433-441 (2005).</li><li>Karageorgiou, V., Kaplan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porosity+of+3D+biomaterial+scaffolds+and+osteogenesis.">Porosity of 3D biomaterial scaffolds and osteogenesis.</a> Biomaterials. 26, 5474-5491 (2005).</li><li>Budyanto, L., Goh, Y. Q., Ooi, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+porous+poly(L-lactide)+(PLLA)+scaffolds+for+tissue+engineering+using+liquid+-+liquid+phase+separation+and+freeze+extraction.">Fabrication of porous poly(L-lactide) (PLLA) scaffolds for tissue engineering using liquid - liquid phase separation and freeze extraction.</a> J. Mater. Sci. Mater. Med. 20, 105-111 (2009).</li><li>Kim, H. J., Huh, D., Hamilton, G., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+gut-on-a-chip+inhabited+by+microbial+flora+that+experiences+intestinal+peristalsis-like+motions+and+flow.">Human gut-on-a-chip inhabited by microbial flora that experiences intestinal peristalsis-like motions and flow.</a> Lab Chip. 12, 2165-2174 (2012).</li><li>Huh, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstituting+Organ-Level+Lung+Functions+on+a+Chip.">Reconstituting Organ-Level Lung Functions on a Chip.</a> Science. 328, 1662-1668 (2010).</li><li>Chaubaroux, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagen-Based+Fibrillar+Multilayer+Films+Cross-Linked+by+a+Natural+Agent.">Collagen-Based Fibrillar Multilayer Films Cross-Linked by a Natural Agent.</a> Biomacromolecules. 13, 2128-2135 (2012).</li><li>Huang, Y., Siewe, M., Madihally, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+spatial+architecture+on+cellular+colonization.">Effect of spatial architecture on cellular colonization.</a> Biotechnology and Bioengineering. 93, 64-75 (2006).</li><li>Kirkpatrick, C. J., Fuchs, S., Unger, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-culture+systems+for+vascularization+-+Learning+from+nature.">Co-culture systems for vascularization - Learning from nature.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 63, 291-299 (2011).</li><li>Lavalle, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Aspects+of+Films+Prepared+by+a+Sequential+Deposition+of+Species:+Perspectives+for+Smart+and+Responsive+Materials.">Dynamic Aspects of Films Prepared by a Sequential Deposition of Species: Perspectives for Smart and Responsive Materials.</a> Advanced Materials. 23, 1191-1221 (2011).</li><li>Zhang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serum+concentration+of+chromogranin+A+at+admission:+An+early+biomarker+of+severity+in+critically+ill+patients.">Serum concentration of chromogranin A at admission: An early biomarker of severity in critically ill patients.</a> Annals of Medicine. 41, 38-44 (2009).</li><li>Goh, Y., Ooi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+characterization+of+porous+poly(l+-lactide)+scaffolds+using+solid+-+liquid+phase+separation.">Fabrication and characterization of porous poly(l -lactide) scaffolds using solid - liquid phase separation.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 19, 2445-2452 (2008).</li><li>Vrana, N. 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=Modification+of+macroporous+titanium+tracheal+implants+with+biodegradable+structures:+Tracking+in+vivo+integration+for+determination+of+optimal+in+situ+epithelialization+conditions.">Modification of macroporous titanium tracheal implants with biodegradable structures: Tracking in vivo integration for determination of optimal in situ epithelialization conditions.</a> Biotechnology and Bioengineering. 109, 2134-2146 (2012).</li><li>Dupret-Bories, 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=Development+of+surgical+protocol+for+implantation+of+tracheal+prostheses+in+sheep.">Development of surgical protocol for implantation of tracheal prostheses in sheep.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 48, 851-864 (2011).</li><li>Gasnier, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+and+location+of+post-translational+modifications+on+chromogranin+B+from+bovine+adrenal+medullary+chromaffin+granules.">Characterization and location of post-translational modifications on chromogranin B from bovine adrenal medullary chromaffin granules.</a> Proteomics. 4, 1789-1801 (2004).</li><li>Vrana, 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=Hybrid+Titanium/Biodegradable+Polymer+Implants+with+an+Hierarchical+Pore+Structure+as+a+Means+to+Control+Selective+Cell+Movement.">Hybrid Titanium/Biodegradable Polymer Implants with an Hierarchical Pore Structure as a Means to Control Selective Cell Movement.</a> PLoS ONE. 6, e20480 (2011).</li><li>Nakatsu, M. N., Davis, J., Hughes, C. C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+Fibrin+Gel+Bead+Assay+for+the+Study+of+Angiogenesis.">Optimized Fibrin Gel Bead Assay for the Study of Angiogenesis.</a> J. Vis. Exp. (3), e186 (2007).</li><li>Ganguly, A., Zhang, H., Sharma, R., Parsons, S., Patel, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+Human+Umbilical+Vein+Endothelial+Cells+and+Their+Use+in+the+Study+of+Neutrophil+Transmigration+Under+Flow+Conditions.">Isolation of Human Umbilical Vein Endothelial Cells and Their Use in the Study of Neutrophil Transmigration Under Flow Conditions.</a> J. Vis. Exp. (66), e4032 (2012).</li><li>Dong, C. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photomediated+crosslinking+of+C6-cinnamate+derivatized+type+I+collagen.">Photomediated crosslinking of C6-cinnamate derivatized type I collagen.</a> Biomaterials. 26, 4041-4049 (2005).</li></ol>

NE Vrana הנו עובד Protip SAS.

