이 연구는 중국국가자연과학재단(National Natural Science Foundation of China, 82000624), 산시성 자연과학 기초 연구 프로그램(2022JQ-899 & 2021JM-268), 산시성 혁신 역량 지원 프로그램(Shaanxi Province Innovation Capability Support Program, 2023KJXX-030), 산시성 중점 R&D 계획 대학 공동 프로젝트-중점 프로젝트(2021GXLH-Z-047), 시안교통대학교 제1부속병원 기관 재단(2021HL-42 & 2021HL-21)의 지원을 받았습니다.

이 연구는 Xi'an Jiaotong University의 동물 실험 윤리위원회의 승인을 받았으며 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 지침에 따라 수행되었습니다.
1. 비장 적출
<ol><li>무게가 250-280g인 수컷 Sprague Dawley 쥐를 사용하십시오. 온도와 습도가 조절되는 방에 쥐를 수용하고 수술 전 금식을 제외하고는 즉시 음식과 물을 제공하십시오.</li>
	<li>수술 1시간 전에 진통제로 부프레노르핀(0.05mL/kg)을 피하 주사합니다. 이소플루란 흡입으로 쥐를 마취시킵니다. 플렉시글라스 상자에서 유도 마취를 위해 5% 이소플루란의 1.5L/min의 유속을 사용하고 마스크를 통해 2% 이소플루란의 0.6-0.8L/min의 유속으로 마취를 유지합니다. 발가락을 끼워 마취의 깊이를 확인합니다.</li>
	<li>전기 면도기를 사용하여 복부 전체의 피부를 면도하십시오. 수술 테이블에 쥐를 누운 자세로 고정합니다. 음경 등쪽 정맥을 통해 헤파린화 식염수 2mL(헤파린 1,000U)를 주입하여 전신 항응고를 달성합니다. 포비돈 요오드 용액으로 면도한 피부를 소독하고 멸균 드레이핑 천으로 덮습니다.</li>
	<li>수술용 가위를 사용하여 복부를 십자형으로 절개하고, 지혈 겸자로 스트레칭하여 복강을 노출시키고, 간을 횡격막 쪽으로 뒤집습니다. 위장관을 복부 오른쪽으로 바깥쪽으로 펴고 촉촉한 거즈로 덮습니다.</li>
	<li>비장 위인대를 조심스럽게 분리하고 절단하여 비장 하부를 노출시킵니다. 참고: 약 3.0cm x 0.6cm x 0.6cm 크기의 붉은색을 띤 길쭉한 구조로 나타나는 비장은 왼쪽 복부에서 확인할 수 있습니다.</li>
	<li>비장 동맥을 따라 절개하여 총간동맥, 위십이지장 동맥, 비장 동맥을 점차적으로 분리하고 노출시킵니다. 위십이지장 동맥과 총간동맥을 결찰하고 절단하면서 주변 조직을 점진적으로 해리합니다.</li>
	<li>비장을 오른쪽으로 뒤집어 복부 대동맥을 노출시킵니다. 부드럽게 둔하게 절제하고 면봉을 사용하여 복부 대동맥과 복강 줄기를 노출시킵니다. 셀리악병 줄기의 가지 위와 아래에 약 3cm 길이의 3-0 실크 봉합사를 놓고 셀리악 줄기의 가지 위에 약 10cm 길이의 6-0 실크 봉합사를 놓습니다.</li>
