조직 조직 배양은 세포가 3차원으로 성장하여 사실적인 조직 기능을 밀접하게 모방하는 체외 조직 형태를 만들 수 있으며, 이는 조직 수리를 위한 실행 가능한 구조로 사용될 수 있습니다. 이러한 배양은 전형적으로 고밀도에서 자란 단일 세포 유형으로 구성된 3차원 구조이다. 스캐폴드로도 알려진 3차원 구조는 자연적인 세포외 매트릭스를 모방합니다. 사용되는 세포 유형에 따라 스캐폴드는 특정 용도로 설계될 수 있으며 일반적으로 바이오 마메틱 조직을 위한 템플릿역할을 합니다. 이 비디오는 조직 조직 배양의 기초, 세포의 분리를위한 절차 및 심장 조직을 모방하기 위한 다공성 실크 조직 스캐폴드의 제조 및 세포화를 소개합니다.

모든 조직은 2개의 근본적인 분대, 세포외 매트릭스 및 그것에 서서 있는 조직 특정 세포로 이루어져 있습니다. 세포외 매트릭스는 세포가 점유할 수 있는 3차원 환경을 조성하는 구조적 단백질의 네트워크이며, 그 안에 있는 세포는 조직의 토착 생리적 과정을 재구성하기 위한 것이다. 현재, 조직을 모델링하기 위해 이용되는 일반적인 기술은 세포가 평평한 기판에 분배되고 박막을 형성하는 것을 허용하는 2차원 조직 배양입니다. 일반적으로, 이 방법은 생체 내 표현형, 장기 특이적 기능 및 세포나 세포에 대한 생존성 상호 작용을 기판하는 데 안정적이지 않다. 조직 배양은 세포가 성장할 수 있는 3D 스캐폴드를 제공함으로써 이러한 한계를 완화하여, 더 밀접하게 네이티브 세포 형태를 모방하고 현실적인 세포 간 네트워크 및 통신 경로의 개발을 용이하게 세포의 조밀 한 네트워크 결과. 하이드로겔 및 일렉트로스펀 실크 매트를 포함한 다양한 3D 폴리머 네트워크는 조직별 세포를 3차원으로 배양하는 편리한 방법을 제공합니다. 이러한 스캐폴드를 채우기 위해서는 세포를 격리해야 합니다. 이 비디오에서 사용되는 1 차 세포는 살아있는 조직에서 수확되며, 이는 잘라내고 세포 외 매트릭스에서 표적 세포를 분리하기 위해 효소 용액에서 소화됩니다. 세포가 분리되면 스캐폴드를 시드하는 데 사용되는 두 가지 기술이 있습니다. 액적 기술은 느리고 일정한 속도로 스캐폴드에 세포의 용액을 피펫팅하는 것을 포함한다. 두 번째 또는 세포 현탁액 기술은 세포 현탁액에 스캐폴드를 침수합니다. 종종 스캐폴드와 서스펜션은 행렬로의 세포 이동을 장려하기 위해 흔들립니다. 두 기술 모두 세포 밀도가 높은 바이오 엔지니어링 구조로 이어집니다. 다음 절차는 심장 세포 및 세포 현탁액 기술의 격리를 포함하여 심장 세포 별 비계를 생성하며, 이는 토착 심장 조직 형태를 유지합니다.

기증자 조직에서 세포를 격리하는 과정을 시작하려면 작업 영역과 해부 기기가 살균되도록 하십시오. 그런 다음, 바이오 안전 캐비닛에 작업 표면에 멸균 커튼을 놓습니다. 멸균 수술 기구를 건드리지 않고 드레이프에 놓은 다음 멸균 번호 20 메스 블레이드를 엽니다. 시편을 안락사한 후 베타딘에 흠뻑 젖은 거즈 패드로 수술 부위를 살균하십시오. 준비가 되면 샘플을 확보하고 관심 있는 조직을 격리하기 위한 수술 절차를 시작합니다. 이 경우, 그것은 마음이 될 것입니다. 일단 절제되면, PBS 포도당을 포함하는 페트리 접시에 얼음에 조직을 놓습니다. 잔류 혈액 또는 결합 조직을 제거한 다음 새로운 PBS 포도당으로 페트리 접시에 조직을 옮기습니다. 그런 다음 멸균 마이크로 가위와 집게를 사용하여 조직 샘플을 약 1 입방 밀리미터 조각으로 조심스럽게 다진다. 파이펫을 사용하여 조각을 옮기고 버퍼를 원물 튜브로 옮기습니다. 그런 다음 버퍼 10 밀리리터를 제외한 모든 버퍼를 제거합니다. 콜라게나제 용액 7밀리리터를 넣고 섭씨 37도에서 7분간 흔들어 줍니다. 그런 다음, 부드럽게 파이펫 10 번 조직 조각을 깰 수 있습니다. 조각이 정착한 다음 액체를 흡인하고 버리십시오. 다음으로, 소화를 반복하고 부드럽게 티슈 조각을 깰 용액을 파이펫. 조각이 정착 한 후, 상체를 벗고 별도의 50 밀리리터 원피스 튜브로 수집합니다. 그런 다음, 소화를 막기 위해 상류체를 포함하는 각 원적 튜브에 STOP 용액 10 밀리리터를 추가합니다.

