Name: procedure for lung engineering
Uploaded: 2011-03-08T12:00:00
Duration: 12 min 50 s
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Damos las gracias a Maegan B. Colehour para ayudar con el desarrollo bio-reactor. Estos estudios fueron financiados por la Universidad de Yale Departamento de Anestesia y por el NIH subvención HL 098 220 (a LEN). THP fue apoyado por el NIH T32 GM007171.

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LEN tiene acciones en Humacyte, una compañía de medicina regenerativa. Humacyte no financiar estos estudios, y no afectan al diseño, la interpretación, o la notificación de cualquiera de los experimentos o métodos descritos. Los autores (LEN, THP, EAC) y la Universidad de Yale ha presentado una solicitud de patente relacionada con la ingeniería de tejidos de los pulmones.

Los aspectos más críticos del sistema que aquí se presenta incluye el mantenimiento de la esterilidad, y la estrecha vigilancia de las presiones ejercidas sobre el lecho vascular en todo el proceso de preparación y siembra el andamio y el cultivo de la repoblación de pulmón. La esterilidad se mantiene mejor en autoclave todos los materiales antes de su uso, y mediante el montaje de los pulmones en un sistema cerrado poco después de explante y evitar el posterior incumplimiento de esta barrera. Después de la matriz descelularizada ha sido totalmente aclarado y se transfiere a un biorreactor estéril para la cultura, el tapón de silicona y otros sellos y las conexiones no debe ser alterado o eliminado. Para mantener la presión bajo control, el flujo por gravedad, es preferible siempre que sea posible. Cuando una bomba es necesaria para la recirculación del fluido, que comienzan después del lavado con PBS y continua durante el cultivo, se recomienda medir directamente la presión justo antes de que el líquido entra en la arteria pulmonar con un transductor de presión. La magnitud de la presión aplicada no debe exceder los 15 mm Hg. Recellularized pulmones pueden ser cultivados durante períodos variables de tiempo, por lo general van de 4 días a un máximo de 3 semanas. Perfusión vascular se realiza generalmente en 1-3 ml / min durante el cultivo del endotelio, mientras que la ventilación se aplica típicamente a una velocidad de 1 respiración / min durante el cultivo epiteliales. Durante los periodos de la cultura combinados, la ventilación y la perfusión simultánea es la adecuada. La ventilación se puede realizar con cualquier medio líquido o aire. En el transcurso de las últimas décadas, varios grupos han realizado una importante labor de ingeniería de tejidos que muestran la viabilidad de la diferenciación del epitelio pulmonar in vitro y de reproducir varios aspectos de pulmón microanatomía 7,8,9, 10. Sin embargo, hasta hace poco, ninguno de estos intentos de 4,5 para diseñar el tejido pulmonar se había traducido en un órgano implantable que fue capaz de mantener la separación entre la sangre y los compartimentos de las vías respiratorias y que pueden participar en el intercambio de gases. Por lo tanto, aunque los métodos descritos son sólo un primer paso hacia el objetivo a largo plazo de la generación de tejido pulmonar funcional, este trabajo es un paso alentador hacia la posibilidad de aumentar la cantidad de tejido pulmonar disponible para el trasplante. Por otra parte, este trabajo elabora el trabajo realizado por Ott et al. Uygun y sus colegas y 11,12, lo que demuestra la eficacia de una matriz extracelular descelularizada como un andamio para la ingeniería de tejidos tridimensionales complejas estructuras y apoyar el crecimiento y la supervivencia de varios tipos de células . Este trabajo también es importante por su contribución al arsenal terapéutico de las células respiratorias y biólogos moleculares. Al ofrecer un único entorno tridimensional que también puede proporcionar adecuados estímulos mecánicos, y que no comparte el riesgo concomitante de una rápida des-diferenciación que se puede encontrar al epitelio de cultivo de los roedores en el laboratorio con los métodos más tradicionales 13, los científicos podrían usar nuestro sistema para obtener nuevos conocimientos sobre las interacciones célula-célula y célula-matriz que juegan un papel en la diferenciación y función celular. Este conocimiento puede ser muy poderosa si se usa como palanca para guiar el destino de varias poblaciones de células madre, como grupo Cortiella ha demostrado en los estudios iniciales 14.

