Name: cellular encapsulation in 3d hydrogels for tissue engineering
Uploaded: 2009-10-26T07:00:00
Duration: 9 min 37 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cellular Encapsulation in 3D Hydrogels for Tissue Engineering at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للزمالة أبحاث العلوم العليا لSK والمعاهد الوطنية للمنح R01EB008722 هيث.

<ol>
	<li>Singer, V. L., Jones, L. J., Yue, S. T., Haugland, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+PicoGreen+reagent+and+development+of+a+fluorescence-based+solution+assay+for+double-stranded+DNA+quantitation.">Characterization of PicoGreen reagent and development of a fluorescence-based solution assay for double-stranded DNA quantitation.</a> Anal Biochem. 249, 228-238 (1997).</li><li>Lutolf, M. P., Raeber, G. P., Zisch, A. H., Tirelli, N., Hubbell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-Responsive+Synthetic+Hydrogels.">Cell-Responsive Synthetic Hydrogels.</a> Adv Mater. 15, 888-892 (2003).</li><li>Elisseeff, J. H., Ruffner, M., Kim, T. G., Williams, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+Photoencapsulation+in+Hydrogels.">Cellular Photoencapsulation in Hydrogels.</a> Culture of Cells for Tissue Engineering. , (2006).</li><li>Chung, C., Mesa, J., Miller, G. J., Randolph, M. A., Gill, T. J., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+auricular+chondrocyte+expansion+on+neocartilage+formation+in+photocrosslinked+hyaluronic+acid+networks.">Effects of auricular chondrocyte expansion on neocartilage formation in photocrosslinked hyaluronic acid networks.</a> Tissue Eng. 12, 2665-2773 (2006).</li><li>Burdick, J. A., Vunjak-Novakovic, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+microenvironments+for+controlled+stem+cell+differentiation.">Engineered microenvironments for controlled stem cell differentiation.</a> Tissue Eng. Part A. 15, 205-219 (2008).</li><li>Salinas, C. N., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mixed+Mode+Thiol-Acrylate+Photopolymerization+for+the+Synthesis+of+PEG-Peptide+Hydrogels.">Mixed Mode Thiol-Acrylate Photopolymerization for the Synthesis of PEG-Peptide Hydrogels.</a> Macromolecules. 41, 6019-6026 (2008).</li><li>Kraehenbuehl, T. P., Ferreira, L. S., Zammaretti, P., Hubbell, J. A., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-responsive+hydrogel+for+encapsulation+of+vascular+cells.">Cell-responsive hydrogel for encapsulation of vascular cells.</a> Biomaterials. 30, 4318-4324 (2009).</li><li>Strehin, I. A., Elisseeff, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+ECM+Production+by+Cells+Encapsulated+in+Hydrogels.">Characterizing ECM Production by Cells Encapsulated in Hydrogels.</a> Methods Mol Biol. 522, 1-14 (2009).</li><li>Khetan, S., Katz, J. S., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+crosslinking+to+control+cellular+spreading+in+3-dimensional+hydrogels.">Sequential crosslinking to control cellular spreading in 3-dimensional hydrogels.</a> Soft Matter. 5, 1601-1606 (2009).</li></ol>

