Name: sampling strategies and processing of biobank tissue samples from porcine biomedical models
Uploaded: 2018-03-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 7 s
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저자는 우수한 기술 지원을 위한 리사 피 칠을 감사합니다.

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	<li>Aigner, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+pigs+as+models+for+translational+biomedical+research.">Transgenic pigs as models for translational biomedical research.</a> J Mol. 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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+particles+in+the+z-axis+of+tissue+sections:+Relevance+for+counting+methods.">Distribution of particles in the z-axis of tissue sections: Relevance for counting methods.</a> NeuroQuantology. 10, 66-75 (2012).</li><li>Baddeley, A. J., Gundersen, H. J., Cruz-Orive, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+surface+area+from+vertical+sections.">Estimation of surface area from vertical sections.</a> J microsc. 142, 259-276 (1986).</li><li>Blutke, A., Schneider, M. R., Wolf, E., Wanke, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+hormone+(GH)-transgenic+insulin-like+growth+factor+1+(IGF1)-deficient+mice+allow+dissociation+of+excess+GH+and+IGF1+effects+on+glomerular+and+tubular+growth.">Growth hormone (GH)-transgenic insulin-like growth factor 1 (IGF1)-deficient mice allow dissociation of excess GH and IGF1 effects on glomerular and tubular growth.</a> Physiol Rep. 4, e12709 (2016).</li><li>Hermanns, W., Liebig, K., Schulz, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postembedding+immunohistochemical+demonstration+of+antigen+in+experimental+polyarthritis+using+plastic+embedded+whole+joints.">Postembedding immunohistochemical demonstration of antigen in experimental polyarthritis using plastic embedded whole joints.</a> Histochemistry. 73, 439-446 (1981).</li><li>Böck, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Romeis Mikroskopische Technik. , 1-697 (1989).</li><li>Suvarna, K. S., Layton, C., Bancroft, J. D., Suvarna, K. S., Layton, C., Bancroft, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bancroft's theory and practice of histological techniques. , 1-654 (2013).</li><li>Knust, J., Ochs, M., Gundersen, H. J., Nyengaard, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereological+estimates+of+alveolar+number+and+size+and+capillary+length+and+surface+area+in+mice+lungs.">Stereological estimates of alveolar number and size and capillary length and surface area in mice lungs.</a> Anat Rec (Hoboken). 292, 113-122 (2009).</li><li>Nyengaard, J. R., Gundersen, H. J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sampling+for+stereology+in+lungs.">Sampling for stereology in lungs.</a> Eur Respir Rev. 15, 107-114 (2006).</li><li>Junatas, K. L., 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=Stereological+analysis+of+size+and+density+of+hepatocytes+in+the+porcine+liver.">Stereological analysis of size and density of hepatocytes in the porcine liver.</a> J Anat. 230, 575-588 (2017).</li></ol>

저자는 공개 없다.

돼지 동물 모델에서 biobank 샘플 컬렉션의 대표, 중복 조직 샘플의 광범위 한 범위에 적합의 재현할 수 세대의 기관/조직, 결정에 대 한 강력한 기술 및 프로토콜 필요 다른 분석 방법, 그리고 랜덤 양적 stereological 분석에 대 한 샘플 섹션의 방향에 대 한. 현재 문서에서 설명 하는 방법 돼지 장기와 조직의 크기에 적응 하 고 효과적으로 이러한 요구2,7을 ?...

