1. Modificando poliméricos Superfícies com recCD47 NOTA:. O protocolo é resumido esquematicamente na Figura 1 A Figura 1A ilustra a geração de superfícies poliméricas tiol-reactivo Figura 1B ilustra a geração de recCD47 reactivo com tiol.. <ol><li> Dia 1 <ol><li> Prepara-se uma solução de PDT-BzPh (1 mg / ml) e bicarbonato de potássio (KHCO3) (0,7 mg / ml) em água estéril. Agita-se durante a noite a 4 ° C (protegido da luz). </li></ol></li><li> Dia 2 <ol><li> Cortar tubo polimérico em 40 centímetros de comprimento (o tempo suficiente para caber em torno de rodas rotativas). </li><li> Soak tubos em uma solução aquosa a 0,1% de hexacylpyridinium durante 90 minutos à temperatura ambiente num agitador ou em loop Aparelho Chandler. Lavar os tubos com 3x de água estéril após a 90 min de molho. </li><li> Acidifica-se a solução de PDT-BzPh do Dia 1 por adição de 15% de potássio monobásico aquoso (KH 2 </sub&gt; PO 4). Adicionar 50 ul de KH 2 PO 4 por ml de PDT-BzPh, formando uma solução micelar turvo. </li><li> Embeber os tubos na solução PDT-BzPh acidificada durante 40 minutos à temperatura ambiente num agitador ou no aparelho. </li><li> Lavar os tubos com ácido acético diluído (1: 1000), uma vez. </li><li> Expor os tubos a irradiação UV durante um período total de 60 minutos. Gire tubos de ¼ de volta a cada 15 min para irradiar toda a superfície. </li><li> Embeber os tubos com uma solução de 20 mg / ml de bicarbonato de potássio (KHCO3), durante 20 minutos à temperatura ambiente num agitador ou no aparelho. </li><li> Lavar os tubos com 3x de água estéril e armazenar a 4 ° C em água estéril. </li></ol></li><li> Dia 3 <ol><li> Dissolver 5 mg Sulfo- SMCC em 200 mL dimetilformamida (DMF) (Atenção: Realize em hotte). </li><li> Adicionar 50 ul da solução de Sulfo-SMCC, preparado no passo 1 a 0,1 mg / ml de solução de poli-lisina recCD47, e agita-se durante 60 min a rotemperatura om. </li><li> Durante 60 min de agitação, degas estéril Tampão fosfato de Dulbecco (DPBS) e reserve. </li><li> Purificar Sulfo- SMCC reagiu recCD47 usando um corte de coluna de dessalinização rotação 7K peso molecular por instruções do fabricante. Recolha de escoamento final (de alta qualidade tiol-reactivo recCD47) e diluir até ao volume necessário para revestir o interior do tubo com DPBS. </li><li> Lavar os tubos a partir do dia 2 com estéril, desgaseificadas DPBS 3x. </li><li> Reagir a superfície modificada dos tubos com uma solução de 20 mg / ml com tampão de tris (2-carboxietil) fosfina (TCEP) em DPBS desgaseificados durante menos de 2 minutos. Lavar os tubos com estéril desgaseificadas DPBS 4x. </li><li> Adicionar o recCD47 Sulfo-SMCC-reagido para os tubos e incubar durante a noite a 4 ° C num agitador ou em aparelhos. </li></ol></li></ol> 2 Imuno Quantificação de recCD47 em Superfícies Modificadas <ol><li> Lavar tubos adaptados para ser quantificado a partir do dia 3 sagacidadeh DPBS 3x. Tubos loja não utilizado para a quantificação em DPBS a 4 ° C. </li><li> Use uma biópsia por punção de 4 mm a fazer duplicados de amostras de tubo e colocar punções em poços de uma placa de 96 poços. </li><li> Preparar um controle negativo constituído por um tubo de amostra não modificada não tratados com o anticorpo de detecção. Preparar um anticorpo de controlo que consiste de um tubo de amostra não modificada tratados com o anticorpo de detecção. Preparar as amostras para ensaio de tubagem modificados tratados com o anticorpo de detecção. </li><li> Amostras do bloco com 0,4% de albumina de soro bovino (BSA) em DPBS durante 60 minutos à temperatura ambiente num agitador. </li><li> Após o bloqueio, aspirado BSA e enxágüe com Tris salina acrescida de 1% (TBST) 3x-20 Tween, 10 min cada um em uma coqueteleira. </li><li> Prepara-se uma diluição de trabalho de anticorpo em 0,4% de BSA de acordo com a diluição recomendada pelo fabricante para os imunoensaios. Diluir anticorpo CD47 humano B6H12-FITC a 1: 100 em 0,4% de BSA. </li><li> Adicionar 200 ul da diluição do anticorpo aos poços apropriados. Incubacontrolos negativos te com 0,4% de BSA. Incubar à temperatura ambiente durante 60 min, num agitador (proteger da luz). </li><li> Enxaguar com TBST 3x, 10 min cada um em uma coqueteleira. Aspirar o último enxágüe TBST e adicionar 200 DPBS ul para poços de amostra do tubo. </li><li> Recolhe-se o fluxo de passagem final, que é de alta qualidade tiol reactivos CD47 recombinante e diluir até ao volume necessário para revestir o interior dos tubos com DPBS. </li><li> Leia intensidade do sinal FITC