הדרגתיים נקבובית הם כלים חשובים בהנדסת רקמות ממשק והוא יכול לשמש את המערכת המתוארת כאן לבד או בשילוב עם שתלים מתכתיים כדי ליצור שיפוע נקבובית ללמוד נדידת תאים. המערכת אינה מחייבת כל הגדרה נוספת או ציוד נוסף מלבד מנדף כימי כדי לטפל בממסים אורגניים, ולכן זה יכול להיות ?...

נכון לעכשיו זמינים שתלים מתכתיים מתאימים ליישומי עומס נושאות, אבל שאינו מחייבים פריקותיהם עיצובים אשר להבטיח ממשק חזק עם הרקמה הסובבת אותם 1. על ידי מתן מבנים המאפשרים הסלולר בצמיחה והתישבות in vivo, חיים שלמים של שתלים מתכתיים יכולים להיות ממושך 2. שתלים מתכתיים בגלוי נקבובי מבטיחים חומרים להנדסת רקמות ממשק וגם להבטחת קולוניזציה טובה של השתלים. הם כבר השתמשו באופן פעיל כשתלים אורתופדיים וגם כשתלים קנו נשימת 3-5. עם זאת, עדיין יש בעיות שצריכות לפתור, כגון שליטה המדויקת תנועת תא באזורים הנקבוביות. אי שליטה בתהליך זה עלול להוביל להתישבות שלמה בקצה אחד וrestenosis בצד השני. גם functionalization נוסף של שתלים אלו הוא הכרחי להשגת פונקציות גבוהות יותר, כגון, מסירה של גורמי גדילה,כלי דם בבימויו ובתנועה בו זמנית של תאים מסוגים שונים 6-8. לשתלים בקנה נשימה, זה חיוני כמו קולוניזציה של השתל על ידי רקמת vascularized רצויה. עם זאת, בלתי מבוקרת של הרקמות בצמיחה ללומן של קנה הנשימה אינן רצויות משום שהיא מקטינה patency שתל. אפשרות אחת כדי לשלוט בתנועת תא היא הדרת גודל. אם תדע את הגודל של תאי המטרה וביכולתם לקיים אינטראקציה עם פולימר סינטטי נתון זה אפשרי לפתח הדרגתיים של נקבוביות אשר יכול למעשה לקבוע את העומק של תנועת תא. למשל על ידי יצירת ארכיטקטורה נקבובית כי הוא גדול מספיק לכניסה של תאי רקמות חיבור, כגון fibroblasts extraluminally, אך קטן מספיק (פחות מ -10 מיקרומטר) כדי למנוע התנועה שלהם intraluminally שליטה אפקטיבית על קולוניזציה של שתל צינורי יכול להיות מושגת. משיטות ליצירה נקבוביות זמינות, כגון הקפאת dryiנג, שטיפת חלקיקים, גז קצף 9,10; הקל ביותר כדי להתאים שיטה להיווצרות מהירה של מעברי צבע נקבוביות עם כמות מינימאלית של ציוד הדרוש הוא להקפיא מיצוי 11. בשיטה זו, פתרון פולימר הוא קפוא בתערובת בינארית של ממס אורגני ומים. לאחר מכן, החליף הממס באמצעות מיצוי בנוזל ליל מראש צונן כגון אתנול. הקפאה ותנאי חילוץ לקבוע את הצורה ואת הגודל של הנקבוביות ואם החילוץ נעשה באופן שבו ניתן לשלוט בתנועה של פתרון החילוץ, גודל וצורה נקבובית יכולים להיות directionally מווסת. צעד שני לרקמות תאיות הוא היווצרות מחסומים נקבוביים בין סוגי תאים שונים לשליטה באינטראקציה ביניהם. זה גם הכרחי לזמינות של microenvironments שונה לסוגי תאים שונים, בהתאם לדרישות שלהם 12,13. קנה נשימה היא איבר צינורי שמחבר את הגרון עם bronchאני. יש לו בטנה פנימית pseudostratified אפיתל הריסים עם תאי גביע אשר מייצרים ריר interdispersed. מבנה 3D והיציבות של קנה הנשימה הוא מתוחזק על ידי סחוס בצורה של C-טבעות. כך, בקנה נשימה מלאכותית לא אמורה להיות צומת מוגדרת בין רקמת החיבור ושכבת אפיתל הריסים. בעוד מבנה 3D הוא הכרחי עבור חלק רקמת החיבור, ההגירה של תאי האפיתל מחייבת קרום דמוית מרתף פני השטח כדי להשיג תנועה כיוונית וסגירת הפצע. סרטים רבים שכבתיים polyelectrolyte (PEMs) הם אופציה אפשרית אחת להשיג מחקה קרום במרתף. שיטת שכבה אחר שכבה (LbL) היא תהליך תכליתי להשיג ציפוי פני שטח דק ופונקציונלי. היא מבוססת על אינטראקציות אלקטרוסטטיות של שתי polyelectrolytes הטעונים הפוך והצטברותם באופן רציף כדי לקבל קנה המידה ננומטרי ציפוי פני שטח שתכונותיו יכול להיות מגוונות על ידי משתנים פשוט משתנים כגון מיני polyelectrolyte, pH,מספר שכבה, תוספת של שכבת מכסת, אחד וכו &#39;crosslinking היתרונות העיקריים של שיטת LbL היא היכולת שלה להתאים את הטופוגרפיה של המצע הבסיסי. לכן, בתנאים מבוקרים בשיטה זו יכולה לשמש גם לקבלת משטח כיסוי של מבנים נקבוביים. אם הקולגן משמש כאחד מpolyelectrolytes זה אפשרי להשיג מבני nanofibrillar שיכול לחקות את פני השטח של קרום במרתף. Hydrophobicity של טיטניום מאפשר פיתוח של מבנים כאלה וfibrillarity ניתן לשמר בציפוי עבה 14. יכולים גם להיות נשלטו קובץ מצורף והתנועה של תאים על פני השטח בדרך זו. באמצעות הקפאת חילוץ וציפוי סרט LbL ברצף, ניתן להשיג מבנה שבו תנועת תא יכולה להיות נשלט רוחבי, אורכי circumferentially 15. כאן אנו מתארים שתי שיטות חדשניות לשינוי שתלי טיטניום באמצעות ההתנהגות הידרופובי שלהם שיכולים להיותהוארך לשינוי של שתלים נקבוביים שונים: א) היווצרות הדרגתיים של micropores בתוך שתלי טיטניום macroporous עם הידרופובי, פולימרים סינטטיים ii) היווצרות של שכבת סרט פולימרים עבה על פני השטח השתל שתומך בגדילת תאים והיווצרות רירית ידי multilayers polyelectrolyte. ניתן להשתמש בשיטות אלה ברצף או בנפרד. הם מספקים מבנים המבטיחים הגירה מבוקרת וארגון המרחבי של תאים