변환 의학, 돼지는 점점 사용을 위해 일반적으로 큰 동물 모델1,2,3,,45는 돼지 사이의 여러 유리한 유사성 때문과 인간 해부학 및 생리학, 및 설립된 분자 생물학적 방법의 세대에 대 한 허용 여부 맞춤, 유전자 변형 돼지 질병 조건1,4의 넓은 범위에 대 한 모델.
그러나, 설치류 모델에 비해, 동물 실험에 대 한 언제 든 지 제공 될 수 있다 각각 돼지 모델의 수가 제한 됩니다. 이것은 약 1 년, 그리고 돼지 모델 및 축산의 생성에 필요한 금융 및 시간 집중적인 노력 돼지 세대 간격. 따라서,이 돼지에서 생성 될 수 있는 샘플으로 서 돼지 모델의 개별 동물 들은 매우 귀중 한 유전자 변형 돼지 모델 및 장기 실험 문제 (예를 들면, 늦은 합병증의 경우에 특히 만성 질환) 세 개인2,,67에 검사 합니다.
모든 연구 과정에서 연구의 초기 실험 설계에 예정 하지 했다 추가 분석의 성능 수 나중으로 판명 관련, 예를 들어, 이전에서 발생 하는 별개 질문 발견 주소 예기치 않은 결과. 이러한 추가 실험에 대 한 적합 한 샘플을 사용할 수 없는 경우 disproportionally 높은 비용과 시간이 많이 소요 비용 추가 돼지와 조직 샘플을 생성 하는 데 필요한 수 있습니다. 그런 우발적 사건을 위해 준비 되, 다른 기관, 조직, 또는 바이오-액체, 양적 및 질적으로 후속 분석의 광범위 한 적합의 보존 백업 샘플 biobank 컬렉션의 중요 한 여겨진다 접근2,,67. 돼지 동물 모델에서 최적의 혜택을 파생, 적절 한 biobank 샘플의 가용성 또한 가능성을 제공 합니다 독특한 멀티 기관 수준에 동일한 샘플 자료에 광범위 한 다양 한 분석 방법 수행 하는 매우 동일한 개별 동물, 예를 들어, 다른 작업 그룹의 과학자 샘플의 유통 조직 연구 네트워크2,,67. 또한, biobanking에 '앞 ' 샘플링 전략 연구에 필요한 동물의 수의 감소에도 기여 한다. 돼지 모델 biobanking의 장점은 최근 다 기관, multiomics 연구, 검사 기관에서에서 입증 되었습니다에서 뮌헨 MIDY 돼지 Biobank 표본을 사용 하 여 장기 당뇨병의 유전자 변형된 돼지 모델에서 크로스 토크 2.
일반적으로 안정성과 이후에 수행된 분석의 결과의 판독을 준수 해야 합니다 biobank 샘플 몇 가지 필수 요구 사항이 있습니다. 샘플 reproducibly, 생성 해야 합니다 그리고 그들은 대표 해야 합니다, 즉, 적절 하 게 반영 하는 샘플7에서 찍은 조직/기관의 관심이 형태학 및 분자 기능. 다운스트림 분석 종류의 넓은 범위에 적합 될, 샘플 되어야 충분 한 수량에 촬영 하며 설명 포함 하 여 다른 분석 방법의 요구 사항 (시간 및 온도 조건 등)에 따라 처리 histopathological 분석, cryohistology, 파라핀 및 플라스틱 조직학, immunohistochemistry, 제자리에서 교 잡, ultrastructural 전자 현미경 분석, 임상 실험실 뿐만 아니라 분자 진단 분석 등 DNA, RNA, 단백질, 및 대사 산물의 분석.
수 있도록 다양 한 숫자, 볼륨, 길이, 또는 독특한 조직 구조의 표면 영역 같은 뚜렷한 양적 형태학 매개 변수 평가 대 한 양적 stereological 분석에 의해, 무작위로 섹션의 비행기는 각각 장기/조직의 조직학 샘플7,,89,,1011준비를 해야 합니다. 양적 형태학 연구, 조직, 기관, 또는 기관 구획의 총 볼륨의 정확한 결심에에서 샘플 (즉, 참조 공간)에서 찍은 결정적으로 중요 한7,9 , 12 각 기관, 조직, 또는 유기 체 내에서 관심이 매개 변수의 절대 수량 계산 하. 결국, 조직학 단면도의 준비 하는 동안 포함-관련 조직 수축 효과 결정 하 여 계정13에 있다. 따라서, 이전 연구에서 보관 된 샘플 (고정 조직 샘플, 임베디드 조직 블록, 조직학 단면도, 등등)의 특히 양적 stereological 분석은 때때로 심각 하 게 제한 하거나 심지어 불가능 한12, 특히 각 기관/조직의 volumetry 수행 되지 않았습니다, 아니 적절 한 샘플링 디자인 영장 대표 샘플을 숫자와 양의 사용 가능한 개별 샘플 충분 하지 않은 경우에 적용 하는 경우 또는 경우의 처리는 샘플의 양적 형태학 매개 변수 추정과 호환 되지 않습니다. 매니폴드 가능한 영향을 미치는 요인으로 인해 뚜렷한 양적 형태학 매개 변수 분석에 대 한 아카이브 샘플 자료의 적합성 명백 하 게 답을 수 없는, 그러나 각 개인적인 케이스의 신중한 평가에 따라 달라 집니다.
따라서, 위치, 크기, 숫자, 처리, 트리밍, 방향과 샘플의 후속 분석의 결과 영향을 줄 것 이다, 이러한 요인 매우 중요 하 고 어떤 연구의 실험 설계에 고려 되어야 한다. 이러한 측면 및 돼지 해부학, 돼지에 적응된 동물 모델 설립 되었습니다 최근, 포괄적인, 상세한, 대규모 샘플링 지침의 특수 기능 표준화, 재현성에 대 한 강력한 참조를 제공 하 그리고 50 개 이상의 다른 돼지 장기와 조직6,7에서 중복, 적절 하 게 처리, 높은-품질의 효율적인 생성.
방법론 설명 및 현재 문서에 표시 된 비디오 튜토리얼 제공, 설명, 이해할 수 있는, 단계-의해 단계를 지시 volumetry를 위한 기술의 다양 한의 실제 성능에 대 한 돼지 직물의 샘플링 및 장기, 고 다른 다운스트림 분석 방법에 대 한 조직 샘플의 처리. 관련 조직의 3 차원 수축 량의 크기의 결정을 포함 하 여 추천된 기술 기관/조직 볼륨 및 Archimedes 및 Cavalieri9의 원칙에 따라 밀도의 결정에 대 한 메서드를 포함 합니다 조직학 검사에 대 한 처리 하는 동안 다른 포함 미디어14 에 포함, 실용적인 볼륨 가중치 체계적인 무작위 샘플링의 응용 프로그램, 샘플된 조직 표본에 대 한 처리 접근 다른 후속 분석7,8,,915및 적절 하 게 지향 및 잠재적인 양적 stereological 분석7,8, 샘플 처리 9,,1011. 돼지 biobank 프로젝트에 응용 프로그램, 옆 시연된 메서드는 일반적으로 장기/조직의 양적 조직 형태학 속성을 검사 하는 모든 연구에 대 한 적절 한. 또한, 체계적인 무작위 샘플링 디자인은 분자 분석 방법을 사용 하 여 풍부한 변경의, 예를 들면, RNAs, 단백질, 또는에서 대사 산물을 검출 하는 실험에서 대표 샘플의 세대에 대 한 특히 유용 각종 기관 및 조직입니다.