	<li>복부 대동맥을 복강 줄기의 가지 아래와 위로 합자합니다. 동맥 가지를 작게 절개합니다. 6-0 실크 봉합사를 부드럽게 들어 올리고 24G 정맥 카테터를 복강 줄기를 따라 비장 동맥에 삽입한 다음 결찰하고 고정합니다.</li>
	<li>4mL/분의 속도로 주사기 펌프를 사용하여 헤파린화 생리식염수(25U/mL)를 50mL 부피로 주입합니다. 동시에 주입된 액체가 비장 밖으로 흐를 수 있도록 유출 채널로 문맥을 절단합니다. 동물은 exsanguination에 의해 안락사됩니다.</li>
	<li>비장의 주변 조직을 조심스럽게 절개하여 췌장이 손상되지 않도록 하면서 주요 부속 혈관을 보존합니다.</li>
	<li>비장 주변에 누출이 있는지 확인한 다음 비장과 췌장을 제거하고 생리식염수로 헹굽니다. 참고: 쥐의 비장과 췌장은 밀접하게 연결되어 있으며 췌장은 비장 동맥을 감싸고 있습니다. 비장을 따로 제거하면 수많은 작은 혈관을 결찰하는 것이 어려울 수 있습니다. 이 절차에서는 비장을 췌장과 함께 제거합니다. 탈세포화 후 비장과 췌장이 투명해지고 미세혈관이 보이게 되어 혈관이 온전한 비장의 보존을 용이하게 합니다.</li>
	<li>비장을 생리식염수로 채워진 50mL 원심분리 튜브에 넣고 -80°C 냉동고에 보관합니다. 알림: 비장 동맥에 삽입된 비장과 정맥 카테터는 관류 실험 중 편리한 연결을 위해 함께 냉동 보존됩니다.</li>
</ol>2. 비장 탈세포화
<ol><li>멸균 용기에서 동결-해동 과정을 3회 반복하여 비장 세포를 용해합니다. 참고: 동결-해동 사이클은 스캐폴드 탈셀룰라화에 사용되는 물리적 방법입니다. 비장 조직을 -80°C의 냉동고에 밤새 넣어 얼린 다음 저온 환경에서 제거하고 실온 또는 37°C 수조에 넣어 해동합니다. 이 동결 및 해동 과정이 3-6회 반복되어 세포막을 파괴하고 세포 용해를 일으킵니다.</li>
	<li>연동 펌프, 2L 리저버, 내경 2.4mm의 실리콘 튜브 및 버블 트랩으로 구성된 클린 벤치 내에 관류 시스템을 설정합니다(그림 1).</li>
	<li>관류 시스템에 탈이온수(ddH2O)를 채우고 10분 동안 계속 작동시킵니다.</li>
	<li>채취한 비장을 ddH2O 충전 용기에 조심스럽게 옮깁니다.</li>
	<li>비장 동맥에 삽입된 정맥 카테터에 실리콘 튜브를 연결합니다.</li>
	<li>30분 동안 2mL/분의 속도로 ddH2O로 관류를 시작합니다.</li>
	<li>30분 동안 4mL/분의 속도로 ddH2O로 계속 관류합니다.</li>
	<li>4시간 동안 0.1%(w/v) SDS 솔루션으로 관류.</li>
	<li>1%(v/v) Triton X-100 용액을 2시간 동안 관류합니다.</li>
	<li>DSM을 세척하기 위해 4시간 동안 4mL/분의 속도로 PBS를 관류합니다. 알림: 모든 액체의 단방향 관류를 위해 연동 펌프를 사용합니다.</li>
	<li>관류가 완료된 후 췌장과 비장 사이의 혈관 가지를 결찰하고 경절한 다음 췌장을 제거합니다. -20°C에서 10% 페니실린-스트렙토마이신이 함유된 PBS에 담근 깨끗하고 밀봉된 50mL 원심분리기 튜브에 DSM을 보관하여 향후 실험에 사용할 수 있습니다.</li>
</ol>