utilizando um leitor de microplacas com FITC excitação (485 nm) e emissão (538 nm) configurações. </li><li> Calcular recCD47 ligado à superfície polimérica com base em valores de referência, correspondendo a autofluorescência e ligação não específica a partir da amostra de controlo sem anticorpo. </li></ol> 3. Chandler Circuito Aparelho Protocolo Procure Institutional Review Board (IRB) aprovação do protocolo de coleta de sangue e informado consentimento papelada antes do início da recolha de amostras de sangue humano. Obter informaçõesconfirmada através consentimento de um doador de sangue humano. NOTA: Um diagrama que representa o aparelho é mostrado na Figura 2. <ol><li> Encha banho de água com água destilada até aproximadamente 1/2 do diâmetro das rodas estão submersas. Adicionar branqueador suficiente para o banho de água para fazer uma solução de lixívia a 10%. Definir banho de água a 37 ° C e deixar equilibrar à temperatura. </li><li> Reunir placas de metal (mostrados na Figura 1B), tubos não modificada e modificada tubagem, e montar em torno de rodas de aparelhos, como mostrado na Figura 1C. Certifique-se de que os tubos se encaixa confortavelmente em torno da roda com a placa de metal no local. </li><li> Obter 30 ml de amostra de sangue utilizando um protocolo IRB-aprovado, em um frasco pré-cheio com 2 ml de citrato ou outro anticoagulante, e misturar por inversão para evitar a coagulação, uma vez que a amostra tenha sido recolhida. </li><li> Adicionar cerca de 10 ml de sangue para cada tubo, utilizando a válvula e uma seringa de metal, deixando um pouco de ar no tubo. Fixe a tampa da válvula e rotate durante 3 horas. </li><li> Drenar o sangue em um copo de resíduos tratados com uma solução de água sanitária a 10% (ou conforme exigido pela política institucional). </li><li> Gentilmente lavar interior tubulação com DPBS para remover todos os vestígios de sangue. Recolha de escoamento no copo de resíduos. Descarte de sangue em conformidade com a política institucional. </li><li> Desinfectar o aparelho e qualquer contato com sangue superfícies usando uma solução de água sanitária a 10% ou de acordo com a política institucional. </li><li> Amostras de processo para a microscopia eletrônica de varredura ou microscópio fluorescente, conforme descrito abaixo. </li></ol> 4. Microscopia fluorescente e contando celular <ol><li> Prepare uma solução de paraformaldeído 4% (PFA) (Atenção: Realize em hotte). </li><li> Incubar tubagem numa solução PFA a 4% durante a noite a 4 ° C. </li><li> Após incubação durante a noite, retire PFA 4% e enxaguar filmes muito suavemente com DPBS. </li><li> Corte o tubo em seções para expor a superfície do lúmen para a coloração. </li><li> Stainuma secção do tubo com algumas gotas de meios de montagem com o 4 &#39;, 6-diamidino-2-fenilindole (DAPI), durante 30 min à temperatura ambiente (proteger da luz). Após a coloração, lavar a tubulação muito suavemente com DPBS para reduzir o sinal DAPI fundo. </li><li> Imagem usando um microscópio de fluorescência equipado com um filtro de DAPI e câmara digital para contar o número de células em 9 campos cegamente seleccionados de vista sob uma ampliação de 200X. </li><li> Célula registro contagens por campo de visão e realizar análises estatísticas apropriadas para determinar a significância estatística dos resultados. </li></ol> 5. Microscopia Eletrônica de Varredura <ol><li> Prepare uma solução de glutaraldeído 2% (Atenção: Realize em hotte). </li><li> Incubar tubagem numa solução de glutaraldeído a 2% durante a noite a 4 ° C. </li><li> Após incubação durante a noite, lavar cuidadosamente o tubo de 3x com DPBS. </li><li> Prepare uma solução de 1% de tetróxido de ósmio (Cuidado: perigo de inalação grave! Use em hotte). </li><li> Incubar a tubagem para uma solução a 1% de tetróxido de ósmio durante 15 minutos à temperatura ambiente. </li><li> Lave o tubo de 3x com DPBS. </li><li> Prepara-se uma série de concentrações de etanol (25%, 50%, 75%, 95%, e 100% de etanol). </li><li> Desidratar a tubagem por incubação em série de concentrações de etanol. Incubar em 25%, 50%, 75%, e etanol a 95% durante 20 min cada. Incubar em etanol a 100% durante 30 min. </li><li> Ponto supercrítico secar a tubulação com CO 2 por 45 min para remover toda a umidade. </li><li> Secções tubulares montar em um esboço espécime com pasta de prata ou grafite. </li><li> Secções tubulares de revestimento com 12,5 nm de ouro-paládio. </li><li> Analisar em um microscópio eletrônico de varredura. </li></ol>