다음 단락에서는 그들의 실질적인 성능을 프로토콜 섹션에서 설명 하는 동안 이러한 방법에 대 한 간략 한 소개를 제공 합니다.
기관/조직 볼륨의 결정 장기 무게와 볼륨의 결정은 여러 실험 설정에서 중요 한으로 이러한 요소를 나타낼 수 있습니다 변경, 잠재적으로 관련 된 실험적으로 시험 관심의 요인. 기관/조직의 총 볼륨 또한 일반적으로 절대 양적 매개 변수 (예:, 전체 휴대폰 번호), stereologically 예상된 숫자 볼륨 밀도 (즉, 볼륨 단위 당 세포의 수에서 계산 하는 데 필요한 조직)의7,12. 컴퓨터 단층 촬영, 같은 복잡 한 기술적인 장비를 사용 하 여 기술을 제외 하 고는 기본적으로 일반적으로 기관 또는 조직의 절대 볼륨을 결정 하는 데 사용 하는 세 가지 실용적인 방법. 장기의 볼륨 "직접 체적 측정" Archimedes, 즉의 원칙에 따라, 물 또는 염 분 완전히 빠져들 때 구조에 의해 난민의 볼륨을 측정 하 여 확인할 수 있습니다. 그러나, comparably 대형 돼지 장기에 대 한 이러한 접근은 허무 하 고 경향이 부정확성, 이후 그들은 매우 큰 체적/측정 플라스 크를 필요로. 더 편리 하 게,의 기관/조직 볼륨의 무게와 밀도7,,1216, 효율적으로 "침수 방법"7,12 사용 하 여 결정 될 수 있는 산출 될 수 있다 ,16 (프로토콜 단계 1.1.). 기관/조직 볼륨 (1598-1647) "Cavalieri의 원칙"에 따라 volumetry 접근을 사용 하 여 추정 또한 수 있습니다. 간단한 기간에서는, Cavalieri 원칙 상태, 두 개체는 접지 평면에 평행한 평면에 구분 하 고 섹션의 프로필에 해당에 두 개체를 극복 하는 경우 지 면에서 거리는 동일한 지역, 두 개체 동일한 볼륨이 있다. 따라서, 임의로 모양의 개체의 볼륨 병렬, 동등 하 게 먼 섹션 평면 및 단면 평면 사이의 거리에 그들의 섹션 프로필 분야의 제품으로 추정 될 수 있습니다. 이것은 다음과 같은 비유를 이해할 수: 동일한 동전 같은 수로 구성 된 두 개의 스택을 병행 하 여, 서로 양보는 동전, 스택과 다른 원통 모양 모양 스택 동전 질서와 하나의 스택 배치 됩니다 고려 오프 센터 코인의 스택 위치 동전 (그림 3A). 두 동전 더미의 형태는 다른, 그들의 볼륨 동일 합니다, 이후 두 스택의 해당 수준에서 동전의 영역 (즉, 병렬 섹션의 프로필 영역에서 동등한 거리에서 두 동전 스택을 통해 잘라는 접지) 같습니다. 돼지 장기 및 조직 Cavalieri 원리7,,1215 를 사용 하 여 볼륨의 추정 단계 1.2에서에서 설명 되어 있습니다.
조직학 포함 관련 조직 수축의 범위 결정 조직학 직물 단면도에서 측정 된 여러 양적 형태학 매개 변수 분석, 포함-관련 조직 수축 조직 조직학에 대 한 처리 중에 발생의 효과 결정 하 고 고려 한다. 포함-관련 조직 수축 범위 변수를 있을 수 있습니다 그리고 모두 처리, 조직과 포함 중간8,,1317,,1819에 따라 달라 집니다. 포함-관련 변경 사항 (즉, 주로 수축) 조직 샘플의 볼륨의 공간, 및, 따라서, 양적 stereological 분석8에 의해 모든 차원 매개 변수 추정의 모든 3 개 차원에서 발생 하는 일반적으로, . 기본적으로, 단계 1.3에서에서와 같이 포함-관련 조직 수축, 선형 조직 수축 계수 (fS)로 표현 된 범위 추정 수 있습니다. 그리고 (수축 구분) 양적 형태학 매개 변수14의 수정에 대 한 사용.
기관/조직의 체계적인 무작위 샘플링 볼륨 가중치 돼지 장기/조직 샘플의 biobank 컬렉션의 설립에 대 한 볼륨 가중치 체계적인 무작위 샘플링 방법과 같은 2 단계에서 설명한 입증 실용적, 시간-절약 및 효율적인 기술 대표의 생성에 대 한 다목적 조직7,8,,915샘플링합니다.
Stereological 정량 분석에 대 한 임의의 균일 한 등방성 섹션 및 임의의 유니폼 수직 섹션의 세대 Biobank 조직 샘플 매개 변수를 적절 하 게 준비 된 표본 없이 확인할 수 없습니다 그의 최대의 견적에 대 한 다른 양적 stereological 분석 방법의 넓은 범위에 적합 해야 합니다. 거의 모든 양적 stereological 매개 변수, "등방성 (독립) 획 일 한 무작위 (IUR) 섹션"8,9를 사용 하 여 결정 수 있습니다. IUR 섹션에서 조직 샘플의 섹션 평면 3 차원 방향 무작위입니다. "Isector" 방법11 (3.1 단계 프로토콜), 또는 단면 평면을 기준의 방향의 랜덤 적용이 섹션 비행기의 위치를 기준으로 조직 샘플의 위치는 랜덤에 의해 달성 될 수 있다는 "Orientator" 방법10 (프로토콜 단계 3.2)에서 조직 샘플 피부 또는 점 막 견본 표시는 또는 정의 자연스럽 게 존재 하 고 제대로 식별 수직 축, "수직 획 일 한 무작위 (VUR) 섹션"의 준비 등 조직 샘플에서 (프로토콜 단계 3.3.)의 평면 내에서 엄격 하 게 구분 그들의 수직 축은 유리8,20입니다. IUR/VUR 샘플링의 이론적 기초 및 잠재적인 다운스트림 양적 stereological 분석에 대 한 포괄적인 논의의 완전 한 담 론에 대 한 관심이 있는 독자 양적 stereology 인생에서의 교과서 라고 과학8,9.