간 조직 공학을 위한 탈세포화된 쥐 비장 매트릭스 준비

<ol>
	<li>Xu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=State+of+the+art+and+perspectives+in+liver+transplantation.">State of the art and perspectives in liver transplantation.</a> Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 22 (1), 1-3 (2023).</li><li>Hautz, T., 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=Immune+cell+dynamics+deconvoluted+by+single-cell+RNA+sequencing+in+normothermic+machine+perfusion+of+the+liver.">Immune cell dynamics deconvoluted by single-cell RNA sequencing in normothermic machine perfusion of the liver.</a> Nat Commun. 14 (1), 2285 (2023).</li><li>Cardini, 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=Live+confocal+imaging+as+a+novel+tool+to+assess+liver+quality:+insights+from+a+murine+model.">Live confocal imaging as a novel tool to assess liver quality: insights from a murine model.</a> Transplantation. 104 (12), 2528-2537 (2020).</li><li>Ding, Y., 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=Mesenchymal+stem+cell-derived+exosomes:+a+promising+therapeutic+agent+for+the+treatment+of+liver+diseases.">Mesenchymal stem cell-derived exosomes: a promising therapeutic agent for the treatment of liver diseases.</a> Int J Mol Sci. 23 (18), 10972 (2022).</li><li>Yaghoubi, 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=Prednisolone+and+mesenchymal+stem+cell+preloading+protect+liver+cell+migration+and+mitigate+extracellular+matrix+modification+in+transplanted+decellularized+rat+liver.">Prednisolone and mesenchymal stem cell preloading protect liver cell migration and mitigate extracellular matrix modification in transplanted decellularized rat liver.</a> Stem Cell Res Ther. 13 (1), 36 (2022).</li><li>Uygun, B. 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=Organ+reengineering+through+development+of+a+transplantable+recellularized+liver+graft+using+decellularized+liver+matrix.">Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix.</a> Nat Med. 16 (7), 814-820 (2010).</li><li>Xiang, J., 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=The+effect+of+riboflavin/UVA+cross-linking+on+anti-degeneration+and+promoting+angiogenic+capability+of+decellularized+liver+matrix.">The effect of riboflavin/UVA cross-linking on anti-degeneration and promoting angiogenic capability of decellularized liver matrix.</a> J Biomed Mater Res A. 105 (10), 2662-2669 (2017).</li><li>Liu, 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=Implantation+strategy+of+tissue-engineered+liver+based+on+decellularized+spleen+matrix+in+rats.">Implantation strategy of tissue-engineered liver based on decellularized spleen matrix in rats.</a> J South Med Univ. 38 (6), 698-703 (2018).</li><li>Xiang, J., 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=Decellularized+spleen+matrix+for+reengineering+functional+hepatic-like+tissue+based+on+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells.">Decellularized spleen matrix for reengineering functional hepatic-like tissue based on bone marrow mesenchymal stem cells.</a> Organogenesis. 12 (3), 128-142 (2016).</li><li>Gao, R., 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=Hepatocyte+culture+in+autologous+decellularized+spleen+matrix.">Hepatocyte culture in autologous decellularized spleen matrix.</a> Organogenesis. 11 (1), 16-29 (2015).</li><li>Liu, 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=Hemocompatibility+improvement+of+decellularized+spleen+matrix+for+constructing+transplantable+bioartificial+liver.">Hemocompatibility improvement of decellularized spleen matrix for constructing transplantable bioartificial liver.</a> Biomed Mater. 14 (2), 25003 (2019).</li><li>Somuncu, &. #. 2. 1. 4. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularization+concept+in+regenerative+medicine.">Decellularization concept in regenerative medicine.</a> Adv Exp Med Biol. 1212, 71-85 (2020).</li><li>Neishabouri, A., Soltani, K. A., Daghigh, F., Kajbafzadeh, A. M., Majidi, Z. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularization+in+tissue+engineering+and+regenerative+medicine:+evaluation,+modification,+and+application+methods.">Decellularization in tissue engineering and regenerative medicine: evaluation, modification, and application methods.</a> Front Bioeng Biotech. 10, 805299 (2022).</li><li>Brown, M., Li, J., Moraes, C., Tabrizian, M., Li-Jessen, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularized+extracellular+matrix:+New+promising+and+challenging+biomaterials+for+regenerative+medicine.">Decellularized extracellular matrix: New promising and challenging biomaterials for regenerative medicine.</a> Biomaterials. 289, 121786 (2022).</li><li>Gui, L., Muto, A., Chan, S. A., Breuer, C. K., 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=Development+of+decellularized+human+umbilical+arteries+as+small-diameter+vascular+grafts.">Development of decellularized human umbilical arteries as small-diameter vascular grafts.</a> Tissue Eng Pt A. 15 (9), 2665-2676 (2009).</li><li>Li, T., Javed, R., Ao, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenogeneic+decellularized+extracellular+matrix-based+biomaterials+For+peripheral+nerve+repair+and+regeneration.">Xenogeneic decellularized extracellular matrix-based biomaterials For peripheral nerve repair and regeneration.</a> Curr Neuropharmacol. 19 (12), 2152-2163 (2021).</li><li>Crapo, P. M., Gilbert, T. W., Badylak, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+tissue+and+whole+organ+decellularization+processes.">An overview of tissue and whole organ decellularization processes.</a> Biomaterials. 32 (12), 3233-3243 (2011).</li></ol>

저자는 이해 상충이 없다고 선언했습니다.

BAL은 말기 간 질환의 치료를 위한 효과적인 접근법이며, 특히 현재 기증 장기의 부족으로 인해 간 이식이 방해를 받는 경우에 효과적이다6. BAL을 생성하기 위한 유망한 옵션은 고유 간의 자연적인 ECM과 혈관 구조를 보존하는 DLM을 활용하는 것입니다. 그러나 인간 DLM의 희소성과 동물 DLM과 관련된 감염 및 면역원성의 잠재적 위험은 상당한 한계를 제시합니다. 이 문제를 해결하기 ...