<ol>
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A pesquisa relatada nesta publicação foi apoiada pelo Instituto Nacional de Imagem Biomédica e Bioengenharia, sob o número prêmio R21 EB015612 (SJS), e do National Heart, Lung, and Blood Institute, sob o número prêmio T32 HL007915 (JBS e RJL), da National Institute of Health.

A química fotoativação (resumidos na Figura 1) permite a modificação de praticamente qualquer superfície de polímero que tem hidrocarbonetos suficientes para facilitar PDT-BzPh apego e irradiação UV subseqüente ao photo-ativar o PDT-BzPh. Funcionalização da superfície polimérica com grupos tiol reactivos permite a subsequente ligação de uma série de moléculas de interesse testáveis. Em nossos estudos específicos que escolhemos recombinante CD47 11-13. A conjugação química particular que utilizado envolvia a reacção de grupos amina da proteína com o agente de reticulação bifuncional SMCC 11-13. Isto proporcionou recCD47 tiol reactivo para a reacção subsequente com a superfície polimérica tiolado. O produto final era uma ligação de mono-sulfureto de se ligar covalentemente a recCD47 para o polímero. Para ajudar a assegurar que não estavam a ser usados ​​os grupos de amina a partir dos aminoácidos de CD47 para a reacção, e diminuindo assim a eficáciado CD47 imobilizados, que adicionalmente modificado através da inserção do recCD47 uma etiqueta de poli-lisina na proteína de C-terminal. Seria possível que uma estratégia molecular semelhante pode ser aplicado a outras proteínas. Assim, a conjugação química apresentada aqui e em outros lugares 11-13 proporciona uma oportunidade importante para avaliar a capacidade de moléculas potencialmente terapêuticas para conferir biocompatibilidade sobre superfícies sintéticas. A desvantagem para este protocolo é que a exposição de certos tipos de polímeros, tais como o poliuretano, a longos períodos de irradiação UV pode provocar a descoloração. Isto pode ser evitado através da colocação do polímero em pratos de poliestireno (vulgarmente utilizados na cultura de tecidos), para evitar a descoloração do polímero, sem prejudicar a fotoactivação do PDT-BzPh. O comprimento de onda da luz UV utilizada neste protocolo é 302 nm; desvio deste comprimento de onda pode resultar em foto-ativação ineficiente do PDT-BzPh. Se estiver usando um comprimento de onda diferente deLuz UV, otimização do tempo de exposição UV é necessário assegurar foto-ativação significativa. Seguindo este protocolo permite a fixação de recCD47 a superfícies poliméricas, com a finalidade de evasão imune e transmitindo estado &quot;auto&quot; para a superfície polimérica para impedir a reacção de corpo estranho. Quantificação da recCD47 anexado à superfície é completada utilizando um anticorpo marcado com FITC para o domínio de Ig de CD47 usando um imunoensaio e microscopia de fluorescência (Figura 3). Esta metodologia poderia ser adaptada para outras proteínas anexas às superfícies poliméricas assumindo disponibilidade de anticorpos. A falha em obter apêndice significativa de recCD47 (ou outra proteína) pode ser devido a uma variedade de fatores, incluindo, insuficiência de fotoactivar PDT-BzPh, hidrocarbonetos livres suficientes sobre a superfície do polímero, a hidrofobicidade da superfície do polímero, ou o polímero pode ser demasiado espessa ou opaco para permitir que a luz passe através de Quantific adequadação. Todas estas variáveis ​​podem ser testados experimentalmente e optimizadas para um determinado polímero. O Aparelho Chandler Laço é uma ferramenta única para a análise ex vivo da exposição todo o sangue humano para superfícies poliméricas. Este sistema se assemelha a perfusão de sangue através de condutas de sangue clínicos utilizados em vários procedimentos médicos, permitindo a análise de muitos terminais fisiológicas associadas com superfícies de contacto do sangue. Como os resultados fisiológicos para o apêndice de recCD47 a superfícies poliméricas, foram usadas as contagens de células utilizando DAPI (Figura 4) e de microscopia electrónica de varrimento (Figura 5). Outros terminais podem também ser usados, dependendo da disponibilidade de equipamento, por exemplo, a contagem de células antes e após a perfusão de sangue através de condutas de sangue poliméricos podem também ser utilizados. Independentemente superfícies, recCD47 modificados exibiram significativamente menos células aderidas em relação às superfícies de controlo não modificados. Estes data sugerem que transmite recCD47 biocompatibilidade a superfícies poliméricas e poderia potencialmente ser usada para impedir a FBR em procedimentos clínicos utilizando condutas de sangue poliméricos. Embora esta seja amplamente utilizado um modelo in vitro para estudos de perfusão de sangue, que é limitada, em alguns aspectos. As duas principais desvantagens deste método surgem a partir do requisito de inclusão de ar no tubo, com a amostra de sangue. A interação freqüente com sangue do ar pode causar leucócitos e agregação plaquetária e desnaturação de proteínas 16-18, o que pode interferir com determinados parâmetros. Em segundo lugar, o ar permanece no ponto mais alto do circuito, o que limita a velocidade de circulação do sangue 19. Apesar dos aparentes limitações deste método, induz menos danos no sangue do que os métodos concorrentes 19 e serve como meio de rastreio a biocompatibilidade de potenciais biomoléculas em condutas de sangue poliméricos. Uma vez que as biomoléculas candidatos são identificados atravésNeste método, uma análise mais aprofundada pode ser obtido através de modelos animais in vivo. Em última análise, a biocompatibilidade dos polímeros modificados deve ser confirmado usando um adequado sistema de modelo in vivo.