이제 1 차 세포가 고립되었으므로 다공성 실크 조직 스캐폴드를 조작합시다. 먼저 실크 용액 30밀리리터를 금형에 붓습니다. 다음으로, 용액 위에 60그램의 체질염화 나트륨을 고르게 뿌립니다. 그런 다음 실크가 실온에서 48시간 동안 방해받지 않고 중합할 수 있도록 한다. 그런 다음 금형을 60도 오븐에 1시간 동안 배치하여 교차 연결을 완료하고 남은 액체를 증발시합니다. 일단 중합되면, 소금을 거머리 48 시간 동안 증류수의 비커에 금형을 담그십시오. 그런 다음 금형에서 스캐폴드를 제거하고 5mm 생검 펀치로 작은 디스크를 잘라냅니다. 디스크를 높이 2mm로 다듬고 마지막으로 2mm생검 펀치로 각 조각의 중심을 제거하여 링을 만듭니다. 마지막으로, 20 분 동안 젖은 사이클에서 비계를 자동 복제합니다.

스캐폴드가 준비되면 세포 파종 과정을 시작합시다. 첫째, 96 웰 플레이트에 잘 당 멸균 비계 1개를 놓습니다. 그런 다음, 세포 배양 배지를 추가하여 비계를 담그고 조직 배양 인큐베이터에서 섭씨 37도에서 배양하여 적어도 30 분 동안 평형합니다. 인큐베이션을 따르고, 초과 배지를 흡인한 다음 격리된 1차 세포 현탁액을 스캐폴드에 추가한다. 다음으로 플레이트를 인큐베이터로 돌려보내 세포가 비계에 부착할 수 있도록 하룻밤을 둡니다. 다음 날 아침, 부속되지 않은 세포를 조심스럽게 흡인시키고 200 마이크로리터의 신선한 세포 배양 배지로 잘 교체한다. 결과 스캐폴드는 사용될 준비가 된 높은 세포 밀도를 가진 다공성 구조이다.

이제 조직 조직을 수행하는 방법을 배웠으니, 이러한 물질의 실용적인 응용 을 살펴보겠습니다. 조직 조직 배양은 네이티브 조직을 모방하는 세포 마이크로 환경을 만들 수 있으며, 그 결과 단일 세포 유형에 관한 세포 행동 연구에 적합한 모델을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 생체 내에서 발견되는 줄기 세포 틈새 시장을 보다 정확하게 모방하는 스캐폴드의 3D 섬유는 만능 줄기 세포로 시드되어 생물학적 단서를 검사하고 줄기 세포 분화에 미치는 영향을 결정할 수 있습니다. 이 작업은 궁극적으로 줄기 세포가 분화하는 방법의 더 큰 이해를 제공할 수 있고 조직 공학 응용을 위한 세포 분화 및 재생을 향상에 통찰력을 제공할 수 있습니다. 동적 배양과 마찬가지로, 기계적 컨디셔닝은 또한 자연 조직이 생체 내에서 발생할 수있는 다양한 기계적 부하에 복종하여 3D 조직 비계를 향상시킬 수 있습니다. 세포 성장 중 압축 및 양축 하중을 적용함으로써 세포 형태와 세포 외 매트릭스는 기계적 하중을 반영하도록 변경됩니다. 이것은 네이티브 조직을 닮은 세포 구조와 전제 조건된 생체 공학 조직 비계 결과, 유사한 기계적 힘을 경험할 수 있는 지역에 이식에 이상적입니다. 마지막으로, 엔지니어링 된 조직 구조는 조직 결함을 대체하거나 복구하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 달성하기 위해서는, 조직 비계는 먼저 혈관을 통해 혈액이 자유롭게 움직일 수 있도록 해야 한다. 일단 혈관이 일단, 발판은 복구를 시작하기 위하여 조직 결함으로 옮겨지고 이식될 수 있습니다. 성공적인 이식은 나중에 조직학을 통해 확인할 수 있으며, 이는 조직 구조가 손상된 부위를 완전히 수리했는지 여부를 보여줍니다.

당신은 요브의 조직 문화에 대한 소개를 보았습니다. 이제 간단한 3D 구조가 어떻게 준비되는지, 1차 세포가 어떻게 분리되고 비계에 시드되는지, 그리고 바이오 엔지니어링 분야에서 이러한 배양의 다양한 응용 분야를 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다.