간 이식은 말기 간 질환에 대한 유일한 최종 치료법으로 남아있습니다 1,2,3. 그러나 기증 장기의 심각한 부족과 품질 저하로 인해 대체 치료법의 필요성이 높아졌다4. 재생 의학 분야에서는 탈세포화 간 매트릭스(DLM)를 활용하는 생체 인공 간(BAL)이 유망한 솔루션으로 부상했습니다 5,6,7. DLM은 복잡한 미세혈관 네트워크와 ECM의 구성 요소를 포함한 원래의 간 구조를 보존하여 간 질환을 완화할 수 있는 이식 가능한 BAL을 만들기 위한 골격을 제공합니다.
이러한 약속에도 불구하고 이 기술의 채택은 특히 적합한 DLM을 소싱하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 인간 유래 DLM은 공급이 부족한 반면 동물에서 유래한 DLM은 질병 전염 및 면역 거부 반응의 위험이 있습니다. 혁신적인 접근 방식으로, 우리의 연구는 BAL 8,9,10,11의 기초로 탈세포화 비장 매트릭스(DSM)의 사용을 탐구했습니다. 비장은 문맥 고혈압, 외상성 파열, 특발성 혈소판 감소성 자반증, 심장사 후 헌혈과 같은 다양한 의료 상황에서 더 쉽게 사용할 수 있습니다. 따라서 비장은 연구 목적으로 간보다 더 널리 이용할 수 있습니다. 비장 절제술을 받은 환자는 심각한 질환을 앓고 있지 않아 비장의 불필요 가능성을 더욱 확인시켜줍니다. 비장의 미세환경, 특히 세포외 기질과 정현파는 간의 미세환경과 유사합니다. 따라서 비장은 간세포 이식 연구에서 세포 접착 및 증식에 적합한 장기입니다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 이전 연구에서 DSM은 DLM과 유사한 미세 구조 및 구성 요소를 공유하고 알부민 및 요소 생성을 포함한 간세포의 생존 및 기능을 지원할 수 있음을 입증했습니다. 또한 DSM은 골수 중간엽 줄기 세포의 간 분화를 향상시켜 개선되고 일관된 기능을 제공하는 것으로 나타났습니다.
헤파린으로 처리된 DSM을 사용함으로써 효과적인 단기 항응고 및 부분적인 간 기능 보상을 입증할 수 있는 기능성 BAL을 설계했습니다11. 결과적으로 이 3차원 DSM은 간 조직 공학 및 세포 치료의 발전에 중요한 가능성을 가지고 있습니다. 이 연구에서는 ECM의 미세 구조와 구성 요소를 보존하는 쥐 비장을 채취하고 DSM을 준비하는 자세한 방법을 제시합니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anesthesia Machine</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>tabletop</td>
			<td>animal anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bubble trap</td>
			<td>Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.</td>
			<td>pore diameter: 5 &#956;m</td>
			<td>prevent air bubbles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>TIPR Pharmaceutical Responsible Co.,Ltd</td>
			<td></td>
			<td>an analgesic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostatic Forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instruments&#160; Co., Ltd</td>
			<td>J31020</td>
			<td>surgical tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparinized Saline</td>
			<td>SPH No.1 Biochemical &#38; Pharmaceutical Co., LTD&#160;</td>
			<td></td>
			<td>prevent the formation of thrombosis&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD life Science Co.</td>
			<td></td>
			<td>anesthetic:for the induction and maintenanceof anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin&#160;</td>
			<td>Beyotime Biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>C0222</td>
			<td>antibiotics in vitro to prevent microbial contamination</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic Pump</td>
			<td>Baoding Longer Precision Pump Co., Ltd.</td>
			<td>BT100-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-Buffered Saline</td>
			<td>Shanghai Titan Scientific Co., Ltd.</td>
			<td>4481228</td>
			<td>phosphoric acid buffer salt solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone Tube</td>
			<td>Baoding Longer Precision Pump Co., Ltd.</td>
			<td>2.4&#215;0.8mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silk Suture</td>
			<td>Yangzhou Jinhuan Medical Instrument Factory</td>
			<td>6-0 and 3-0</td>
			<td>ligate blood vessels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Dodecyl Sulfate</td>
			<td>Shanghai Titan Scientific Co., Ltd.</td>
			<td>151-21-3</td>
			<td>ionic detergent, dissolves both cell and nuclear membranes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Pump</td>
			<td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd</td>
			<td>BeneFusion SP5</td>
			<td>intravenous infusion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Shanghai Titan Scientific Co., Ltd.</td>
			<td>9002-93-1</td>
			<td>non-ionic detergent, disrupts lipid-lipid, lipid-protein, and DNA-protein interactions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Venous Catheter</td>
			<td>B. Braun Company</td>
			<td>24G</td>
			<td>inserting the spleen artery</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of decellularized spleen matrix derived from rats