מסוגים שונים ברקמות תאיות 16,17. למקרה הספציפי של קנה הנשימה, את התוצאה הרצויה לשתל תהיה קולוניזציה על ידי רקמת fibrovascular בתוך הדרגתיים micropore ללא restenosis וההיווצרות של הציפוי הפנימי של תאי אפיתל ריסים על multilayers polyelectrolyte. אחת דרכים לשליטה באינטגרציה של שתלים היא לעשות התערבויות כירורגיות קטנות בתקופת האינטגרציה שלהם עם המארח באתרו. על מנת להיות לא מסוגלo להחליט על העיתוי של ההתערבויות, חשוב לקבל מידע על ההשפעות המערכתיות של השתל. חלבון מגיב C (CRP) כבר משמש לניטור של זיהום ותגובה דלקתית במסגרות קליניות. Chromogranin (CGA) יכול לשמש גם באופן דומה ועשויים לספק תוצאות מדויקות יותר כדי לבחון את הרמה של דלקת 18. כדרך אפשרית של התבוננות אינטגרציה שתל מתכתית in vivo, אנו מציגים הליך ניטור רציף של תופעות מערכתיות שתל על ידי אפיון של דגימות דם של בעלי חיים עם כרומטוגרפיה נוזלית בלחץ גבוה (HPLC) ורצף חלבון שלאחר מכן. שכלול של שיטה זו יכול לשמש גם כדי להתחמק מניתוח היסטולוגית נקודת סיום קבוע. חיתוך היסטולוגית של שתלים מתכתיים הוא תהליך ארוך, מסורבל ויקר, ויכול להתבצע רק בנקודות זמן ספציפיות. בגלל סיבה זו, בדיקות דם המספקים מידע חזק על בריאות השתל מתוכננת היטב, הייתייהיו מסלולים אפשריים כדי להקטין את הניסויים בבעלי חיים כפי שנקבע לפי כללי האיחוד האירופי האחרונים הנוגעים לניסויים בבעלי החיים. השיטות שהוצגו כאן יכולות לשמש כדי לשפר את הביצועים של שתלים מתכתיים באמצעות functionalization או שיש דרך חלופית של ניטור את השתלים הקיימים.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagent</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dioxane</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>360481</td>
 <td>Toxic material, Strictly under chemical hood</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PLLA 
 i. Poly(L-lactide) inherent viscosity ~0.5 dl/g 
 ii. Poly(L-lactide) inherent viscosity ~2.0 dl/g 
 </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>94829, 81273</td>
 <td>The choice of molecular weight and inherent viscosity is application dependent.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PRONOVA UP LVG (Sodium Alginate)</td>
 <td>Novamatrix</td>
 <td>4200006</td>
 <td>Low viscosity(20-200 mPa.s)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Collagen type I (Bovine)</td>
 <td>Symatese</td>
 <td>CBPE2US100</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Pen/Strep, Fungizone </td>
 <td>Promocell</td>
 <td>C42020</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Genipin</td>
 <td>Wako</td>
 <td>0703021</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Silicon nitride probes with aspring constant of 0.03 N.m-1. </td>
 <td>Bruker </td>
 <td>MSCT </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Trifluoroacetic acid for HPLC ,&ge;99.0% </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>302031</td>
 <td>Hazardous Material, Please follow MSDS carefully</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Acetonitrile, for HPLC ,&ge;99.9% </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>34998</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Calcein-AM</td>
 <td>Invitrogen</td>
 <td>C3100MP </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PKH26 Red Fluorescent Cell Linker Kit for General Cell Membrane Labeling </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>PKH26GL</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Rabbit C-Reactive Protein (CRP) ELISA kit</td>
 <td>Genway Bio</td>
 <td>GWB-9BF960 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>DMSO, Bioreagent, &ge;99.7% </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>D2650</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Equipment</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Multimode Nanoscope IV Atomic Force microscope</td>
 <td>Bruker</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Procise microsequencer </td>
 <td>Applied Biosystems </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ultima 3000 HPLC system </td>
 <td>Dionex</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scanning Electron Microscope Hitachi TM 100</td>
 <td>Hitachi </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Confocal Scanning Laser Microscope Zeiss LSM 510 </td>
 <td>Zeiss </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
 </table>
Table 1. List of Materials and Reagents.