Muitos procedimentos clínicos, tais como a circulação extracorpórea e diálise renal, requerem o uso de condutos de sangue poliméricas e são frequentemente associados com complicações pós-procedimento 1. Quando perfundido com sangue, estes polímeros ilícito a reação de corpo estranho (FBR), resultando na adsorção de proteínas do sangue e plaquetas, a adesão de monócitos / macrófagos e liberação de citocinas pró-inflamatórias, o que contribui para complicações pós-procedimento e / ou 2,3 falha do dispositivo. Assim, estratégias para abordar esta questão continuar a ser uma área importante e contínuo de pesquisas em biomateriais. Os pesquisadores têm tentado resolver este problema modificando sangue entrar em contato com as superfícies com bioativos ou bio-inerte moléculas 4-6. A investigação no nosso laboratório tem-se centrado em acrescentando CD47 recombinante (recCD47) a biomateriais poliméricos como uma estratégia para mitigar o FBR e aumentar a eficácia destes materiais. CD47 é uma transmembr expressa ubiquamenteane proteína com um papel conhecido na evasão da resposta imune, conferindo status de &quot;self&quot; em cima de expressar as células 7-10 e mostra a promessa de conferir biocompatibilidade quando anexado a superfícies poliméricas 11-13. Sinal-alfa proteína reguladora (SIRPα), o receptor cognato para o CD47, e um membro do motivo inibidor de imunorreceptores baseado em tirosina (ITIM) molecular contendo família de proteínas transmembranares, é expresso em células de origem mielóide 14. Nós já anteriormente demonstrado que a CD47, por meio de sinalização celular mediada SIRPα, sub-regula as respostas imunitárias a de poliuretano (PU) e de cloreto de polivinilo (PVC) em in vitro, ex vivo e in vivo em modelos de 11-13. Central de nossas investigações é uma relativamente nova química fotoactivação, aqui descrito, em que os grupos tiol reactivos quimicamente são covalentemente anexado ao tubo polimérico fazendo reagir o tubo com um polímero multifuncional (PDT-BzPh), composto de 2-piridilditio (PDT), a benzofenona fotoreactivo (BzPh) e uma polialilamina modificado por carboxi 11-13. A redução dos grupos PDT covalentemente anexas com tris (2-carboxietil) fosfina (TCEP) 11 produz uma superfície que pode ser tiolado subsequentemente reagido com porções terapêuticas. Aqui e anteriormente detalhada 12,13, recCD47, adicionalmente modificado com a adição de uma cauda poli-lisina C-terminal de 12,13, é feito reagir com sulfossuccinimidil-4-[N -maleimidomethyl] ciclo-hexano-1-carboxilato (sulfo-SMCC) durante 1 h para gerar grupos tiol-reactivo, que permite a formação da ligação entre o tubo monossulfureto e recCD47 11. A capacidade anti-inflamatória das superfícies funcionalizadas CD47 foi testado, ex viv o, utilizando o Aparelho de Chandler loop com sangue humano total, que foi inicialmente descrita em 1958 como um modelo in vitro da coagulação trombótica 15. O aparelho baseia-se numasistema de tubos fechado parcialmente cheio com ar e um motor rotativo para fazer circular o sangue através da tubagem 15. Este modelo experimental, proporciona a oportunidade de estudar o efeito da exposição a sangue sobre superfícies modificadas e não modificadas, bem como o efeito destas modificações de superfície sobre a fisiologia das células do sangue. recCD47 pode ser anexado a uma variedade de superfícies de polímeros, utilizando química de fotoactivação este, e a sua capacidade anti-inflamatória pode ser avaliada utilizando um modelo clinicamente relevante ex vivo imitando perfusão do sangue sobre as superfícies poliméricas 11,12. Condutas de sangue grau clínico modificados com recCD47 mostram significativamente menos de plaquetas e ligação de células inflamatórias, em comparação com os polímeros não modificados quando expostos a sangue humano no dispositivo. Uma descrição passo-a-passo do presente processo de modificação é detalhado abaixo.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="802">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Name</td>
			<td style="width:175px;">Company</td>
			<td style="width:107px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:251px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">16% Paraformaldehyde (PFA)</td>
			<td style="width:175px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:107px;">58906</td>
			<td>Caution! Use in fume hood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">25% Glutaraldehyde</td>
			<td style="width:175px;">VWR</td>
			<td style="width:107px;">AAA17876-AP&#160;</td>
			<td>Caution! Use in fume hood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">2-pyridyldithio,benzophenone (PDT-BzPH)</td>
			<td style="width:175px;">Synthesized in lab</td>
			<td style="width:107px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:107px;">A3059-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Citrate</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:107px;">S5770-50ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Digital Camera</td>
			<td style="width:175px;">Leica</td>
			<td style="width:107px;">DC500</td>
			<td>Out of production</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Dimethylformamide (DMF)</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:107px;">270547-100ML</td>
			<td>Caution! Use in fume hood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffered Saline (DPBS)</td>
			<td style="width:175px;">Gibco/Life Technologies</td>
			<td style="width:107px;">14190-136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Fluorescent Microscope</td>
			<td style="width:175px;">Nikon</td>
			<td style="width:107px;">TE300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Glacial Acetic Acid</td>
			<td style="width:175px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:107px;">A38-212</td>
			<td>Caution! Use in fume hood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Human CD47 (B6H12) &#8211; FITC Antibody</td>
			<td style="width:175px;">Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td style="width:107px;">SC-12730</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Osmium Tetroxide</td>
			<td style="width:175px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:107px;">197450050</td>
			<td>Caution! Use in fume hood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Potassium Bicarbonate (KHCO3)</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:107px;">237205-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Potassium Phosphate Monobasic (KH2PO4)</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:107px;">P5655-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">PVC Tubing (Cardiovascular Procedure Kit)</td>
			<td style="width:175px;">Terumo Cardiovascular Systems</td>
			<td style="width:107px;">60050</td>
			<td>Most clinical-grade tubing will work</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Scanning Electron Microscope</td>
			<td>JEOL</td>
			<td>JSM-T330A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:269px;">Sodium Chloride (NaCl)</td>
			<td style="width:175px;">Fisher Scientific</td>
			<td>BP358-212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;width:269px;">Microplate Reader</td>
			<td style="width:175px;">Molecular Devices</td>
			<td style="width:107px;">Spectramax Gemini EM&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Sulfo-SMCC</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td style="width:107px;">M6035-10MG</td>
			<td>Moisture Sensitive!</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">tris (2-carboxyethyl) phosphine (TCEP-HCl)</td>
			<td style="width:175px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:107px;">20491</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:269px;">Tris Base</td>
			<td style="width:175px;">Sigma</td>
			<td>T1503-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:269px;">Tween-20</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>170-6531</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Vectashield with DAPI</td>
			<td style="width:175px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:107px;">H-1200</td>
			<td>Light sensitive!</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Zeba Spin Desalt Columns &#8211; 7K MWCO</td>
			<td style="width:175px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:107px;">89891</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the use of the ex vivo chandler loop apparatus to assess the biocompatibility of modified polymeric blood conduits

A reacção de corpo estranho ocorre quando uma superfície sintética é introduzida no corpo. Caracteriza-se por adsorção de proteínas do sangue e a subsequente ligação e activação de plaquetas, monócitos / macrófagos de adesão, e os eventos de sinalização celular inflamatório, levando a complicações pós-procedimento. O Aparelho Chandler laço é um sistema experimental que permite aos investigadores a estudar as interacções celulares e moleculares que ocorrem quando grandes volumes de sangue são perfundidos sobre condutas poliméricos. Para esse efeito, o aparelho tem sido utilizado como um modelo ex vivo, permitindo que a avaliação das propriedades anti-inflamatórias de várias modificações da superfície do polímero. Nosso laboratório mostrou que condutas de sangue, covalentemente modificadas via química fotoativação com CD47 recombinante, pode conferir biocompatibilidade de superfícies poliméricas. Acrescentando CD47 para superfícies poliméricas pode ser um meio eficaz para promover a eficácia das condutas de sangue poliméricos. Seuein é a metodologia que detalha a química fotoativação usado para acrescentar CD47 recombinante para condutas de sangue poliméricos clinicamente relevantes e com o uso do laço Chandler como um modelo experimental ex vivo para examinar interações sangue com a CD47 modificado e controle de condutas.