<table><tbody><tr><td>Agar</td><td>Carl Roth GmbH, Germany</td><td>Agar (powder), Cat.: 5210.3</td><td>Dissolve approximately 1 g of agar in 10 ml cold water in a glass or plastic beaker, heat in microwave-oven at 700 W, boil the solution twice with rigorous stirring. Cast into mold while still warm and let solidify. Caution: While handling with hot liquid agar, wear protective goggles and gloves.</td></tr><tr><td>Caliper</td><td>Hornbach Baumarkt GmbH, Bornheim, Germany</td><td>Schieblehre Chrom/Vernickelt 120 mm Cat.: 3664902</td><td>Any kind of caliper (mechanical or electronic) will do as well.</td></tr><tr><td>Casting molds (metal)</td><td>Engelbrecht Medizin &amp;amp; Labortechnik, Ederm&amp;uuml;nde, Germany</td><td>Einbettsch&amp;auml;lchen aus Edelstahl, 14 x 24 x 5 mm, Cat.: 14302b</td><td>Any other kind of metal casting mold used for paraffin-embedding will do as well.</td></tr><tr><td>Copy templates of cross grids (5mm - 6 cm)</td><td>n.a.</td><td>n.a.</td><td>Copy templates of cross grids (5mm - 6 cm) are provided in the supplemental data file of &lt;strong&gt;Albl et al.&lt;/strong&gt;&amp;nbsp; Toxicol Pathol. 44, 414-420, doi: 10.1177/0192623316631023 (2016)</td></tr><tr><td>Copy templates of equiangular and cosine-weighted circles</td><td>n.a.</td><td>n.a.</td><td>Copy templates of equiangular and cosine-weighted circles are provided in &lt;strong&gt;Nyengaard &amp;amp; Gundersen&lt;/strong&gt;. Eur Respir Rev. 15, 107-114, doi: 10.1183/09059180.00010101 (2006) and in &lt;strong&gt;Gundersen et al.&lt;/strong&gt; Stereological Principles and Sampling Procedures for Toxicologic Pathologists. In: Haschek and Rousseaux&amp;acute;s Handbook of Toxicologic Pathology. 3rd ed, 215-286, ISBN: 9780124157590 (2013).</td></tr><tr><td>Foldback clamps (YIHAI binder clips, 15 mm and 19 mm)</td><td>Ningbo Tianhong Stationery Co ltd., China</td><td>Y10006 and Y10005</td><td>Any other type of standard office foldback clamps will do as well.</td></tr><tr><td>Forceps (anatomical)</td><td>NeoLab Migge GmbH, Heidelberg, Germany</td><td>neoLab Standard -Pinzette 130 mm, anatomisch, rund, Cat.: 1-1811</td><td>Any type of anatomical forceps will do.</td></tr><tr><td>Formaldehyde-solution 4%</td><td>SAV-Liquid Produktion GmbH, Flintsbach, Germany</td><td>Formaldehyd 37/40 %, Cat.: 1000411525005</td><td>Dilute to 4% from concentrated solution. Buffer to neutral pH. Wear appropriate eye-, hand- and respiratory protection. Process tissue samples fixed in formaldehyde solution under an exhaust hood and wear protective goggles and laboratory gloves.</td></tr><tr><td>Graph paper (for calibration)</td><td>B&amp;uuml;romarkt B&amp;ouml;ttcher AG, Jena, Germany. www.bueromarkt-ag.de</td><td>Penig Millimeterpapier A4, Cat.: 2514</td><td>Any type of graph paper (scaled in millimeter) will do.</td></tr><tr><td>Laboratory beakers (5ml, 10 ml, 50 ml, 100 ml)</td><td>NeoLab Migge GmbH, Heidelberg, Germany</td><td>Becherglas SIMAX&amp;reg; , niedrige Form, Borosilikatglas 3.3 Cat.: E-1031, E-1032, E-1035, E-1036</td><td>Any kind of glass- or plastic beakers of 5 &amp;ndash; 100 ml volume will do.</td></tr><tr><td>Laboratory scale(s)</td><td>Mettler Toledo GmbH, Gie&amp;szlig;en, Germany</td><td>PM6000</td><td>Any standard laboratory scales with measuring ranges between 0.1 mg to approximately 20 g, respectively between 100 mg to approximately 500 g will do</td></tr><tr><td></td><td>Sartorius AG, G&amp;ouml;ttingen, Germany</td><td>BP61S</td><td></td></tr><tr><td>Microtome blades</td><td>Engelbrecht Medizin &amp;amp; Labortechnik, Ederm&amp;uuml;nde, Germany</td><td>FEATHER Microtome blasdes S35, Cat.:14700</td><td>Any kind of single-use microtome blades will do.</td></tr><tr><td>Morphometry/planimetry software/system</td><td>National Institute of Health (NIH)</td><td>ImageJ</td><td>Download from https://www. imagej.nih.gov/ij/ (1997).</td></tr><tr><td>Zeiss-Kontron, Eching, Germany</td><td>VideoplanTM image analysis system</td><td>Out of stock</td><td></td></tr><tr><td>Photo camera</td><td>Nikon</td><td>D40</td><td>Any kind of digital photocamera that can be mounted to a tripod&amp;nbsp; will do.</td></tr><tr><td>Plastic transparencies</td><td>Avery Zweckform GmbH, Oberlaindern, Germany</td><td>Laser Overhead-Folie DINA4 Cat.:&amp;nbsp; 3562</td><td>Any (laser)-printable plastic transparency will do.</td></tr><tr><td>Random number tables</td><td>n.a.</td><td>n.a.</td><td>Random number tables can conveniently be generated (with defined numbers of random numbers and within defined intervals), using random number generators, such as: https://www.random.org/</td></tr><tr><td>Razor blades</td><td>Plano GmbH, Wetzlar, Germany</td><td>T5016</td><td>Any kind of razor blades will do.</td></tr><tr><td>Ruler</td><td>B&amp;uuml;romarkt B&amp;ouml;ttcher AG, Jena, Germany. www.bueromarkt-ag.de</td><td>Office-Point Lineal 30 cm, Kunststoff, transparent, Cat.: ln30</td><td>Any kind of cm-mm-scaled ruler will do as well.</td></tr><tr><td>Saline (0.9%)</td><td>Carl Roth GmbH, Germany</td><td>Natriumchlorid, &gt;99% Cat.: 0601.1</td><td>To prepare 0.9% saline, dissolve 9 g NaCl in 1000 ml of distilled water at 20&amp;deg;C.</td></tr><tr><td>Scalpel blades</td><td>Aesculap AG &amp;amp; Co KG, Tuttlingen, Germany</td><td>BRAUN Surgical blades N&amp;deg;22</td><td>Any kind of scalpel blades will do.</td></tr><tr><td>Scanner</td><td>Hewlett-Packard</td><td>hp scanjet 7400c</td><td>Any type of standard office scanner capable of scanning with resolutions from 150-600 dpi will do.</td></tr><tr><td>Slicing devices</td><td>n.a.</td><td>n.a.</td><td>Examples forself constructed slicing devices can be found in &lt;strong&gt;Knust, et al.&lt;/strong&gt; Anatomical record. 292, 113-122, doi: 10.1002/ar.20747 (2009) and in the supplemental data file of&lt;strong&gt; Albl et al.&amp;nbsp; &lt;/strong&gt;Toxicol Pathol. 44, 414-420, doi: 10.1177/0192623316631023 (2016).</td></tr><tr><td>Spherical casting molds (e.g., in 25.5 mm diameter)</td><td>Pralinen-Zutaten.de, Windach, Germany</td><td>Pralinen-Hohlkugeln Vollmilch, 25.5 mm</td><td>Spherical casting molds can as well be be self-constructed, or obtained from other confectioner suppliers (for for pralines). The casting molds indicated here are actually the package/wrapping of hollow pralines bodies (first eat the pralines and then use the package for generation of i-sector sections)</td></tr><tr><td>Thin wire</td><td>Basteln &amp;amp; Hobby Schobes, Stra&amp;szlig;furth, Germany. www,bastel-welt.de</td><td>Messingdraht (0.3 mm) Cat.: 216464742</td><td>Any other kind of thin wire will also do.</td></tr><tr><td>Tissue paper</td><td>NeoLab Migge GmbH, Heidelberg, Germany</td><td>Declcate Task Wipes-White, Cat.: 1-5305</td><td>Any other kind of laboratory tissue paper will do as well.</td></tr><tr><td>Waterproof pen</td><td>Staedler Mars GmbH &amp;amp; Co KG, N&amp;uuml;rnberg, Grmany</td><td>Lumocolor permanent 313, 0.4 mm, S, black, Cat.: 313-2</td><td>Any other kind of waterproof pen will do as well.</td></tr></tbody></table>