multi-scale modification of metallic implants with pore gradients, polyelectrolytes and their indirect monitoring in vivo

שתלים מתכתיים, בעיקר שתלים טיטניום, נמצאים בשימוש נרחב ביישומים קליניים. רקמה בצמיחה ובאינטגרציה לשתלים אלו ברקמות הן פרמטרים חשובים לתוצאות קליניות מוצלחות. על מנת לשפר את שילוב רקמות, שתלים מתכתיים נקבוביים לי מפותחים. פתיחה הנקבוביות של קצף מתכתי הוא יתרון מאוד, שכן יכולים להיות פונקציונליות האזורים הנקבוביות מבלי להתפשר על התכונות מכאניות של המבנה כולו. כאן אנו מתארים שינויים כאלה בשימוש בשתלי טיטניום נקבוביים המבוססים על microbeads טיטניום. על ידי שימוש בתכונות הטבועות פיסיות כגון hydrophobicity של טיטניום, ניתן להשיג הדרגתיים נקבובית הידרופובי בתוך שתלים מתכתיים מבוסס microbead ובו בזמן יש קרום במרתף דומים המבוסס על פולימרים הידרופילי, טבעיים. הדרגתיים נקבובית 3D נוצרים על ידי פולימרים סינטטיים כגון חומצת פולי-L-לקטית (PLLA) על ידי שיטת הקפאת חילוץ. 2D nanofibrillar סורפרצופים נוצרים על ידי השימוש בקולגן / אלגינט ואחריו צעד crosslinking עם crosslinker טבעי (genipin). סרט nanofibrillar זה נבנה על ידי שכבה אחרת שכבה (LbL) שיטת תצהיר של שתי המולקולות הטעונות הפוך, קולגן ואלגינט. לבסוף, ניתן לקבל בו שתל אזורים שונים יכולים להכיל תאים מסוגים שונים, כפי שהדבר דרושים לרקמות תאיות רבות. על ידי, ניתן לשלוט בתנועת הסלולר בדרך זו בכיוונים שונים על ידי תאים מסוגים שונים. מערכת כזו מתוארת למקרה הספציפי של קנה הנשימה התחדשות, אבל זה יכול להיות שונה לאברי המטרה אחרים. ניתוח של נדידת תאים והשיטות האפשריות ליצירת שיפועים נקבוביות שונים פירט. השלב הבא בניתוח של שתלים כאלה הוא אפיונם לאחר השתלה. עם זאת, ניתוח היסטולוגית של שתלים מתכתיים הוא תהליך ארוך ומסורבל, ובכך לתגובת מארח ניטור לשתלים מתכתיים in vivoהשיטה מבוססת על ניטור lternative חלבוני דם CGA ושונים היא גם תאר. שיטות אלה יכולים לשמש לפיתוח בהגירת מחוייט מבחנה ובדיקות קולוניזציה ולשמש גם לניתוח של שתלי מתכת פונקציונליות in vivo ללא היסטולוגיה.

