我々は、バイオリアクターの開発を支援するためMaegan B. Colehourに感謝。これらの研究は、麻酔のエール大学学科によっておよびNIHの助成金HL 098220（LENまで）によって賄われた。 THPは、NIH T32 GM007171によってサポートされていました。

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	<li>American Lung Association. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Lung Disease Data. , (2008).</li><li>Petersen, T. H., Calle, E. A., Colehour, M. B., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioreactor+for+the+Long+Term+Culture+of+Lung+Tissue.">Bioreactor for the Long Term Culture of Lung Tissue.</a> Cell Transplant. , (2010).</li><li>Bilek, A. M., Dee, K. C., Gaver, D. 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LENはHumacyte、再生医療の会社の株式を取得しています。 Humacyteは、これらの研究に資金を供給していない、と記載される実験や方法のいずれかの設計、解釈、またはレポートには影響しなかった。著者ら（LEN、THP、EAC）とエール大学は、肺の組織工学に関連する特許出願を提出した。

システムの最も重要な側面は、足場と培養再移入の肺を準備し、播種の過程で血管床に適用される圧力の無菌性の維持、および綿密なモニタリングを含むここに紹介。無菌性は最高の、使用前にすべての材料をオートクレーブで、間もなく植後の閉鎖系で肺をマウントし、この障壁のその後の違反を回避することによって維持されます。脱細胞マトリクスを徹底的に洗浄し、培養用の滅菌バイオリアクターに転送された後に、シリコンキャップや他のシールとの接続が妨げまたは削除しないでください。可能な限りチェックで圧力を保つために、重力によって駆動される流れが望ましい。ポンプは、流体の循環のために必要なときは、PBSで洗浄し、培養中に継続して後に始まる、我々が直接流体を圧トランスデューサーと肺動脈に入る直前に圧力を測定することをお勧めします。適用される圧力の大きさは、15mmのHgを超えないようにしてください。 Recellularizedの肺は、通常、4日から最大3週間までに至るまでの期間を変化させるための培養することができる。換気は、通常、上皮培養中に1呼吸/分の速度で印加した状態で血管灌流は一般的に、内皮培養中1〜3ミリリットル/分で行われます。複合文化の期間中、同時換気と血流が適切です。換気は、液体培地または空気のいずれかで行うことができます。 過去数十年にわたり、いくつかのグループは、in vitroで肺上皮の分化と肺微小解剖学7,8,9、10のいくつかの側面を複製の可能性を示す重要な組織工学の作業を行っている。しかし、最近まで、肺組織を設計するためにこれらの試みの4,5いずれも、血液および気道のコンパートメント間の分離を維持し、ガス交換に参加できることができたインプラント臓器をもたらしたなかった。説明した方法は機能的な肺組織を生成するという長期目標に​​向かってのみ最初のステップであるけれどもそのため、この作業は、移植のための利用可能な肺組織の量を増やす可能性に向けて有望なステップです。また、この作業は、組織工学、複雑な三次元構造の足場としての脱細胞外マトリックスの有効性を実証し、細胞の様々な種類の成長と生存を支える、オットらとUygunと同僚11,12によって行われた仕事を詳しく説明。この作品は、呼吸器細胞および分子生物学の装備一式への貢献のためにも重要です。また、適切な機械的刺激を提供できるユニークな、三次元環境を提供することにより、それが急速な脱分化のアテンダントの危険を共有しないものは、より伝統的な方法13の実験室で培養するの齧歯類上皮時に発生する可能性がある、科学者が使用することができます細胞分化と機能の役割を果たす細胞間および細胞 - マトリックス相互作用の新たな洞察を得るために私たちのシステム。 Cortiellaのグループは初期の研究14に示されているように、様々な幹細胞集団の運命を導くために活用するとして使用する場合は、この知識は、特に強力な可能性があります。