البروتوكولات المذكورة يمثل طريقة بسيطة وقوية لتغليف الخلايا داخل السقالات هيدروجيل بطريقة cytocompatible. مثل هذه التقنيات أهمية خاصة منذ متباينة عضال والخلايا الجذعية يمكن أن يحمل سلوك مختلف بشكل ملحوظ في مقابل microenvironments 2D 3D. يمكن حتى للنهج العلاجية التي تنطوي على غرس المواد (على سبيل المثال ، في الموقع البلمرة الراديكالية) ، التغليف الخلية وتحليلها من أجل البقاء وتمايز المساعدة في عملية التنمية المادية. يمكن استخدامها في عملية وصفها متتابعة لمعالجة البيئة هيدروجيل مكانيا ، وبالتالي السلوك الخليوي (انظر Khetan وآخرون). عموما ، فإن أهم عنصر من البروتوكولات المذكورة هو تجانس جميع الحلول المستخدمة. على وجه الخصوص ، ينبغي إيلاء عناية خاصة لضمان موزعة بالتساوي الخلايا في حل prepolymer ، وهذا هو الحل تمتزج جيدا قبل إعادة تعليق ماصة التالية إضافة الحل crosslinker. يمكن أن فشله في ضمان هذا يؤدي الى تراكمها من الخلايا أو الاختلافات المحلية في الهيكل هلام والتورم. بينما البروتوكولات المعروضة هنا تركز أساسا على إجراء لتغليف الخلايا ، ومن المهم أن نلاحظ أيضا أن التغليف قد تتطلب بعض التعديل لتحليل البروتوكولات التي تتم كتابتها عادة لبذر 2D. وبرز العديد من الأمثلة عن تصور وتقييم الخلايا في الهلاميات المائية.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>I2959</td>
<td>Reagent</td>
<td>Ciba Specialty Chemicals</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>.2 M Triethanolamine Buffer</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>T0449</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>PBS</td>
<td>Reagent</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>14040-117</td>
<td>1x, sterile liquid</td>
</tr>
<tr>
<td>Live/Dead staining kit</td>
<td>Reagent</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>L3224</td>
<td>Includes live (Calcein AM) and dead (ethidium homodimer-1) probes</td>
</tr>
<tr>
<td>Phalloidin-FITC</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>P5282</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Rhodamine Phalloidin</td>
<td>Reagent</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>R415</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>DAPI</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>D9542</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Methacryloxyethyl thiocarbamoyl rhodamine B (MeRho)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Polysciences</td>
<td>23591</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bovine Serum Albumin</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>A7030</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tween 20</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>P1379</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Triton X-100</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>T8787</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Citrisolv</td>
<td>Reagent</td>
<td>Fisher</td>
<td>22-143975</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Micro-cut paraffin</td>
<td>Reagent</td>
<td>Polysciences, Inc.</td>
<td>24202</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Trizol reagent</td>
<td>Reagent</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>15596-026</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>0.22 &mu;m pore size nylon syringe filters</td>
<td>Equipment</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>09-719C</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>1 mL disposable syringes</td>
<td>Equipment</td>
<td>BD biosciences</td>
<td>309602</td>
<td>Cut syringes at consistent height for UV exposure</td>
</tr>
<tr>
<td>Wide orifice pipette tips</td>
<td>Equipment</td>
<td>Sigma</td>
<td>P6800</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Omnicure UV Spot Cure System with 365 nm filter</td>
<td>Equipment</td>
<td>Exfo Life Sciences Division</td>
<td>S1000</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>254 nm germicidal UV light source</td>
<td>Equipment</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Built into most biological safety cabinets</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

cellular encapsulation in 3d hydrogels for tissue engineering 

التغليف 3D من الخلايا داخل الهلاميات المائية يمثل تقنية مهمة على نحو متزايد وشعبية لاستنبات الخلايا ونحو تطوير البنى للهندسة الأنسجة. هذا أفضل ما يحاكي البيئة مراقبة الخلايا في الجسم الحي ، بالمقارنة مع زراعة الأنسجة القياسية ، ويرجع ذلك إلى خصائص مثل النسيج والبيئة 3D. البوليمرية الهلاميات المائية الاصطناعية وشبكات المياه تورم التي يمكن أن تكون مصممة لتكون مستقرة أو للحط من خلال التحلل المائي أو التحلل البروتيني كما هو المودعة من قبل خلايا أنسجة جديدة مغلفة. وقد تم استكشاف مجموعة واسعة من البوليمرات لهذه التطبيقات ، مثل بولي (جلايكول الإثيلين) وحامض الهيالورونيك. الأكثر شيوعا ، هو البوليمر functionalized التفاعل مع مجموعات مثل methacrylates أو acrylates قادرة على يشابك تمر من خلال آليات مختلفة. في العقد الماضي ، أحرز تقدم كبير في مجال الهندسة microenvironments هذه -- على سبيل المثال ، عن طريق دمج والتساهمية البدني أو قلادة من الاشارات البيوكيميائية -- لتحسين سلامة والنمط الظاهري المباشر الخلوية ، بما في ذلك تمايز الخلايا الجذعية مغلفة (Burdick وآخرون). وقد تم تحسين الأساليب التالية لتغليف 3D من الخلايا في مختبراتنا وغيرها من لتعظيم cytocompatibility وتقليل عدد خطوات التجهيز هيدروجيل. في البروتوكولات التالية (انظر الشكل رقم 1 لتوضيح الإجراء) ، فمن المفترض أن البوليمرات functionalized قادرة على يشابك تمر بالفعل في متناول اليد ، ويمكن الاطلاع على آراء ممتازة للكيمياء البوليمرات على النحو المطبق في مجال هندسة الأنسجة في مكان آخر (Burdick وآخرون) ، وهذه الأساليب متوافقة مع مجموعة واسعة من أنواع البوليمر. علاوة على ذلك ، بالإضافة إلى مايكل من نوع (انظر Lutolf وآخرون) وخفيفة بدأت الجذور الحرة (انظر Elisseeff وآخرون.) ركزت على آليات هنا لا تشكل سوى جزء صغير من التقنيات يشابك عنها. يشابك مختلطة واسطة ، والتي استهلكت لأول مرة جزء من رد الفعل من قبل الجماعات يشابك بالإضافة إلى وجود آلية تليها الراديكالية ، هو نموذج آخر استخداما وقوية لتوجيه النمط الظاهري للخلايا مغلفة (Khetan وآخرون ، وآخرون ساليناس).