<html> היווצרות הדרגתיים נקבובית על ידי שינוי הריכוז של פתרון PLLA, אפשר לשלוט על הגודל של הנקבוביות בצד extraluminal של השתלים. גודל וצורה נקבוביות הושפע באופן משמעותי על ידי הנוכחות של שתלי טיטניום (1A ו-1B דמויות). גודל נקבובית נע 40-100...

Watch this Scientific Journal Video about Multi-Scale Modification of Metallic Implants With Pore Gradients, Polyelectrolytes and Their Indirect Monitoring In vivo at JoVE.com

Multi-Scale Modification of Metallic Implants With Pore Gradients, Polyelectrolytes and Their Indirect Monitoring In vivo

בסרטון הזה, נדגים טכניקות שינוי לשתלים מתכתיים נקבוביים כדי לשפר את הפונקציונליות שלהם ולשלוט בנדידת תאים. טכניקות כוללות פיתוח הדרגתיים נקבובית כדי לשלוט בתנועת תא ב3D וייצור של קרום במרתף מחקה כדי לשלוט בתנועת תא ב2-D. כמו כן, שיטה המבוססת על HPLC בשילוב שתל ניטור ב-vivo באמצעות ניתוח של חלבונים בדם מתוארת.

שינוי רב היקף של שתלים מתכתיים עם מילויים נקבוביים, Polyelectrolytes וניטורם העקיף<em&gt; בvivo</em

Metallic implants, especially titanium implants, are widely used in  clinical applications. Tissue in-growth and integration to these implants in  the ...

multi-scale-modification-metallic-implants-with-pore-gradients

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Multi-Scale Modification of Metallic Implants With Pore Gradients, Polyelectrolytes and Their Indirect Monitoring In vivo

10.8K Views.  INSERM. בסרטון הזה, נדגים טכניקות שינוי לשתלים מתכתיים נקבוביים כדי לשפר את הפונקציונליות שלהם ולשלוט בנדידת תאים. טכניקות כוללות פיתוח הדרגתיים נקבובית כדי לשלוט בתנועת תא ב3D וייצור של קרום במרתף מחקה כדי לשלוט בתנועת תא ב2-D. כמו כן, שיטה המבוססת על HPLC בשילוב שתל ניטור ...

Video: Multi-Scale Modification of Metallic Implants With Pore Gradients, Polyelectrolytes and Their Indirect Monitoring In vivo

Monitoring Protein Adsorption with Solid-state Nanopores

Solid-state nanopores have been used to perform measurements at the single-molecule level to examine the local structure and flexibility of nucleic acids 1-6, the unfolding of proteins 7, and binding affinity of different ligands 8. By coupling these nanopores to the resistive-pulse technique 9-12, such measurements can be done under a wide variety of conditions and without the need for labeling 3. In the resistive-pulse technique, an ionic salt solution is introduced on both sides of the nanopore. Therefore, ions are driven from one side of the chamber to the other by an applied transmembrane potential, resulting in a steady current. The partitioning of an analyte into the nanopore causes a well-defined deflection in this current, which can be analyzed to extract single-molecule information. Using this technique, the adsorption of single proteins to the nanopore walls can be monitored under a wide range of conditions 13. Protein adsorption is growing in importance, because as microfluidic devices shrink in size, the interaction of these systems with single proteins becomes a concern. This protocol describes a rapid assay for protein binding to nitride films, which can readily be extended to other thin films amenable to nanopore drilling, or to functionalized nitride surfaces. A variety of proteins may be explored under a wide range of solutions and denaturing conditions. Additionally, this protocol may be used to explore more basic problems using nanopore spectroscopy.

A method of using solid-state nanopores to monitor the non-specific adsorption of proteins onto an inorganic surface is described. The method employs the resistive-pulse principle, allowing for the adsorption to be probed in real-time and at the single-molecule level. Because the process of single protein adsorption is far from equilibrium, we propose the employment of parallel arrays of synthetic nanopores, enabling for the quantitative determination of the apparent first-order reaction rate constant of protein adsorption as well as and the Langmuir adsorption constant.

חלבון ניטור ספיחה עם מצב מוצק nanopores

Solid-state nanopores have been used to perform measurements at the single-molecule level to examine the local structure and flexibility of nucleic acids ...