Gerando superfícies poliméricas tiol-reactivo por meio do uso de PDT-BzPh e TCEP juntamente com tiol-reactivo recCD47 poli-lisina usando SMCC permite a fixação de recCD47 a superfícies poliméricas. O processo de modificação é resumida esquematicamente na Figura 1. A conveniência deste processo de modificação é que ele pode ser aplicado a muitas proteínas diferentes e as diversas superfícies poliméricas diferentes, assumindo que a proteína pode ser modificado com grupos quimicamente reactivos, tais como suficientes lisinas contendo amina e que o polímero possui suficientemente hidrocarbonetos disponíveis. Foi demonstrado anteriormente que recCD47 pode ser anexado a superfícies poliméricas, utilizando este protocolo de 11-13. Como mostrado na Figura 3A, a coloração FITC significativa é visível para recCD47, usando um anticorpo conjugado com FITC para o domínio Ig extracelular de CD47, que está localizada especificamente para a película, como mostrado por DIC imagiologia(Figura 3B). Estes resultados demonstram que recCD47 pode ser covalentemente ligado a películas de poliuretano. Medindo as unidades fluorescentes e comparação com uma curva padrão determinada a concentração de superfície ligado recCD47. Nós mostramos que recCD47 pode ser anexado a superfícies poliméricas em teores superiores a 500 ng / cm 2,11-13. Estes resultados confirmam que este protocolo de modificação de polímeros à base de tiol pode ser usado para acrescentar proteínas recombinantes modificados com poli-lisina para superfícies poliméricas. CD47 tem sido demonstrado ser um marcador de &quot;auto&quot;, impedindo a ligação de células inflamatórias e de activação do sistema imunitário 7-13. Para imitar as condições in vivo, tanto quanto possível num ambiente ex vivo de sangue humano total pode ser perfundida através de tubagem polimérica não modificada e modificada no Aparelho Chandler Loop (mostrado na Figura 2). A adesão celular à tubulação pode ser avaliada através de coloração DAPI ( <strong&gt; Figura 4) e SEM (Figura 5). As contagens de células obtidas por meio de coloração com DAPI demonstrar que recCD47 anexado de forma significativa (p = 0,004) inibe a ligação de células em comparação com as superfícies não modificados (Figuras 4A e 4B). As contagens de células foram DAPI confirmada por SEM, demonstrando níveis semelhantes de ligação de células a superfícies não modificados e modificados recCD47 (Figura 5). Estes dados indicam que o apêndice de recCD47, usando o protocolo aqui descrito, inibe significativamente a ligação de células inflamatórias num modelo ex vivo de perfusão sanguínea. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/51871/51871fig1highres.jpg" /> Figura 1 Diagrama esquemático de modificação de superfície. A) superfícies de polímeros tiolado foram geradas por incubação da superfície polimérica com o agente de reticulação fotoactivável PDT-BzPh e redução subsequente com TCEP. B) &lt;/ Forte&gt; SMCC foi usada para produzir tiol-reactivo recCD47, o qual foi depois feito reagir com a superfície sintética tiolada, para se obter recCD47 superfícies funcionalizadas. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/51871/51871fig2highres.jpg" /> Figura 2 Diagrama de Chandler Circuito Aparelho. A) O aparelho é constituído por um banho de água aquecida a 37 ° C, as rodas giratórias fixas sobre um poste de metal ligada a um motor rotativo. Esta configuração permite que o motor rotativo, para rodar as rodas, submergindo assim as porções de tubos no banho de água a 37 ° C e a perfusão de sangue através da tubagem. B) placas de metal são usados ​​para ligar as extremidades dos tubos que formam um circuito em torno de uma das rodas rotativas. O sangue é adicionada aos tubos, através do orifício de passagem de metal e coberto com a tampa da válvula. C) Uma vez montada, a válvula de tubo de metal e deve estar apertado around a roda girando, como mostrado aqui com um tubo vazio. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/51871/51871fig3highres.jpg" /> Figura 3 Quantização da recCD47 em filmes de poliuretano. Os anticorpos dirigidos contra o domínio externo de Ig de CD47 foram utilizados para quantificar a quantidade de recCD47 ligado a películas de poliuretano. Imagens de microscopia fluorescente tomada sob aumento de 200X com filtros adequados mostrando detecção FITC de recCD47 anexado ao poliuretano (A). Imagens (B) mostram que a DIC sinal FITC é específico para o filme de poliuretano. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/51871/51871fig4highres.jpg" /> Figura 4 adesão celular de poliuretano modificado e recCD47 modificado. O sangue humano total foram recolhidos e perfundido sobre não modificado ou modificado recCD47Filmes de PU para 3 horas. Após a perfusão de 3 horas, as películas foram lavadas com DPBS e as células aderentes foram fixadas com PFA a 4% durante a noite a 4 ° C e DAPI coradas durante 30 min à temperatura ambiente. Células DAPI corados foram contadas utilizando um microscópio de fluorescência sob aumento de 200X e filtros adequados. (A) 9 campos selecionados aleatoriamente de vista foram contados para cada modificação. (B) Os dados são representativos de nove campos de visão, e é expressa como a média ± erro padrão (p = 0,004). <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/51871/51871fig5highres.jpg" /> Figura 5 análise de SEM recCD47 modificado e superfícies de controle seguinte ex vivo análise. O sangue humano total foram recolhidos e perfundido sobre os tubos de PVC não modificado ou modificado recCD47 durante 3 horas. Imagens representativas mostram a ligação de células significativa para unmodified superfícies enquanto superfícies recCD47 modificados mostram apenas uma célula ligada ocasional.

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The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

Blood exposure to polymeric blood conduits initiates the foreign body reaction that has been implicated in clinical complications. Here, the Chandler Loop Apparatus, an experimental tool mimicking blood perfusion through these conduits, is described. Appendage of recombinant CD47 results in decreased evidence of the foreign body reaction on these conduits.

O uso do<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Chandler Circuito Aparelho para avaliar a biocompatibilidade de Modificados Condutas sangue Poliméricos

The foreign body reaction occurs when a synthetic surface is introduced to the body. It is characterized by adsorption of blood proteins and the ...

the-use-ex-vivo-chandler-loop-apparatus-to-assess-biocompatibility

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

11.5K visualizações.  The Children's Hospital of Philadelphia. Blood exposure to polymeric blood conduits initiates the foreign body reaction that has been implicated in clinical complications. Here, the Chandler Loop Apparatus, an experimental tool mimicking blood perfusion through these conduits, is described. Appendage of recombinant CD47 results in decreased evidence of the foreign body reaction on these conduits. 