<table border="1"><tbody><tr><th> Nombre del reactivo </th><th> Empresa </th><th> Número de catálogo </th><th> Comentarios (opcional) </th></tr><tr><td> Eutanasia </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Heparina </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H4784 </td><td></td></tr><tr><td> Nitroprusiato de sodio </td><td> Fluka </td><td> 71778 </td><td></td></tr><tr><td> Euthasol solución de la eutanasia </td><td> Virbac AH </td><td> 710101 </td><td> 390 mg / ml de solución de pentobarbital de sodio de valores debe ser diluido apropiadamente para la administración de IP </td></tr><tr><td colspan="4"></td></tr><tr><td> Decell Solución </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> CHAPS </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C3023 </td><td></td></tr><tr><td> NaCl </td><td> Estadounidense Bioanalytical </td><td> AB01915 </td><td></td></tr><tr><td> EDTA </td><td> Sigma </td><td> E5134 </td><td></td></tr><tr><td> NaOH </td><td> JT Baker </td><td> 3722-01 </td><td></td></tr><tr><td> 1X PBS </td><td> Gibco </td><td> 14190 </td><td></td></tr><tr><td colspan="4"></td></tr><tr><td> Componentes biorreactor </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 480 ml frasco </td><td> Cole Parmer </td><td> EW-3460560 </td><td></td></tr><tr><td> Tapón de silicona, talla 14 </td><td> Cole Parmer </td><td> EW-06.298-26 </td><td></td></tr><tr><td> Y-conectores </td><td> Cole Parmer </td><td> ED-30.614-08 </td><td> Se utiliza para cánulas arteriales y traqueal </td></tr><tr><td> Tubo de silicona </td><td> Masterflex </td><td> 96420-14, 16 </td><td> L / S 14, 16 </td></tr><tr><td> Transductores de presión </td><td> Edwards Lifesciences </td><td> PX-212 </td><td></td></tr><tr><td> La válvula de retención </td><td> Cole Parmer </td><td> EW-98.553-20 </td><td> Válvula de una vía </td></tr><tr><td> Llaves de paso de 4 vías </td><td> Edwards Lifesciences </td><td> 594WSC </td><td></td></tr><tr><td> Filtro de jeringa </td><td> Cole Parmer </td><td> 2915-08 </td><td> PTFE, 0.2μm </td></tr><tr><td colspan="4"></td></tr><tr><td> Decell y apparati enjuague (adiciones al biorreactor) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 500 y 1000 ml botellas de vidrio </td><td> Corning </td><td> 1395-500;-1L </td><td> Se utiliza para decell y aclarado por la gravedad </td></tr><tr><td colspan="4"></td></tr><tr><td> Benzonase tratamiento </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Penicilina / estreptomicina </td><td> Gibco </td><td> 15140122 </td><td></td></tr><tr><td> FBS </td><td> Hyclone </td><td> SH30071.03 </td><td></td></tr><tr><td> Tris-HCl </td><td> Estadounidense Bioanalytical </td><td> AB14043 </td><td> 1 M, pH 8,0 </td></tr><tr><td> MgCl2 </td><td> JT Baker </td><td> 2444-01 </td><td></td></tr><tr><td> BSA </td><td> Sigma </td><td> A9647 </td><td></td></tr><tr><td> Benzonase nucleasa </td><td> Sigma </td><td> E1014 </td><td> Endonucleasa utiliza para eliminar restos de ADN de la matriz </td></tr></tbody></table>