Watch this Scientific Journal Video about Cellular Encapsulation in 3D Hydrogels for Tissue Engineering at JoVE.com

Cellular Encapsulation in 3D Hydrogels for Tissue Engineering

نقدم بروتوكولات للتغليف (3D) 3 الأبعاد للخلايا داخل الهلاميات المائية الاصطناعية. ويرد الإجراء التغليف لمدة الأساليب المستخدمة عادة من يشابك (مايكل وبالإضافة إلى ذلك النوع الخفيف شرعت آليات الجذور الحرة) ، فضلا عن عدد من التقنيات لتقييم السلوك مغلفة الخلية.

تغليف الخلوية في الهلاميات المائية للهندسة الأنسجة 3D

The 3D encapsulation of cells within hydrogels represents an increasingly important and popular technique for culturing cells and towards the development ...

Research

JoVE Journal

Biology

Cellular Encapsulation in 3D Hydrogels for Tissue Engineering 

Experimental Approaches to Tissue Engineering

مقاربات تجريبية لهندسة الأنسجة

Title Cell Encapsulation by Droplets

عنوان تغليف الخلية عن طريق الرذاذ

Electrospinning Fibrous Polymer Scaffolds for Tissue Engineering and Cell Culture

Electrospinning السقالات بوليمر الليفية للهندسة الأنسجة والخلايا الثقافة

As the field of tissue engineering evolves, there is a tremendous demand to produce more suitable materials and processing techniques in order to address ...

PuraMatrix Encapsulation of Cancer Cells

PuraMatrix تغليف الخلايا السرطانية

Increasing evidence suggests that culturing cancer cells in three dimensions more accurately recapitulates the complexity of tumor biology. Many of these ...

Studying the Effects of Matrix Stiffness on Cellular Function using Acrylamide-based Hydrogels

دراسة آثار تصلب مصفوفة على وظيفة الخلوية باستخدام الأكريلاميد المستندة الهلاميات المائية

Tissue stiffness is an important determinant of cellular function, and changes in tissue stiffness are commonly associated with fibrosis, cancer and ...

A System for Culturing Iris Pigment Epithelial Cells to Study Lens Regeneration in Newt

نظام لخلايا الظهارية التثقيف صبغات قزحية عدسة لدراسة التجديد في نيوت

Salamanders like newt and axolotl possess the ability to regenerate many of its lost body parts such as limbs, the tail with spinal cord, eye, brain, ...

Quantitative Comparison of cis-Regulatory Element (CRE) Activities in Transgenic Drosophila melanogaster

Quantitative Comparison of cis-Regulatory Element CRE Activities in Transgenic Drosophila melanogaster

الكمية مقارنة رابطة الدول المستقلة التنظيم العنصر (لجنة المساواة العرقية) في الأنشطة المعدلة وراثيا ذبابة الفاكهة السوداء البطن</em

Gene expression patterns are specified by cis-regulatory element (CRE) sequences, which are also called enhancers or cis-regulatory modules. A typical CRE ...

A 3D System for Culturing Human Articular Chondrocytes in Synovial Fluid

ونظام 3D لغضروفية التثقيف مفصلي الإنسان في السائل الزليلي

Cartilage destruction is a central pathological feature of osteoarthritis, a leading cause of disability in the US. Cartilage in the adult does not ...

Rat Mesentery Exteriorization: A Model for Investigating the Cellular Dynamics Involved in Angiogenesis

جرذ الاهتمام لأمور ظاهرية مساريق: نموذج للتحقيق في حيوية الخلوي شارك في الأوعية الدموية

Microvacular network growth and remodeling are critical aspects of wound healing, inflammation, diabetic retinopathy, tumor growth and other disease ...

Mechanical Stimulation of Chondrocyte-agarose Hydrogels

الميكانيكية حفز خلية غضروفية-الاغاروز الهلاميات المائية

Articular cartilage suffers from a limited repair capacity when damaged by mechanical insult or degraded by disease, such as osteoarthritis. To remedy ...