Vídeo: The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

Organotypic Collagen I Assay: A Malleable Platform to Assess Cell Behaviour in a 3-Dimensional Context

Cell migration is fundamental to many aspects of biology, including development, wound healing, the cellular responses of the immune system, and metastasis of tumor cells. Migration has been studied on glass coverslips in order to make cellular dynamics amenable to investigation by light microscopy. However, it has become clear that many aspects of cell migration depend on features of the local environment including its elasticity, protein composition, and pore size, which are not faithfully represented by rigid two dimensional substrates such as glass and plastic 1. Furthermore, interaction with other cell types, including stromal fibroblasts 2 and immune cells 3, has been shown to play a critical role in promoting the invasion of cancer cells. Investigation at the molecular level has increasingly shown that molecular dynamics, including response to drug treatment, of identical cells are significantly different when compared in vitro and in vivo 4. 
Ideally, it would be best to study cell migration in its naturally occurring context in living organisms, however this is not always possible. Intermediate tissue culture systems, such as cell derived matrix, matrigel, organotypic culture (described here) tissue explants, organoids, and xenografts, are therefore important experimental intermediates. These systems approximate certain aspects of an in vivo environment but are more amenable to experimental manipulation such as use of stably transfected cell lines, drug treatment regimes, long term and high-resolution imaging. Such intermediate systems are especially useful as proving grounds to validate probes and establish parameters required to image the dynamic response of cells and fluorescent reporters prior to undertaking imaging in vivo 5. As such, they can serve an important role in reducing the need for experiments on living animals.

A method is described for the preparation of a 3-dimensional matrix consisting of collagen type I and primary human fibroblasts. This organotypic gel serves as a useful substrate to assess invasive cell migration because it mimics basic features of tissue stroma and is amenable to many forms of microscopy.

Organotípica Colágeno Ensaio I: Uma Plataforma maleável para Avaliar Comportamento celular em um contexto de 3-Dimensional

Cell migration is fundamental to many aspects of biology, including development, wound healing, the cellular responses of the immune system, and ...

Bioengenharia

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic valve leaflets are composed of interstitial cells suspended within an extracellular matrix (ECM) and are lined with an endothelial cell monolayer. The valve withstands a harsh, dynamic environment and is constantly exposed to shear, flexion, tension, and compression. Research has shown calcific lesions in diseased valves occur in areas of high mechanical stress as a result of endothelial disruption or interstitial matrix damage1-3. Hence, it is not surprising that epidemiological studies have shown high blood pressure to be a leading risk factor in the onset of aortic valve disease4. 
The only treatment option currently available for valve disease is surgical replacement of the diseased valve with a bioprosthetic or mechanical valve5. Improved understanding of valve biology in response to physical stresses would help elucidate the mechanisms of valve pathogenesis. In turn, this could help in the development of non-invasive therapies such as pharmaceutical intervention or prevention. Several bioreactors have been previously developed to study the mechanobiology of native or engineered heart valves6-9. Pulsatile bioreactors have also been developed to study a range of tissues including cartilage10, bone11 and bladder12. The aim of this work was to develop a cyclic pressure system that could be used to elucidate the biological response of aortic valve leaflets to increased pressure loads. 
The system consisted of an acrylic chamber in which to place samples and produce cyclic pressure, viton diaphragm solenoid valves to control the timing of the pressure cycle, and a computer to control electrical devices. The pressure was monitored using a pressure transducer, and the signal was conditioned using a load cell conditioner. A LabVIEW program regulated the pressure using an analog device to pump compressed air into the system at the appropriate rate. The system mimicked the dynamic transvalvular pressure levels associated with the aortic valve; a saw tooth wave produced a gradual increase in pressure, typical of the transvalvular pressure gradient that is present across the valve during diastole, followed by a sharp pressure drop depicting valve opening in systole. The LabVIEW program allowed users to control the magnitude and frequency of cyclic pressure. The system was able to subject tissue samples to physiological and pathological pressure conditions. This device can be used to increase our understanding of how heart valves respond to changes in the local mechanical environment.

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

A cyclic pressure bioreactor capable of subjecting heart valve tissue to physiological and pathological pressure conditions has been designed. A LabVIEW program allows users to control pressure magnitude, amplitude and frequency. This device can be used to study the mechanobiology of heart valve tissue or isolated cells.

Projeto de um biorreator de pressão cíclica para o Ex Vivo Estudo de válvulas cardíacas Aórtica

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced birth defects and many later studies afterwards proved the opposite. Today several harmful xenobiotics like nicotine, heroin, methadone or drugs as well as environmental pollutants were described to overcome this barrier. With the growing use of nanotechnology, the placenta is likely to come into contact with novel nanoparticles either accidentally through exposure or intentionally in the case of potential nanomedical applications. Data from animal experiments cannot be extrapolated to humans because the placenta is the most species-specific mammalian organ 1. Therefore, the ex vivo dual recirculating human placental perfusion, developed by Panigel et al. in 1967 2 and continuously modified by Schneider et al. in 1972 3, can serve as an excellent model to study the transfer of xenobiotics or particles.
Here, we focus on the ex vivo dual recirculating human placental perfusion protocol and its further development to acquire reproducible results.
The placentae were obtained after informed consent of the mothers from uncomplicated term pregnancies undergoing caesarean delivery. The fetal and maternal vessels of an intact cotyledon were cannulated and perfused at least for five hours. As a model particle fluorescently labelled polystyrene particles with sizes of 80 and 500 nm in diameter were added to the maternal circuit. The 80 nm particles were able to cross the placental barrier and provide a perfect example for a substance which is transferred across the placenta to the fetus while the 500 nm particles were retained in the placental tissue or maternal circuit. The ex vivo human placental perfusion model is one of few models providing reliable information about the transport behavior of xenobiotics at an important tissue barrier which delivers predictive and clinical relevant data.

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

The ex vivo dual recirculating human placental perfusion model can be used to investigate the transfer of xenobiotics and nanoparticles across the human placenta. In this video protocol we describe the equipment and techniques required for a successful execution of a placenta perfusion.

Determinação da taxa de transporte de xenobióticos e nanomateriais através da placenta usando o<em&gt; Ex vivo</em&gt; Modelo de perfusão da placenta humana

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced ...