sampling strategies and processing of biobank tissue samples from porcine biomedical models

변환 의료 연구에서 돼지 모델 꾸준히 더 인기가 되고있다. 특히 유전자 변형된 돼지의 개별 동물의 높은 가치를 고려 하 고 모델과이 모델의 사용 가능한 동물의 자주 제한 수, 적절 하 게 처리 조직 샘플의 (biobank) 컬렉션의 설립에 적합 한 샘플링, 시간 시점에서 지정 되지 않은 분석을 포함 하 여 후속 분석 방법의 광범위 한 의미 있는 접근을 활용 모델의 변환 값을 나타냅니다. 돼지 해부학의 특성에 관하여 포괄적인 지침 최근 대표, 다른 돼지 장기와 조직에서 높은-품질 샘플의 표준화 된 세대에 대 한 설립 되었습니다. 이러한 지침의 결과 다른 연구와 조사 사이 그들의 comparability 재현성에 대 한 필수적인 전제 조건은 없습니다. 기본 데이터, 장기 무게 볼륨, 결정의 샘플링 위치와 조직 샘플의 숫자의 생성으로 그들의 방향, 크기, 처리 및 트리밍 방향, 녹음 관련 요인이 가해질 및 분자, 질적, 양적 형태소 분석에 대 한 견본의 유용성을 결정. 여기, 한 설명, 실용적인, 단계별 데모의 가장 중요 한 기술 담당자의 세대에 대 한, 돼지 조직에서 다목적 biobank 견본 제공 됩니다. 여기에 설명 된 방법이 포함 기관/조직 볼륨 및 밀도, 조직의 수축의 넓이의 포인트-세기, 결정에 의해 parenchymal 장기에 대 한 볼륨-가중치 체계적인 무작위 샘플링 절차의 응용 프로그램 결정 샘플, 및 "Orientator" 및 "Isector" 방법, 및 수직 제복에 의해 생성 된 균일 한 임의의 등방성 (IUR) 섹션 등 양적 stereological 분석에 대 한 무작위로 지향 샘플 세대의 조직학 포함 관련 무작위 (VUR) 섹션입니다.