Mass Cytometry: Protocol for Daily Tuning and Running Cell Samples on a CyTOF Mass Cytometer

In recent years, the rapid analysis of single cells has commonly been performed using flow cytometry and fluorescently-labeled antibodies. However, the issue of spectral overlap of fluorophore emissions has limited the number of simultaneous probes. In contrast, the new CyTOF mass cytometer by DVS Sciences couples a liquid single-cell introduction system to an ICP-MS.1 Rather than fluorophores, chelating polymers containing highly-enriched metal isotopes are coupled to antibodies or other specific probes.2-5 Because of the metal purity and mass resolution of the mass cytometer, there is no "spectral overlap" from neighboring isotopes, and therefore no need for compensation matrices. Additionally, due to the use of lanthanide metals, there is no biological background and therefore no equivalent of autofluorescence. With a mass window spanning atomic mass 103-203, theoretically up to 100 labels could be distinguished simultaneously. Currently, more than 35 channels are available using the chelating reagents available from DVS Sciences, allowing unprecedented dissection of the immunological profile of samples.6-7
Disadvantages to mass cytometry include the strict requirement for a separate metal isotope per probe (no equivalent of forward or side scatter), and the fact that it is a destructive technique (no possibility of sorting recovery). The current configuration of the mass cytometer also has a cell transmission rate of only ~25%, thus requiring a higher input number of cells.
Optimal daily performance of the mass cytometer requires several steps. The basic goal of the optimization is to maximize the measured signal intensity of the desired metal isotopes (M) while minimizing the formation of oxides (M+16) that will decrease the M signal intensity and interfere with any desired signal at M+16. The first step is to warm up the machine so a hot, stable ICP plasma has been established. Second, the settings for current and make-up gas flow rate must be optimized on a daily basis. During sample collection, the maximum cell event rate is limited by detector efficiency and processing speed to 1000 cells/sec. However, depending on the sample quality, a slower cell event rate (300-500 cells/sec) is usually desirable to allow better resolution between cells events and thus maximize intact singlets over doublets and debris. Finally, adequate cleaning of the machine at the end of the day helps minimize background signal due to free metal.

The steps necessary for daily tuning and optimization of the performance of a CyTOF mass cytometer are described. Comments on optimal sample preparation and flow rate are discussed

Cytometry המוני: פרוטוקול לכוונון יומי ודגימות תאים פועלים על Cytometer המוני CyTOF

In recent years, the rapid analysis of single cells has commonly been performed using flow cytometry and fluorescently-labeled antibodies. However, the ...

Graphene Coatings for Biomedical Implants

Atomically smooth graphene as a surface coating has potential to improve implant properties. This demonstrates a method for coating nitinol alloys with nanometer thick layers of graphene for applications as a stent material. Graphene was grown on copper substrates via chemical vapor deposition and then transferred onto nitinol substrates. In order to understand how the graphene coating could change biological response, cell viability of rat aortic endothelial cells and rat aortic smooth muscle cells was investigated. Moreover, the effect of graphene-coatings on cell adhesion and morphology was examined with fluorescent confocal microscopy. Cells were stained for actin and nuclei, and there were noticeable differences between pristine nitinol samples compared to graphene-coated samples. Total actin expression from rat aortic smooth muscle cells was found using western blot. Protein adsorption characteristics, an indicator for potential thrombogenicity, were determined for serum albumin and fibrinogen with gel electrophoresis. Moreover, the transfer of charge from fibrinogen to substrate was deduced using Raman spectroscopy. It was found that graphene coating on nitinol substrates met the functional requirements for a stent material and improved the biological response compared to uncoated nitinol. Thus, graphene-coated nitinol is a viable candidate for a stent material.

Graphene offers potential as a coating material for biomedical implants. In this study we demonstrate a method for coating nitinol alloys with nanometer thick layers of graphene and determine how graphene may influence implant response.

ציפוי גרפן עבור שתלים ביו

Atomically smooth graphene as a surface coating has potential to improve implant properties. This demonstrates a method for coating nitinol alloys with ...

Creating Adhesive and Soluble Gradients for Imaging Cell Migration with Fluorescence Microscopy

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as growth factors. Here, we outline a method to create opposing gradients of adhesive and soluble cues in a microfluidic chamber, which is compatible with live cell imaging. A copolymer of poly-L-lysine and polyethylene glycol (PLL-PEG) is employed to passivate glass coverslips and prevent non-specific adsorption of biomolecules and cells. Next, microcontact printing or dip pen lithography are used to create tracks of streptavidin on the passivated surfaces to serve as anchoring points for the biotinylated peptide arginine-glycine-aspartic acid (RGD) as the adhesive cue. A microfluidic device is placed onto the modified surface and used to create the gradient of adhesive cues (100% RGD to 0% RGD) on the streptavidin tracks. Finally, the same microfluidic device is used to create a gradient of a chemoattractant such as fetal bovine serum (FBS), as the soluble cue in the opposite direction of the gradient of adhesive cues.