간 이식은 말기 간 질환의 주요 치료법입니다. 그러나 기증 장기의 부족과 불충분한 품질로 인해 대체 요법의 개발이 필요합니다. 탈세포화된 간 기질(DLM)을 활용하는 생체 인공 간(BAL)이 유망한 솔루션으로 부상하고 있습니다. 그러나 적절한 DLM을 소싱하는 것은 여전히 어려운 과제입니다. 탈세포화 비장 기질(DSM)의 사용은 BAL의 기초로 연구되어 쉽게 사용할 수 있는 대안을 제공합니다. 이 연구에서는 쥐의 비장을 채취하고 동결-해동 주기와 탈세포화 시약을 사용한 관류를 조합하여 탈세포화했습니다. 이 프로토콜은 DSM 내에서 세포외 기질(ECM)의 미세 구조와 구성 요소를 보존했습니다. 완전한 탈세포화 공정에는 약 11시간이 소요되어 DSM 내에서 온전한 ECM을 얻을 수 있었습니다. 조직학적 분석을 통해 ECM의 구조와 조성을 유지하면서 세포 성분이 제거되는 것을 확인했습니다. 제시된 프로토콜은 DSM을 획득하기 위한 포괄적인 방법을 제공하여 간 조직 공학 및 세포 치료에 잠재적인 응용 분야를 제공합니다. 이러한 발견은 말기 간 질환 치료를 위한 대체 접근법 개발에 기여합니다.

이 프로토콜은 쥐 비장의 탈세포화를 위해 반복적인 동결-해동 주기와 탈세포화 시약을 사용한 관류의 조합을 활용했습니다. 비장의 완전한 탈세포화는 약 11시간 내에 달성되었습니다(그림 2A). 탈세포화 과정을 통해 비장의 색은 점차 짙은 빨간색에서 얼룩덜룩하고 밝은 빨간색으로 변하고 결국에는 흰색 반투명 모양으로 변했습니다(그림 2B). 전체적...

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저자 스포트라이트: 생체 인공 간을 위한 탈세포화된 비장 매트릭스의 활용

탈세포화된 비장 매트릭스(DSM)는 간 조직 공학 분야에서 유망한 응용 분야를 보유하고 있습니다. 이 프로토콜은 쥐 비장 채취, 관류를 통한 탈세포화, 결과 DSM을 평가하여 특성을 확인하는 것을 포함하는 쥐 DSM을 준비하는 절차를 간략하게 설명합니다.

Rats에서 유래한 Decellularized Spleen Matrix의 제작

Liver transplantation is the primary treatment for end-stage liver disease. However, the shortage and inadequate quality of donor organs necessitate the ...

우리는 생체 인공 간의 대체 골격으로 탈세포화된 비장 매트릭스를 사용하는 것과 관련된 새로운 전략을 목표로 합니다. 쥐의 비장을 채취하고 세포외 기질의 거시구조와 구성 요소를 보존하는 탈세포화된 비장 기질을 준비하는 자세한 절차를 보여주었습니다. 당사의 프로토콜은 부족한 기증자 간의 대안으로 쉽게 사용할 수 있는 비장 매트릭스를 제공합니다.우리의 프로토콜은 탈세포화된 비장 매트릭스의 준비를 위한 방법을 제시합니다. 효율성, 안정성 및 최소 침습성을 입증하는 이 방법은 비장 고유의 구조, 구성 및 자연 혈관 네트워크를 유지합니다. 이는 세포 이식 및 3차원 동적 배양을 위한 골격을 제공하여 조직 공학 간의 연구를 발전시키기 위한 기반을 마련합니다.

fabrication-of-decellularized-spleen-matrix-derived-from-rats

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Decellularized Spleen Matrix Derived from Rats

479 조회수.  The First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University. 우리는 생체 인공 간의 대체 골격으로 탈세포화된 비장 매트릭스를 사용하는 것과 관련된 새로운 전략을 목표로 합니다. 쥐의 비장을 채취하고 세포외 기질의 거시구조와 구성 요소를 보존하는 탈세포화된 비장 기질을 준비하는 자세한 절차를 보여주었습니다. 당사의 프로토콜은 부족한 기증자 간의 대안으로 쉽게 사용할 수 있는 비장 매트릭스를 제공합니다.우리의 ?...