조직/기관 밀도의 결정에 대 한 잠수 기술
그림 12A -B 는 밀도의 대표 결정 돼지 신장 단계 1.1 (그림 1, 그림 2)에서 설명 된 침수 기술을 사용 하 여 볼륨을 보여줍니다. 더 대표 추가 돼지 장기 및 조직의 밀도 측정 결과 표 2에 표시 됩니?...

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Sampling Strategies and Processing of Biobank Tissue Samples from Porcine Biomedical Models

샘플링 전략 및 돼지 생물 의학 모델에서 Biobank 조직 샘플의 처리

실용적인 응용 프로그램 및 다운스트림 분석 biobank 프로젝트에서의 광범위 한 스펙트럼에 대 한 돼지 동물 모델의 대표적인 조직 샘플의 세대를 위한 방법의 성능을 시연, volumetry를 포함 하 여 체계적인 무작위 샘플링 그리고 차동 질적 및 양적 형태 론 적과 분자 분석 유형에 대 한 조직 샘플의 처리.

In translational medical research, porcine models have steadily become more popular. Considering the high value of individual animals, particularly of ...

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Research

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Medicine

15.6K 조회수.  LMU Munich. 실용적인 응용 프로그램 및 다운스트림 분석 biobank 프로젝트에서의 광범위 한 스펙트럼에 대 한 돼지 동물 모델의 대표적인 조직 샘플의 세대를 위한 방법의 성능을 시연, volumetry를 포함 하 여 체계적인 무작위 샘플링 그리고 차동 질적 및 양적 형태 론 적과 분자 분석 유형에 대 한 조직 샘플의 처리.

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A Coupled Experiment-finite Element Modeling Methodology for Assessing High Strain Rate Mechanical Response of Soft Biomaterials

This study offers a combined experimental and finite element (FE) simulation approach for examining the mechanical behavior of soft biomaterials (e.g. brain, liver, tendon, fat, etc.) when exposed to high strain rates. This study utilized a Split-Hopkinson Pressure Bar (SHPB) to generate strain rates of 100-1,500 sec-1. The SHPB employed a striker bar consisting of a viscoelastic material (polycarbonate). A sample of the biomaterial was obtained shortly postmortem and prepared for SHPB testing. The specimen was interposed between the incident and transmitted bars, and the pneumatic components of the SHPB were activated to drive the striker bar toward the incident bar. The resulting impact generated a compressive stress wave (i.e. incident wave) that traveled through the incident bar. When the compressive stress wave reached the end of the incident bar, a portion continued forward through the sample and transmitted bar (i.e. transmitted wave) while another portion reversed through the incident bar as a tensile wave (i.e. reflected wave). These waves were measured using strain gages mounted on the incident and transmitted bars. The true stress-strain behavior of the sample was determined from equations based on wave propagation and dynamic force equilibrium. The experimental stress-strain response was three dimensional in nature because the specimen bulged. As such, the hydrostatic stress (first invariant) was used to generate the stress-strain response. In order to extract the uniaxial (one-dimensional) mechanical response of the tissue, an iterative coupled optimization was performed using experimental results and Finite Element Analysis (FEA), which contained an Internal State Variable (ISV) material model used for the tissue. The ISV material model used in the FE simulations of the experimental setup was iteratively calibrated (i.e. optimized) to the experimental data such that the experiment and FEA strain gage values and first invariant of stresses were in good agreement.

The current study prescribes a coupled experiment-finite element simulation methodology to obtain the uniaxial dynamic mechanical response of soft biomaterials (brain, liver, tendon, fat, etc.). The multiaxial experimental results that arose because of specimen bulging obtained from Split-Hopkinson Pressure Bar testing were rendered to a uniaxial true stress-strain behavior when simulated through iterative optimization of the finite element analysis of the biomaterial.

소프트 생체 재료의 높은 변형 속도 기계 응답을 평가하기위한 결합 실험 - 유한 요소 모델링 방법론

This study offers a combined experimental and finite element (FE) simulation approach for examining the mechanical behavior of soft biomaterials (e.g. ...

연구

생체공학

Creation and Maintenance of a Living Biobank - How We Do It

In light of the growing knowledge about the inter-individual properties and heterogeneity of cancers, the emerging field of personalized medicine requires a platform for preclinical research. Over recent years, we have established a biobank of colorectal and pancreatic cancers comprising of primary tumor tissue, normal tissue, sera, isolated peripheral blood lymphocytes (PBL), patient-derived xenografts (PDX), as well as primary and secondary cancer cell lines. Since original tumor tissue is limited and the establishment rate of primary cancer cell lines is still relatively low, PDX allow not only the preservation and extension of the biobank but also the generation of secondary cancer cell lines. Moreover, PDX-models have been proven to be the ideal in vivo model for preclinical drug testing. However, biobanking requires careful preparation, strict guidelines and a well attuned infrastructure. Colectomy, duodenopancreatectomy or resected metastases specimens are collected immediately after resection and transferred to the pathology department. Respecting priority of an unbiased histopathological report, at the discretion of the attending pathologist who carries out the dissections, small tumor pieces and non-tumor tissue are harvested. 
Necrotic parts are discarded and the remaining tumor tissue is cut into small, identical cubes and cryopreserved for later use. Additionally, a small portion of the tumor is minced and strained for primary cancer cell culture. Additionally, blood samples drawn from the patient pre- and postoperatively, are processed to obtain serum and PBLs. For PDX engraftment, the cryopreserved specimens are defrosted and implanted subcutaneously into the flanks of immunodeficient mice. The resulting PDX closely recapitulate the histology of the "donor" tumors and can be either used for subsequent xenografting or cryopreserved for later use. In the following work, we describe the individual steps of creation, maintenance and administration of a large biobank of colorectal and pancreatic cancer. Moreover, we highlight the crucial details and caveats associated with biobanking.