A method for the assembly of adhesive and soluble gradients in a microscopy chamber for live cell migration studies is described. The engineered environment combines antifouling surfaces and adhesive tracks with solution gradients and therefore allows one to determine the relative importance of guidance cues.

יצירת Gradients הדבק והמסיס לנדידת תאי דימות באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as ...

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large animal model. A step by-step protocol for inter-positional placement of the TEV and real-time digital assessment of the TEV and native carotid arteries is described here. In vivo monitoring is made possible by the implantation of flow probes, catheters and ultrasonic crystals (capable of recording dynamic diameter changes of implanted TEVs and native carotid arteries) at the time of surgery. Once implanted, researchers can calculate arterial blood flow patterns, invasive blood pressure and artery diameter yielding parameters such as pulse wave velocity, augmentation index, pulse pressures and compliance. Data acquisition is accomplished using a single computer program for analysis throughout the duration of the experiment. Such invaluable data provides insight into TEV matrix remodeling, its resemblance to native/sham controls and overall TEV performance in vivo.

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

A step-by-step protocol for the inter-positional placement of Tissue Engineered Vessels (TEVs) into the carotid artery of a sheep using end-to-end anastomosis and real-time digital assessment in vivo until animal sacrifice.

טכניקה כירורגית להשתלה של רקמות שתלי כלי דם מהונדסים ולאחר<em&gt; In vivo</em&gt; ניטור

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large ...

Generation of Scalable, Metallic High-Aspect Ratio Nanocomposites in a Biological Liquid Medium

The goal of this protocol is to describe the synthesis of two novel biocomposites with high-aspect ratio structures. The biocomposites consist of copper and cystine, with either copper nanoparticles (CNPs) or copper sulfate contributing the metallic component. Synthesis is carried out in liquid under biological conditions (37 &#176;C) and the self-assembled composites form after 24 hr. Once formed, these composites are highly stable in both liquid media and in a dried form. The composites scale from the nano- to micro- range in length, and from a few microns to 25 nm in diameter. Field emission scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) demonstrated that sulfur was present in the NP-derived linear structures, while it was absent from the starting CNP material, thus confirming cystine as the source of sulfur in the final nanocomposites. During synthesis of these linear nano- and micro-composites, a diverse range of lengths of structures is formed in the synthesis vessel. Sonication of the liquid mixture after synthesis was demonstrated to assist in controlling average size of the structures by diminishing the average length with increased time of sonication. Since the formed structures are highly stable, do not agglomerate, and are formed in liquid phase, centrifugation may also be used to assist in concentrating and segregating formed composites.

Here we present a protocol to synthesize novel, high-aspect ratio biocomposites under biological conditions and in liquid media. The biocomposites scale from nanometers to micrometers in diameter and length, respectively. Copper nanoparticles (CNPs) and copper sulfate combined with cystine are the key components for the synthesis.

דור של, Nanocomposites יחס Scalable מתכתי גבוהה היבט בביולוגי נוזלי בינוני

The goal of this protocol is to describe the synthesis of two novel biocomposites with high-aspect ratio structures. The biocomposites consist of copper ...

Synthesis of Keratin-based Nanofiber for Biomedical Engineering

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of these porous nanofibers is of great interest due to their unique physiochemical properties. Here we elaborate on the fabrication of keratin containing poly (&#949;-caprolactone) (PCL) nanofibers (i.e., PCL/keratin composite fiber). Water soluble keratin was first extracted from human hair and mixed with PCL in different ratios. The blended solution of PCL/keratin was transformed into nanofibrous membranes using a laboratory designed electrospinning set up. Fiber morphology and mechanical properties of the obtained nanofiber were observed and measured using scanning electron microscopy and tensile tester. Furthermore, degradability and chemical properties of the nanofiber were studied by FTIR. SEM images showed uniform surface morphology for PCL/keratin fibers of different compositions. These PCL/keratin fibers also showed excellent mechanical properties such as Young&#39;s modulus and failure point. Fibroblast cells were able to attach and proliferate thus proving good cell viability. Based on the characteristics discussed above, we can strongly argue that the blended nanofibers of natural and synthetic polymers can represent an excellent development of composite materials that can be used for different biomedical applications.

Electrospun nanofibers have a high surface area to weight ratio, excellent mechanical integrity, and support cell growth and proliferation. These nanofibers have a wide range of biomedical applications. Here we fabricate keratin/ PCL nanofibers, using the electrospinning technique, and characterize the fibers for possible applications in tissue engineering.

סינתזה של nanofiber קראטין מבוסס על הנדסה ביו רפואית

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of ...