Improved Method for the Preparation of a Human Cell-based, Contact Model of the Blood-Brain Barrier

The blood-brain barrier (BBB) comprises impermeable but adaptable brain capillaries which tightly control the brain environment. Failure of the BBB has been implied in the etiology of many brain pathologies, creating a need for development of human in vitro BBB models to assist in clinically-relevant research. Among the numerous BBB models thus far described, a static (without flow), contact BBB model, where astrocytes and brain endothelial cells (BECs) are cocultured on the opposite sides of a porous membrane, emerged as a simplified yet authentic system to simulate the BBB with high throughput screening capacity. Nevertheless the generation of such model presents few technical challenges. Here, we describe a protocol for preparation of a contact human BBB model utilizing a novel combination of primary human BECs and immortalized human astrocytes. Specifically, we detail an innovative method for cell-seeding on inverted inserts as well as specify insert staining techniques and exemplify how we use our model for BBB-related research.

Establishment of human models of the blood-brain barrier (BBB) can benefit research into brain conditions associated with BBB failure. We describe here an improved technique for preparation of a contact BBB model, which permits coculturing of human astrocytes and brain endothelial cells on the opposite sides of a porous membrane.

Melhoria da Metodologia para a Elaboração de um baseado em celular, Contact Modelo Humano da barreira hemato-encefálica

The blood-brain barrier (BBB) comprises impermeable but adaptable brain capillaries which tightly control the brain environment. Failure of the BBB has ...

Gene Transfection toward Spheroid Cells on Micropatterned Culture Plates for Genetically-modified Cell Transplantation

To improve the therapeutic effectiveness of cell transplantation, a transplantation system of genetically modified, injectable spheroids was developed. The cell spheroids are prepared in a culture system on micropatterned plates coated with a thermosensitive polymer. A number of spheroids are formed on the plates, corresponding to the cell adhesion areas of 100 &#181;m diameter that are regularly arrayed in a two-dimensional manner, surrounded by non-adhesive areas that are coated by a polyethylene glycol (PEG) matrix. The spheroids can be easily recovered as a liquid suspension by lowering the temperature of the plates, and their structure is well maintained by passing them through injection needles with a sufficiently large caliber (over 27 G). Genetic modification is achieved by gene transfection using the original non-viral gene carrier, polyplex nanomicelle, which is capable of introducing genes into cells without disrupting the spheroid structure. For primary hepatocyte spheroids transfected with a luciferase-expressing gene, the luciferase is sustainably obtained in transplanted animals, along with preserved hepatocyte function, as indicated by albumin expression. This system can be applied to a variety of cell types including mesenchymal stem cells.

This protocol describes a cell transplantation system using genetically modified, injectable spheroids. Cell spheroids are cultured on micropatterned culture plates and recovered after gene introduction using polyplex nanomicelles. This system facilitates prolonged transgene expression from the transplanted cells in host animals while maintaining the innate function of the cells.

A transfecção Gene direção Células Spheroid em placas micropadronadas Cultura para Transplante de Células geneticamente modificados

To improve the therapeutic effectiveness of cell transplantation, a transplantation system of genetically modified, injectable spheroids was developed. ...

Use of a High-throughput In Vitro Microfluidic System to Develop Oral Multi-species Biofilms

There are few high-throughput in vitro systems which facilitate the development of multi-species biofilms that contain numerous species commonly detected within in vivo oral biofilms. Furthermore, a system that uses natural human saliva as the nutrient source, instead of artificial media, is particularly desirable in order to support the expression of cellular and biofilm-specific properties that mimic the in vivo communities. We describe a method for the development of multi-species oral biofilms that are comparable, with respect to species composition, to supragingival dental plaque, under conditions similar to the human oral cavity. Specifically, this methods article will describe how a commercially available microfluidic system can be adapted to facilitate the development of multi-species oral biofilms derived from and grown within pooled saliva. Furthermore, a description of how the system can be used in conjunction with a confocal laser scanning microscope to generate 3-D biofilm reconstructions for architectural and viability analyses will be presented. Given the broad diversity of microorganisms that grow within biofilms in the microfluidic system (including Streptococcus, Neisseria, Veillonella, Gemella, and Porphyromonas), a protocol will also be presented describing how to harvest the biofilm cells for further subculture&#160;or DNA extraction and analysis. The limits of both the microfluidic biofilm system and the current state-of-the-art data analyses will be addressed. Ultimately, it is envisioned that this article will provide a baseline technique that will improve the study of oral biofilms and aid in the development of additional technologies that can be integrated with the microfluidic platform.

Use of a High-throughput In Vitro Microfluidic System to Develop Oral Multi-species Biofilms

The goal of this methods paper is to describe the use of a microfluidic system for the development of multi-species biofilms that contain species typically identified in human supragingival dental plaque.&#160;Methods to describe biofilm architecture, biofilm viability, and an approach to harvest biofilm for culture-dependent or culture-independent analyses are highlighted.

A utilização de uma alta taxa de transferência<em&gt; In Vitro</em&gt; Microfluidic Sistema de Desenvolvimento Oral Biofilms Multi-espécies

There are few high-throughput in vitro systems which facilitate the development of multi-species biofilms that contain numerous species commonly detected ...

A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance

Increasing the performance of submucosal injection materials (SIMs) is important for endoscopic therapy of early gastrointestinal cancer. It is essential to establish an ex vivo model that can evaluate SIM performance accurately, for developing high-performance SIMs. In our previous study, we developed a new ex vivo model that can be used to evaluate the performance of various SIMs in detail by applying constant tension to the specimen&#39;s ends. We also confirmed that the proposed new ex vivo model allows accurate submucosal elevation height (SEH) measurement under uniform conditions and detailed comparisons of the performances of various types of SIMs. Here, we describe the new ex vivo model and explain the detailed setup methodology of this model. Since all parts of the new model were easy to obtain, the setup of the new model could be completed quickly. SEH of various SIMs could be measured more accurately by using the new model. The critical factor that determines SIM performance can be identified using the new model. SIM development speed will drastically increase after the factor has been identified.

A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance

We developed a new ex vivo model that applies constant tension to the porcine gastric specimen. This development made it possible to evaluate the performance (the height and duration of the submucosal elevation) of various SIMs accurately.&#160; The detailed setup methodology of this new model is explained.

Um novo modelo Ex Vivo para a avaliação de desempenho de Material de injeção submucosa endoscópica

Increasing the performance of submucosal injection materials (SIMs) is important for endoscopic therapy of early gastrointestinal cancer. It is essential ...