In the following work, we describe the consecutive steps necessary for the establishment of a large biobank of colorectal and pancreatic cancer.

살아있는 바이오 뱅크의 창조 및 유지 보수 - 우리가 그것을 하는 방법

In light of the growing knowledge about the inter-individual properties and heterogeneity of cancers, the emerging field of personalized medicine requires ...

암 연구학

Biobank for Translational Medicine: Standard Operating Procedures for Optimal Sample Management

Biobanks are key research infrastructures aimed at the collection, storage, processing, and sharing of high-quality human biological samples and associated data for research, diagnosis, and personalized medicine. The Biobank for Translational and Digital Medicine Unit at the European Institute of Oncology (IEO) is a landmark in this field. Biobanks collaborate with clinical divisions, internal and external research groups, and industry, supporting patients' treatment and scientific progress, including innovative diagnostics, biomarker discovery, and clinical trial design. Given the central role of biobanks in modern research, biobanking standard operating procedures (SOPs) should be extremely precise. SOPs and controls by certified specialists ensure the highest quality of samples for the implementation of science-based, diagnostic, prognostic, and therapeutic personalized strategies. However, despite numerous efforts to standardize and harmonize biobanks, these protocols, which follow a strict set of rules, quality controls, and guidelines based on ethical and legal principles, are not easily accessible. This paper presents the biobank standard operating procedures of a large cancer center.

Biobanks are crucial resources for biomedical research and the Biobank for Translational and Digital Medicine Unit at the European Institute of Oncology is a model in this field. Here, we provide a detailed description of biobanks' standard operating procedures for the management of different types of human biological samples.

중개 의학을 위한 바이오뱅크: 최적의 시료 관리를 위한 표준 운영 절차

Biobanks are key research infrastructures aimed at the collection, storage, processing, and sharing of high-quality human biological samples and ...

전립선 절제술 표본 매핑 및 해부를 위한 프로토콜

Enhancing Prostate Tumor Biobanking Reliability with Improved Sampling Technique and Histological Characterization

Acquiring fresh and well-characterized tumor tissue samples is critical for conducting high-quality &#34;omics&#34; studies. However, it can be particularly challenging in the context of prostate cancer (PC) due to the unique nature of this organ and the high heterogeneity associated with this tumor. On the other hand, histopathologically characterizing samples before their storage without causing significant tissue alterations is also an intriguing challenge. In this context, we present a new method for acquiring, mapping, characterizing, and micro-dissecting resected prostate tissue based on anatomopathological criteria.
Unlike previously published protocols, this method reduces the time required for histopathological analysis of the prostate specimen without compromising its structure, which is crucial for assessing surgical margins. Furthermore, it enables the delineation and micro-macro dissection of fresh prostate tissue samples, with a focus on histological tumor areas defined by pathological criteria such as Gleason score, precursor lesions (high-grade prostatic intraepithelial neoplasia - PIN), and inflammatory lesions (prostatitis). These samples are then stored in a Biobank for subsequent research analyses.

저자 스포트라이트: Advancing Prostate Cancer Research Through Improved Tissue Sampling and Biobanking (조직 샘플링 개선 및 바이오뱅킹을 통한 전립선암 연구 발전)

This protocol describes a method for facilitating the collection of samples from radical prostatectomy specimens. The goal is to map, characterize, and micro-macro dissect tissue samples from the specimens based on anatomopathological criteria before storing them in a Biobank.

개선된 샘플링 기법 및 조직학적 특성 분석을 통한 전립선 종양 바이오뱅킹 신뢰성 향상

Acquiring fresh and well-characterized tumor tissue samples is critical for conducting high-quality &#34;omics&#34; studies. However, it can be ...

Characterization of Blood Outgrowth Endothelial Cells (BOEC) from Porcine Peripheral Blood

The endothelium is a dynamic integrated structure that plays an important role in many physiological functions such as angiogenesis, hemostasis, inflammation, and homeostasis. The endothelium also plays an important role in pathophysiologies such as atherosclerosis, hypertension, and diabetes. Endothelial cells form the inner lining of blood and lymphatic vessels and display heterogeneity in structure and function. Various groups have evaluated the functionality of endothelial cells derived from human peripheral blood with a focus on endothelial progenitor cells derived from hematopoietic stem cells or mature blood outgrowth endothelial cells (or endothelial colony-forming cells). These cells provide an autologous resource for therapeutics and disease modeling. Xenogeneic cells may provide an alternative source of therapeutics due to their availability and homogeneity achieved by using genetically similar animals raised in similar conditions. Hence, a robust protocol for the isolation and expansion of highly proliferative blood outgrowth endothelial cells from porcine peripheral blood has been presented. These cells can be used for numerous applications such as cardiovascular tissue engineering, cell therapy, disease modeling, drug screening, studying endothelial cell biology, and in vitro co-cultures to investigate inflammatory and coagulation responses in xenotransplantation.