<table border="1"><tbody><tr><th>試薬の名前</th><th>会社</th><th>カタログ番号</th><th>コメント（省略可能） </th></tr><tr><td> 安楽死 </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ヘパリン</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> H4784 </td><td></td></tr><tr><td>ニトロプルシドナトリウム</td><td>フルカ</td><td> 71778 </td><td></td></tr><tr><td> Euthasolの安楽死のソリューション</td><td> Virbac AH </td><td> 710101 </td><td> 390 mg / mlのペントバルビタールナトリウムの原液は、IP投与のために適切に希釈してください</td></tr><tr><td colspan="4"></td></tr><tr><td> Decellソリューション </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> CHAPS </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> C3023 </td><td></td></tr><tr><td> NaClの</td><td>バイオ分析アメリカン</td><td> AB01915 </td><td></td></tr><tr><td> EDTA </td><td>シグマ</td><td> E5134 </td><td></td></tr><tr><td> NaOHで</td><td> JTベイカー</td><td> 3722〜01 </td><td></td></tr><tr><td> 1X PBS </td><td>ギブコ</td><td> 14190 </td><td></td></tr><tr><td colspan="4"></td></tr><tr><td> バイオリアクターのコンポーネント </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 480ミリリットルの瓶</td><td>コー​​ルパーマー</td><td> EW - 3460560 </td><td></td></tr><tr><td>シリコンストッパー、サイズ14 </td><td>コー​​ルパーマー</td><td> EW - 06298〜26 </td><td></td></tr><tr><td> Y -コネクター</td><td>コー​​ルパーマー</td><td> ED - 30614〜08 </td><td>動脈と気管カニューレのために使用</td></tr><tr><td>シリコンチューブ</td><td> Masterflex </td><td> 96420〜14、16 </td><td> L / S 14、16 </td></tr><tr><td>圧力トランスデューサ</td><td>エドワーズライフサイエンス</td><td> PX - 212 </td><td></td></tr><tr><td>バルブをチェックする</td><td>コー​​ルパーマー</td><td> EW - 98553〜20 </td><td>ワンウェイバルブ</td></tr><tr><td> 4ウェイストップコック</td><td>エドワーズライフサイエンス</td><td> 594WSC </td><td></td></tr><tr><td>シリンジフィルター</td><td>コー​​ルパーマー</td><td> 2915〜08 </td><td> PTFE、0.2μmの</td></tr><tr><td colspan="4"></td></tr><tr><td> Decellとすすぎapparati（バイオリアクターへの追加） </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 500および1000 mlのガラス瓶</td><td>コー​​ニング</td><td> 1395-500; - 1L </td><td> decellのために使用され、重力によるすすぎ</td></tr><tr><td colspan="4"></td></tr><tr><td> ベンゾナーゼ処理 </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン/ストレプトマイシン</td><td>ギブコ</td><td> 15140122 </td><td></td></tr><tr><td> FBS </td><td> Hyclone </td><td> SH30071.03 </td><td></td></tr><tr><td>トリス塩酸</td><td>バイオ分析アメリカン</td><td> AB14043 </td><td> 1M、pH8.0の</td></tr><tr><td> MgCl 2の </td><td> JTベイカー</td><td> 2444〜01 </td><td></td></tr><tr><td> BSA </td><td>シグマ</td><td> A9647 </td><td></td></tr><tr><td>ベンゾナーゼヌクレアーゼ</td><td>シグマ</td><td> E1014 </td><td>行列から残留DNAを除去するために使用されるエンドヌクレアーゼ</td></tr></tbody></table>

procedure for lung engineering

肺がんや慢性閉塞性肺疾患などの慢性肺疾患、毎年いくつか28万死亡の累積的にアカウントを含む肺組織、慢性閉塞性肺疾患は、現在、米国1の死因の第4位です。この死亡率に寄与すると肺が一般的に顕微鏡、細胞レベルを超えて修理または再生成されないという事実です。したがって、変性または感染、または外科的に切除された肺組織が ​​損傷している肺組織は、機能的に生体内で置き換えられません。肺組織をin vitroで生成することができるかどうかを調べるために、我々は、無細胞肺癌細胞外マトリックス足場を生成するために細胞成分を除去する手順を用いて成体ラットから肺を治療。この足場は、気道と血管系の階層的な分岐構造だけでなく、コラーゲンIV、ラミニン、およびフィブロネクチンを含有する主に無傷の基底膜を、保持します。足場は、負圧換気と拍動性血管灌流などの肺の生理機能の重要な側面を、模倣するように設計されたバイオリアクターに取り付けられている。培養肺上皮とバイオリアクターを取り付けられた足場内の血管内皮によって、我々は、ネイティブの肺組織の表現型と同等であり、それが短い時間間隔（45〜120分）のためのガスの交換に参加することができる肺組織を生成することができます。これらの結果は有望、および肺行列のその再増殖が肺の再生のための実行可能な戦略であることが示唆されています。この可能性だけでなく、移植用の肺組織の供給を増やす努力するだけでなく、より長い期間のためのin vitroで 、以前可能であったよりも正確な微小環境での呼吸器細胞および分子生物学を研究する機会を提供します。

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Procedure for Lung Engineering

私たちは、脱細胞肺癌細胞外マトリックスと機能的な肺組織を生成するために使用することができる新規バイオミメティックバイオリアクターを開発している。バイオリアクターにおけるマトリックスと培養に細胞を播種することにより、我々は短期間のためのin vivoで移植すると効果的なガス交換を示す組織を生成する。

肺のエンジニアリングのための手順

Lung tissue, including lung cancer and chronic lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease, cumulatively account for some 280,000 deaths ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

46.4K ビュー.  Yale University. 私たちは、脱細胞肺癌細胞外マトリックスと機能的な肺組織を生成するために使用することができる新規バイオミメティックバイオリアクターを開発している。バイオリアクターにおけるマトリックスと培養に細胞を播種することにより、我々は短期間のためのin vivoで移植すると効果的なガス交換を示す組織を生成する。