A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate Poly(Lactic Acid) Scaffolds with Graded Pore Size

Over the recent years, functionally graded scaffolds (FGS) gaineda crucial role for manufacturing of devices for tissue engineering. The importance of this new field of biomaterials research is due to the necessity to develop implants capable of mimicking the complex functionality of the various tissues, including a continuous change from one structure or composition to another. In this latter context, one topic of main interest concerns the design of appropriate scaffolds for bone-cartilage interface tissue. In this study, three-layered scaffolds with graded pore size were achieved by melt mixing poly(lactic acid) (PLA), sodium chloride (NaCl) and polyethylene glycol (PEG). Pore size distributions were controlled by NaCl granulometry and PEG solvation. Scaffolds were characterized from a morphological and mechanical point of view. A correlation between the preparation method, the pore architecture and compressive mechanical behavior was found. The interface adhesion strength was quantitatively evaluated by using a custom-designed interfacial strength test. Furthermore, in order to imitate the human physiology, mechanical tests were also performed in phosphate buffered saline (PBS) solution at 37 &#176;C. The method herein presented provides a high control of porosity, pore size distribution and mechanical performance, thus offering the possibility to fabricate three-layered scaffolds with tailored properties by following a simple and eco-friendly route.

A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate PolyLactic Acid Scaffolds with Graded Pore Size

In this work, poly(lactic acid)/polyethylene glycol (PLA/PEG) scaffolds were prepared by using a combination of melt mixing and selective leaching. The method herein discussed permitted to develop three-layer scaffolds by highly controlling both porosity and pore size. The mechanical properties were also evaluated in a physiological environment.

קליל ידידותי לסביבת כביש לפברק פולי (החומצה לקטית) פיגומים עם גודל מדורג נקבובי

Over the recent years, functionally graded scaffolds (FGS) gaineda crucial role for manufacturing of devices for tissue engineering. The importance of ...

Synthesis of Multi-walled Carbon Nanotubes Modified with Silver Nanoparticles and Evaluation of Their Antibacterial Activities and Cytotoxic Properties

In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were treated with an aqueous sulfuric acid solution to form an oxygen-based functional group. Silver MWCNTs were prepared by the reductive deposition of silver from an aqueous solution of AgNO3 on the oxidized MWCNTs. Given the unique color of the CNTs, it was not possible to apply them to the minimum inhibitory concentration or mitochondrial toxicity assays to evaluate the toxicity and antibacterial properties, since they would interfere with the assays. The inhibition zone and minimum bactericidal concentration for the Ag-MWCNTs were measured and Live/Dead and Trypan Blue assays were used to measure the toxicity and antibacterial properties without interfering with the color of the CNTs.

In this study, antimicrobial nanomaterials were synthesized by acidic oxidation of multiwalled carbon nanotubes and subsequent reductive deposition of silver nanoparticles. Antimicrobial activity and cytotoxicity tests were performed with the as-prepared nanomaterials.

סינתזה של צינורות פחמן עם קירות רב שופרת סילבר חלקיקים והערכה של פעילות אנטיבקטריאליות שלהם ומאפיינים ציטוטוקסיות

In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were treated with an aqueous sulfuric acid solution to form an oxygen-based functional group. Silver ...

Rigid Embedding of Fixed and Stained, Whole, Millimeter-Scale Specimens for Section-free 3D Histology by Micro-Computed Tomography

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in every tissue to be identified and characterized. Our laboratory is actively working to make technological advances in X-ray micro-computed tomography (micro-CT) that will bring the diagnostic power of histology to the study of full tissue volumes at cellular resolution (i.e., an X-ray Histo-tomography modality). Toward this end, we have made targeted improvements to the sample preparation pipeline. One key optimization, and the focus of the present work, is a straightforward method for rigid embedding of fixed and stained millimeter-scale samples. Many of the published methods for sample immobilization and correlative micro-CT imaging rely on placing the samples in paraffin wax, agarose, or liquids such as alcohol. Our approach extends this work with custom procedures and the design of a 3-dimensional printable apparatus to embed the samples in an acrylic resin directly into polyimide tubing, which is relatively transparent to X-rays. Herein, sample preparation procedures are described for the samples from 0.5 to 10 mm in diameter, which would be suitable for whole zebrafish larvae and juveniles, or other animals and tissue samples of similar dimensions. As proof of concept, we have embedded the specimens from Danio, Drosophila, Daphnia, and a mouse embryo; representative images from 3-dimensional scans for three of these samples are shown. Importantly, our methodology leads to multiple benefits including rigid immobilization, long-term preservation of laboriously-created resources, and the ability to re-interrogate samples.

We developed protocols and designed a custom apparatus to enable embedding of millimeter-scale specimens. We present sample preparation procedures with an emphasis on embedding in acrylic resin and polyimide tubing to achieve rigid immobilization and long-term storage of specimens for the interrogation of tissue architecture and cell morphology by micro-CT.

נוקשה ההטמעה של קבוע, צבעונית, ככלל, דגימות מילימטר-סולם עבור היסטולוגיה ללא סעיף תלת-ממד על-ידי מיקרו-שחושב טומוגרפיה

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in ...