procedure for lung engineering

Los tejidos pulmonares, incluyendo cáncer de pulmón y enfermedades pulmonares crónicas, como enfermedad pulmonar obstructiva crónica, de forma acumulativa representan alrededor de 280.000 muertes al año, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica es actualmente la cuarta causa de muerte en los Estados Unidos 1. Que contribuyen a esta mortalidad es el hecho de que los pulmones por lo general no más allá de reparar o regenerar el nivel microscópico, celular. Por lo tanto, el tejido pulmonar que está dañado por la degeneración o una infección, o el tejido pulmonar resecado quirúrgicamente que no es funcionalmente reemplazado en vivo. Para explorar si el tejido pulmonar se pueden generar in vitro, se trataron los pulmones de ratas adultas utilizando un procedimiento que elimina los componentes celulares para producir un andamio extracelular pulmonar acelular matriz. Esta estructura mantiene las estructuras jerárquicas de ramificación de las vías respiratorias y los vasos sanguíneos, así como una membrana basal en gran parte intacto, que comprende colágeno IV, laminina y fibronectina. El andamio se monta en un biorreactor diseñado para imitar los aspectos críticos de la fisiología pulmonar, tales como ventilación con presión negativa y la perfusión vascular pulsátil. Por el epitelio pulmonar y el cultivo de endotelio vascular en el andamio montado en biorreactores, que son capaces de generar tejido pulmonar que es fenotípicamente similar al tejido pulmonar de origen y que es capaz de participar en el intercambio de gases para los intervalos de tiempo (45-120 minutos). Estos resultados son alentadores y sugieren que la repoblación de la matriz pulmonar es una estrategia viable para la regeneración del pulmón. Esta posibilidad se presenta una oportunidad no sólo de trabajar para aumentar la oferta de tejidos de los pulmones para un trasplante, sino también para el estudio de células respiratorias y la biología molecular in vitro durante más tiempo y en un microambiente más preciso que previamente ha sido posible.

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Procedure for Lung Engineering

Hemos desarrollado una matriz extracelular y de pulmón descelularizada biorreactor novela biomiméticos que se puede utilizar para generar tejido pulmonar funcional. Por la siembra de las células en la matriz y el cultivo en el biorreactor, que generan tejido que demuestra el intercambio de gases eficaz cuando se trasplantan en vivo por periodos cortos de tiempo.

Procedimiento para la Ingeniería de pulmón

Lung tissue, including lung cancer and chronic lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease, cumulatively account for some 280,000 deaths ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Biologically Derived Injectable Materials for Myocardial Tissue Engineering

Fabricación de materiales de origen biológico inyectable para ingeniería de tejidos del miocardio

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications.  ...

Investigación

Bioingeniería

Elastomeric PGS Scaffolds in Arterial Tissue Engineering

PGS elastomérico andamios en ingeniería de tejidos arteriales

Cardiovascular disease is one of the leading cause of mortality in the US and especially, coronary artery disease increases with an aging population and ...

Postproduction Processing of Electrospun Fibres for Tissue Engineering

Postproducción de procesamiento de las Fibras electrospun de Ingeniería de Tejidos

Electrospinning is a commonly used and versatile method to produce  scaffolds (often biodegradable) for 3D tissue engineering.1, 2, 3 Many tissues in vivo ...

Capillary Force Lithography for Cardiac Tissue Engineering

Capilar Fuerza Litografía Cardiaca de Ingeniería de Tejidos

Cardiovascular disease remains the leading cause of death worldwide1. Cardiac tissue engineering holds much promise to deliver groundbreaking medical ...

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Synthetic materials are known to initiate clinical complications such as inflammation, stenosis, and infections when implanted as vascular substitutes. ...

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Síntesis de nanofibras a base de Queratina de Ingeniería Biomédica

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of ...

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In mammals, mechanosensory hair cells that facilitate hearing lack the ability to regenerate, which has limited treatments for hearing loss. Current ...

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Dos métodos de descelularización de tejidos vegetales para aplicaciones de ingeniería de tejidos

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Catéter de luz intracardiaca para monitorear el metabolismo celular utilizando espectroscopia de absorbancia transmural de corazones de mamíferos perfundidos

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