Characterization of Blood Outgrowth Endothelial Cells BOEC from Porcine Peripheral Blood

돼지 말초 혈액에서 혈액 성장 내피 세포(BOEC)의 특성화

The endothelium is a dynamic integrated structure that plays an important role in many physiological functions such as angiogenesis, hemostasis, ...

Procurement and Perfusion-Decellularization of Porcine Vascularized Flaps in a Customized Perfusion Bioreactor

Large volume soft tissue defects lead to functional deficits and can greatly impact the patient&#39;s quality of life. Although surgical reconstruction can be performed using autologous free flap transfer or vascularized composite allotransplantation (VCA), such methods also have disadvantages. Issues such as donor site morbidity and tissue availability limit autologous free flap transfer, while immunosuppression is a significant limitation of VCA. Engineered tissues in reconstructive surgery using decellularization/recellularization methods represent a possible solution. Decellularized tissues are generated using methods that remove native cellular material while preserving the underlying extracellular matrix (ECM) microarchitecture. These acellular scaffolds can then be subsequently recellularized with recipient-specific cells.
This protocol details the procurement and decellularization methods used to achieve acellular scaffolds in a pig model. In addition, it also provides a description of the perfusion bioreactor design and setup. The flaps include the porcine omentum, tensor fascia lata, and the radial forearm. Decellularization is performed via ex vivo perfusion of low concentration sodium dodecyl sulfate (SDS) detergent followed by DNase enzyme treatment and peracetic acid sterilization in a customized perfusion bioreactor.
Successful tissue decellularization is characterized by a white-opaque appearance of flaps macroscopically. Acellular flaps show the absence of nuclei on histological staining and a significant reduction in DNA content. This protocol can be used efficiently to generate decellularized soft tissue scaffolds with preserved ECM and vascular microarchitecture. Such scaffolds can be used in subsequent recellularization studies and have the potential for clinical translation in reconstructive surgery.

The protocol describes the surgical procurement and subsequent decellularization of vascularized porcine flaps by the perfusion of sodium dodecyl sulfate detergent through the flap vasculature in a customized perfusion bioreactor.

맞춤형 관류 생물 반응기에서 돼지 혈관 플랩의 조달 및 관류-탈세포화

Large volume soft tissue defects lead to functional deficits and can greatly impact the patient&#39;s quality of life. Although surgical reconstruction ...

Extraction and Dissection of the Domesticated Pig Brain

Use of the pig as a preclinical and translatable animal model has been well-documented and accepted by research fields investigating cardiovascular systems, gastrointestinal systems, and nutrition, and the pig is increasingly being used as a large animal model in neuroscience. Furthermore, the pig is an accepted model to study neurodevelopment as it displays brain growth and development patterns similar to what occurs in humans. As a less common animal model in neuroscience, surgical and dissection procedures on pigs may not be as familiar or well-practiced among researchers. Therefore, a standardized visual protocol detailing consistent extraction and dissection methods may prove valuable for researchers working with the pig. The following video showcases a technique to remove the pig brain while keeping the cortex and brainstem intact and reviews methods to dissect several commonly investigated brain regions including the brainstem, cerebellum, midbrain, hippocampus, striatum, thalamus, and medial prefrontal cortex. The purpose of this video is to provide researchers with the tools and knowledge necessary to consistently perform a brain extraction and dissection on the four-week-old pig.

This protocol details the technique for removal of the pig brain in its entirety and dissection of several brain regions commonly studied in neuroscience.

길들여진 돼지 뇌의 추출 및 해부

Use of the pig as a preclinical and translatable animal model has been well-documented and accepted by research fields investigating cardiovascular ...

신경과학

Intubation, Central Venous Catheter, and Arterial Line Placement in Swine for Translational Research in Abdominal Transplantation Surgery

Translational surgical research models in swine are crucial for developing safe preclinical protocols. However, the success of the experimental surgeries does not solely rely on the research team's surgical skills; perioperative care and management procedures, like intubation, central venous line, and arterial line placement, are necessary and of the utmost importance for favorable experiment results. As it is uncommon for research teams to have anesthesiologists or any other staff other than the surgical team, the surgical team involved in translational research must acquire and/or develop the skills to perform the perioperative care. The purpose of this paper is to show the techniques of intubation, central venous catheter, and arterial line placement used and perfected at the Toronto Organ Preservation Laboratory over the last 10 years, to be used as a reference for future researchers joining either this team or any other lab performing translational research protocols in swine and/or abdominal transplantation.

To obtain the best possible results, surgeons performing translational research experiments should be proficient at intubation and vascular line placement. This paper describes the techniques used by the Toronto Organ Preservation Laboratory to perform these procedures.

Translational surgical research models in swine are crucial for developing safe preclinical protocols. However, the success of the experimental surgeries ...

샘플링 전략 및 돼지 생물 의학 모델에서 Biobank 조직 샘플의 처리

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살아있는 바이오 뱅크의 창조 및 유지 보수 - 우리가 그것을 하는 방법

중개 의학을 위한 바이오뱅크: 최적의 시료 관리를 위한 표준 운영 절차

개선된 샘플링 기법 및 조직학적 특성 분석을 통한 전립선 종양 바이오뱅킹 신뢰성 향상

개선된 샘플링 기법 및 조직학적 특성 분석을 통한 전립선 종양 바이오뱅킹 신뢰성 향상

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