비디오: 저자 스포트라이트: 생체 인공 간을 위한 탈세포화된 비장 매트릭스의 활용

Generation of ESC-derived Mouse Airway Epithelial Cells Using Decellularized Lung Scaffolds

Lung lineage differentiation requires integration of complex environmental cues that include growth factor signaling, cell-cell interactions and cell-matrix interactions. Due to this complexity, recapitulation of lung development in vitro to promote differentiation of stem cells to lung epithelial cells has been challenging. In this protocol, decellularized lung scaffolds are used to mimic the 3-dimensional environment of the lung and generate stem cell-derived airway epithelial cells. Mouse embryonic stem cell are first differentiated to the endoderm lineage using an embryoid body (EB) culture method with activin A. Endoderm cells are then seeded onto decellularized scaffolds and cultured at air-liquid interface for up to 21 days. This technique promotes differentiation of seeded cells to functional airway epithelial cells (ciliated cells, club cells, and basal cells) without additional growth factor supplementation. This culture setup is defined, serum-free, inexpensive, and reproducible. Although there is limited contamination from non-lung endoderm lineages in culture, this protocol only generates airway epithelial populations and does not give rise to alveolar epithelial cells. Airway epithelia generated with this protocol can be used to study cell-matrix interactions during lung organogenesis and for disease modeling or drug-discovery platforms of airway-related pathologies such as cystic fibrosis.

This protocol efficiently directs mouse embryonic stem cell-derived definitive endoderm to mature airway epithelial cells. This differentiation technique uses 3-dimensional decellularized lung scaffolds to direct lung lineage specification, in a defined, serum-free culture setting.

Decellularized 폐 공사장 공중 발판을 사용하여 ESC 파생 마우스기도 상피 세포의 생성

Lung lineage differentiation requires integration of complex environmental cues that include growth factor signaling, cell-cell interactions and ...

연구

생체공학

Fabrication of Extracellular Matrix-derived Foams and Microcarriers as Tissue-specific Cell Culture and Delivery Platforms

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus of this article is on the methods for fabricating ECM-derived porous foams and microcarriers for use as biologically-relevant substrates in advanced 3D in vitro cell culture models or as pro-regenerative scaffolds and cell delivery systems for tissue engineering and regenerative medicine. Using decellularized tissues or purified insoluble collagen as a starting material, the techniques can be applied to synthesize a broad array of tissue-specific bioscaffolds with customizable geometries. The approach involves mechanical processing and mild enzymatic digestion to yield an ECM suspension that is used to fabricate the three-dimensional foams or microcarriers through controlled freezing and lyophilization procedures. These pure ECM-derived scaffolds are highly porous, yet stable without the need for chemical crosslinking agents or other additives that may negatively impact cell function. The scaffold properties can be tuned to some extent by varying factors such as the ECM suspension concentration, mechanical processing methods, or synthesis conditions. In general, the scaffolds are robust and easy to handle, and can be processed as tissues for most standard biological assays, providing a versatile and user-friendly 3D cell culture platform that mimics the native ECM composition. Overall, these straightforward methods for fabricating customized ECM-derived foams and microcarriers may be of interest to both biologists and biomedical engineers as tissue-specific cell-instructive platforms for in vitro and in vivo applications.

The tissue-specific extracellular matrix (ECM) is a key mediator of cell function. This article describes methods for synthesizing pure ECM-derived foams and microcarriers that are stable in culture without the need for chemical crosslinking for applications in advanced 3D in vitro cell culture models or as pro-regenerative bioscaffolds.

조직 특이 적 세포 배양 및 전달 플랫폼과 같은 세포 외 기질 유래 거품과 마이크로 담체의 제조

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus ...

Fabricating a Kidney Cortex Extracellular Matrix-Derived Hydrogel

Extracellular matrix (ECM) provides important biophysical and biochemical cues to maintain tissue homeostasis. Current synthetic hydrogels offer robust mechanical support for in vitro cell culture but lack the necessary protein and ligand composition to elicit physiological behavior from cells. This manuscript describes a fabrication method for a kidney cortex ECM-derived hydrogel with proper mechanical robustness and supportive biochemical composition. The hydrogel is fabricated by mechanically homogenizing and solubilizing decellularized human kidney cortex ECM. The matrix preserves native kidney cortex ECM protein ratios while also enabling gelation to physiological mechanical stiffnesses. The hydrogel serves as a substrate upon which kidney cortex-derived cells can be maintained under physiological conditions. Furthermore, the hydrogel composition can be manipulated to model a diseased environment which enables the future study of kidney diseases.

Here we present a protocol to fabricate a kidney cortex extracellular matrix-derived hydrogel to retain the native kidney extracellular matrix (ECM) structural and biochemical composition. The fabrication process and its applications are described. Finally, a perspective on using this hydrogel to support kidney-specific cellular and tissue regeneration and bioengineering is discussed.