Intra-cardiac Side-Firing Light Catheter for Monitoring Cellular Metabolism using Transmural Absorbance Spectroscopy of Perfused Mammalian Hearts

Absorbance spectroscopy of cardiac muscle provides non-destructive assessment of cytosolic and mitochondrial oxygenation via myoglobin and cytochrome absorbance respectively. In addition, numerous aspects of the mitochondrial metabolic status such as membrane potential and substrate entry can also be estimated. To perform cardiac wall transmission optical spectroscopy, a commercially available side-firing optical fiber catheter is placed in the left ventricle of the isolated perfused heart as a light source. Light passing through the heart wall is collected with an external optical fiber to perform optical spectroscopy of the heart in near real- time. The transmission approach avoids numerous surface scattering interference occurring in widely used reflection approaches. Changes in transmural absorbance spectra were deconvolved using a library of chromophore reference spectra, providing quantitative measures of all the known cardiac chromophores simultaneously. This spectral deconvolution approach eliminated intrinsic errors that may result from using common dual wavelength methods applied to overlapping absorbance spectra, as well as provided a quantitative evaluation of the goodness of fit. A custom program was designed for data acquisition and analysis, which permitted the investigator to monitor the metabolic state of the preparation during the experiment. These relatively simple additions to the standard heart perfusion system provide a unique insight into the metabolic state of the heart wall in addition to conventional measures of contraction, perfusion, and substrate/oxygen extraction.

Here we introduce a method for using an intra-ventricle optical catheter in perfused hearts to perform absorbance spectroscopy across the heart wall. The data obtained provides robust information on tissue oxygen tension as well as substrate utilization and membrane potential simultaneously with cardiac performance measures in this ubiquitous preparation.

Cateter de luz de queima lateral intra-cardíaco para monitoramento do metabolismo celular usando espectroscopia de absorvência transmural de corações de mamíferos perfused

Absorbance spectroscopy of cardiac muscle provides non-destructive assessment of cytosolic and mitochondrial oxygenation via myoglobin and cytochrome ...

Mitigation of Blood Borne Cell Attachment to Metal Implants through CD47-Derived Peptide Immobilization

The key complications associated with bare metal stents and drug eluting stents are in-stent restenosis and late stent thrombosis, respectively. Thus, improving the biocompatibility of metal stents remains a significant challenge. The goal of this protocol is to describe a robust technique of metal surface modification by biologically active peptides to increase biocompatibility of blood contacting medical implants, including endovascular stents. CD47 is an immunological species-specific marker of self and has anti-inflammatory properties. Studies have shown that a 22 amino acid peptide corresponding to the Ig domain of CD47 in the extracellular region (pepCD47), has anti-inflammatory properties like the full-length protein. In vivo studies in rats, and ex vivo studies in rabbit and human blood experimental systems from our lab have demonstrated that pepCD47 immobilization on metals improves their biocompatibility by preventing inflammatory cell attachment and activation. This paper describes the step-by step protocol for the functionalization of metal surfaces and peptide attachment. The metal surfaces are modified using polyallylamine bisphosphate with latent thiol groups (PABT) followed by deprotection of thiols and amplification of thiol-reactive sites via reaction with polyethyleneimine installed with pyridyldithio groups (PEI-PDT). Finally, pepCD47, incorporating terminal cysteine residues connected to the core peptide sequence through a dual 8-amino-3,6-dioxa-octanoyl spacer, are attached to the metal surface via disulfide bonds. This methodology of peptide attachment to metal surface is efficient and relatively inexpensive and thus can be applied to improve biocompatibility of several metallic biomaterials.

Presented here is a protocol for appending peptide CD47 (pepCD47) to metal stents using polybisphosphonate chemistry. Functionalization of metal stents using pepCD47 prevents the attachment and activation of inflammatory cells thus improving their biocompatibility.

Mitigação do apego de células transmitidas sanguíneas a implantes metálicos através da imobilização de peptídeos derivados do CD47

The key complications associated with bare metal stents and drug eluting stents are in-stent restenosis and late stent thrombosis, respectively. Thus, ...

Blood Flow Imaging with Ultrafast Doppler

The pulsed-Doppler effect is the main technique used in clinical echography to assess blood flow. Applied with conventional focused ultrasound Doppler modes, it has several limits. Firstly, a finely tuned signal filtering operation is needed to distinguish blood flows from surrounding moving tissues. Secondly, the operator must choose between localizing the blood flows or quantifying them. In the last two decades, ultrasound imaging has undergone a paradigm shift with the emergence of ultrafast ultrasound using unfocused waves. In addition to a hundredfold increase in framerate (up to 10000 Hz), this new technique also breaks the conventional quantification/localization trade-off, offering a complete blood flow mapping of the field of view and a simultaneous access to fine velocities measurements at the single-pixel level (down to 50 &#181;m). This data continuity in both spatial and temporal dimensions strongly improves the tissue/blood filtering process, which results in an increase sensitivity to small blood flow velocities (down to 1 mm/s). In this method paper, we aim to introduce the concept of ultrafast Doppler as well as its main parameters. Firstly, we summarize the physical principles of unfocused wave imaging. Then, we present the Doppler signal processing main steps. Particularly, we explain the practical implementation of the critical tissue/blood flow separation algorithms and on the extraction of velocities from these filtered data. This theoretical description is supplemented by in vitro experiences. A tissue phantom embedding a canal with flowing blood-mimicking fluid is imaged with a research programmable ultrasound system. A blood flow image is obtained and the flow characteristics are displayed for several pixels in the canal. Finally, a review of in vivo applications is proposed, showing examples in several organs such as carotids, kidney, thyroid, brain and heart.

This protocol shows how to apply ultrafast ultrasound Doppler imaging to quantify blood flows. After a 1 s long acquisition, the experimenter has access to a movie of the full field of view with axial velocity values for each pixel every &#8776;0.3 ms (depending on the ultrasound time of flight).

Imagem de fluxo sanguíneo com Doppler Ultrarrápido

The pulsed-Doppler effect is the main technique used in clinical echography to assess blood flow. Applied with conventional focused ultrasound Doppler ...