날조는 신장 피 질 세포 외 매트릭스 파생 하이드로 겔

Extracellular matrix (ECM) provides important biophysical and biochemical cues to maintain tissue homeostasis. Current synthetic hydrogels offer robust ...

Fabrication of Decellularized Cartilage-derived Matrix Scaffolds

Osteochondral defects lack sufficient intrinsic repair capacity to regenerate functionally sound bone and cartilage tissue. To this extent, cartilage research has focused on the development of regenerative scaffolds. This article describes the development of scaffolds that are completely derived from natural cartilage extracellular matrix, coming from an equine donor. Potential applications of the scaffolds include producing allografts for cartilage repair, serving as a scaffold for osteochondral tissue engineering, and providing in vitro models to study tissue formation. By decellularizing the tissue, the donor cells are removed, but many of the natural bioactive cues are thought to be retained. The main advantage of using such a natural scaffold in comparison to a synthetically produced scaffold is that no further functionalization of polymers is required to drive osteochondral tissue regeneration. The cartilage-derived matrix scaffolds can be used for bone and cartilage tissue regeneration in both in vivo and in vitro settings.

Decellularized cartilage-derived scaffolds can be used as a scaffold to guide cartilage repair and as a means to regenerate osteochondral tissue. This paper describes the decellularization process in detail and provides suggestions to use these scaffolds in in vitro settings.

Decellularized 연골 파생 매트릭스 건설 기계 제조

Osteochondral defects lack sufficient intrinsic repair capacity to regenerate functionally sound bone and cartilage tissue. To this extent, cartilage ...

Fibroblast Derived Human Engineered Connective Tissue for Screening Applications

Fibroblasts are phenotypically highly dynamic cells, which quickly transdifferentiate into myofibroblasts in response to biochemical and biomechanical stimuli. The current understanding of fibrotic processes, including cardiac fibrosis, remains poor, which hampers the development of new anti-fibrotic therapies. Controllable and reliable human model systems are crucial for a better understanding of fibrosis pathology. This is a highly reproducible and scalable protocol to generate engineered connective tissues (ECT) in a 48-well casting plate to facilitate studies of fibroblasts and the pathophysiology of fibrotic tissue in a 3-dimensional (3D) environment. ECT are generated around the poles with tunable stiffness, allowing for studies under a defined biomechanical load. Under the defined loading conditions, phenotypic adaptations controlled by cell-matrix interactions can be studied. Parallel testing is feasible in the 48-well format with the opportunity for the time-course analysis of multiple parameters, such as tissue compaction and contraction against the load. From these parameters, biomechanical properties such as tissue stiffness and elasticity can be studied.

Presented here is a protocol to generate engineered connective tissues for a parallel culture of 48 tissues in a multi-well plate with double poles, suitable for mechanistic studies, disease modeling, and screening applications. The protocol is compatible with fibroblasts from different organs and species and is exemplified here with human primary cardiac fibroblasts.

섬유아세포, 선별 애플리케이션을 위한 인간 공학형 결합 조직

Fibroblasts are phenotypically highly dynamic cells, which quickly transdifferentiate into myofibroblasts in response to biochemical and biomechanical ...

Synthesis of Decellularized Cartilage Extracellular Matrix Hydrogels

Decellularized cartilage extracellular matrix (DC-ECM) hydrogels are promising biomaterials for tissue engineering and regenerative medicine due to their biocompatibility and ability to mimic natural tissue properties. This protocol aims to produce DC-ECM hydrogels that closely mimic the native ECM of cartilage tissue. The protocol involves a combination of physical and chemical disruption and enzymatic digestion to remove the cellular material while preserving the structure and composition of the ECM. The DC-ECM is cross-linked using a chemical agent to form a stable and biologically active hydrogel. The DC-ECM hydrogel has excellent biological activity, spatial structure, and biological induction function, as well as low immunogenicity. These characteristics are beneficial in promoting cell adhesion, proliferation, differentiation, and migration and for creating a superior microenvironment for cell growth. This protocol provides a valuable resource for researchers and clinicians in the field of tissue engineering. Biomimetic hydrogels can potentially enhance the development of effective tissue engineering strategies for cartilage repair and regeneration.

This paper introduces a new method for the synthesis of decellularized cartilage extracellular matrix (DC-ECM) hydrogels. DC-ECM hydrogels have excellent biocompatibility and provide a superior microenvironment for cell growth. Therefore, they can be ideal cell scaffolds and biological delivery systems.

탈세포화된 연골 세포외 기질 하이드로겔의 합성

Decellularized cartilage extracellular matrix (DC-ECM) hydrogels are promising biomaterials for tissue engineering and regenerative medicine due to their ...

소 폐 ECM 하이드로겔에 대한 탈세포화 기법 비교 연구

Development and Characterization of Decellularized Lung Extracellular Matrix Hydrogels

The use of extracellular matrix (ECM)-derived hydrogels in tissue engineering has become increasingly popular, as they can mimic cells&#39; natural environment in vitro. However, maintaining the native biochemical content of the ECM, achieving mechanical stability, and comprehending the impact of the decellularization process on the mechanical properties of the ECM hydrogels are challenging. Here, a pipeline for decellularization of bovine lung tissue using two different protocols, downstream characterization of the effectiveness of decellularization, fabrication of reconstituted decellularized lung ECM hydrogels and assessment of their mechanical and cytocompatibility properties were described. Decellularization of the bovine lung was pursued using a physical (freeze-thaw cycles) or chemical (detergent-based) method. Hematoxylin and Eosin staining was performed to validate the decellularization and retention of major ECM components. For the evaluation of residual collagen and sulfated glycosaminoglycan (sGAG) content within the decellularized samples, Sirius red and Alcian blue staining techniques were employed, respectively. Mechanical properties of the decellularized lung ECM hydrogels were characterized by oscillatory rheology. The results suggest that decellularized bovine lung hydrogels can provide a reliable organotypic<span style="font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif; color: black; background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">&#160;alternative to commercial ECM products by retaining most native ECM components. Furthermore, these findings reveal that the decellularization method of choice significantly affects gelation kinetics as well as the stiffness and viscoelastic properties of resulting hydrogels.

저자 스포트라이트: 유기형 하이드로겔을 위한 소 폐 탈세포화 최적화

The protocol elucidates two distinct decellularization methodologies applied to native bovine pulmonary tissues, providing a comprehensive account of their respective characterizations.

탈세포화된 폐 세포외 기질 하이드로겔의 개발 및 특성 분석

The use of extracellular matrix (ECM)-derived hydrogels in tissue engineering has become increasingly popular, as they can mimic cells&#39; natural ...

뼈 조직 공학을 위한 Cell-seeded Decellularized Apple-derived Skaffolds 분석

Decellularized Apple-Derived Scaffolds for Bone Tissue Engineering In Vitro and In Vivo

Plant-derived&#160;cellulose biomaterials have been employed in various tissue engineering applications. In vivo studies have shown the remarkable biocompatibility of scaffolds made of cellulose derived from natural sources. Additionally, these scaffolds possess structural characteristics that are relevant for multiple tissues, and they promote the invasion and proliferation of mammalian cells. Recent research using decellularized apple hypanthium tissue has demonstrated the similarity of its pore size to that of trabecular bone as well as&#160;its ability to effectively support osteogenic differentiation. The present study further&#160;examined the potential of apple-derived cellulose scaffolds for bone tissue engineering (BTE) applications and evaluated their in vitro and in vivo mechanical properties. MC3T3-E1 preosteoblasts were seeded in apple-derived cellulose scaffolds that were then&#160;assessed for their osteogenic potential and mechanical properties. Alkaline phosphatase and alizarin red S staining confirmed osteogenic differentiation in scaffolds cultured in differentiation medium. Histological examination demonstrated widespread cell invasion and mineralization across the scaffolds. Scanning electron microscopy (SEM) revealed mineral aggregates on the surface of the scaffolds, and&#160;energy-dispersive spectroscopy (EDS)&#160;confirmed the presence of phosphate and calcium elements. However, despite a significant increase in the Young&#39;s modulus following cell differentiation, it remained lower than that of healthy bone tissue. In vivo studies showed cell infiltration and deposition of extracellular matrix within the decellularized apple-derived&#160;scaffolds after 8 weeks of implantation in rat calvaria. In addition, the force required to remove the scaffolds from the bone defect was similar to the previously reported fracture load of native calvarial bone. Overall, this study confirms that apple-derived cellulose is a promising candidate for BTE applications. However, the dissimilarity between its mechanical properties and those of healthy bone tissue may restrict its application to low load-bearing scenarios. Additional structural re-engineering and optimization may be necessary to enhance the mechanical properties of apple-derived cellulose scaffolds for load-bearing applications.

저자 스포트라이트: 뼈 조직 공학을 위한 Apple 유래 셀룰로오스 지지체 사용에 대한 통찰력 

In this study, we detail methods of decellularization, physical characterization, imaging, and in vivo implantation of plant-based biomaterials, as well as methods for cell seeding and differentiation in the scaffolds. The described methods allow the evaluation of plant-based biomaterials for bone tissue engineering applications.