Name: alginate microcapsule as a 3d platform for propagation and differentiation of human embryonic stem cells (hesc) to different lineages
Uploaded: 2012-03-09T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells hESC to Different Lineages at JoVE.com

Работа выполнена при поддержке Программы по NHMRC грант № 568969 (PSS) и медицинского факультета Университета Нового Южного Уэльса, стволовых клеток инициативы (KSS).

Все описанные ниже проводятся с использованием асептических методов внутри класса II биобезопасности Кабинета министров. Реактивы и оборудования, используемого перечислены в таблице ниже. 1. Подготовка 1,1% альгината (вес / объем) <ol><li> Добавить 0,275 г очищенного альгинат н...

<ol>
	<li>Chayosumrit, M., Tuch, B., Sidhu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alginate+microcapsule+for+propagation+and+directed+differentiation+of+hESCs+to+definitive+endoderm.">Alginate microcapsule for propagation and directed differentiation of hESCs to definitive endoderm.</a> Biomaterials. 31, 505-514 (2010).</li><li>Dean, S. K., Yulyana, Y., Williams, G., Sidhu, K. S., Tuch, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+encapsulated+embryonic+stem+cells+after+transplantation.">Differentiation of encapsulated embryonic stem cells after transplantation.</a> Transplantation. 82, 1175-1184 (2006).</li><li>Siti-Ismail, N., Bishop, A. E., Polak, J. M., Mantalaris, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+benefit+of+human+embryonic+stem+cell+encapsulation+for+prolonged+feeder-free+maintenance.">The benefit of human embryonic stem cell encapsulation for prolonged feeder-free maintenance.</a> Biomaterials. 29, 3946-3952 (2008).</li><li>Dawson, E., Mapili, G., Erickson, K., Taqvi, S., Roy, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomaterials+for+stem+cell+differentiation.">Biomaterials for stem cell differentiation.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 60, 215-228 (2008).</li><li>Orive, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+encapsulation:+promise+and+progress.">Cell encapsulation: promise and progress.</a> Nat. Med. 9, 104-107 (2003).</li><li>Watanabe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+ROCK+inhibitor+permits+survival+of+dissociated+human+embryonic+stem+cells.">A ROCK inhibitor permits survival of dissociated human embryonic stem cells.</a> Nat. Biotechnol. 25, 681-686 (2007).</li><li>Dang, S. M., Gerecht-Nir, S., Chen, J., Itskovitz-Eldor, J., Zandstra, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled,+scalable+embryonic+stem+cell+differentiation+culture.">Controlled, scalable embryonic stem cell differentiation culture.</a> Stem Cells. 22, 275-282 (2004).</li><li>Drukker, M. <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+the+expression+of+MHC+proteins+in+human+embryonic+stem+cells.">Characterization of the expression of MHC proteins in human embryonic stem cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 99, 9864-9869 (2002).</li><li>Calafiore, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+Technical+Procedures+for+Microencapsulation+of+Human+Islets+for+Graft+into+Nonimmunosuppressed+Patients+With+Type+1+Diabetes+Mellitus.">Standard Technical Procedures for Microencapsulation of Human Islets for Graft into Nonimmunosuppressed Patients With Type 1 Diabetes Mellitus.</a> Transplantation Proceedings. 38, 1156-1157 (2006).</li><li>Cho, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+and+large-scale+generation+of+functional+dopamine+neurons+from+human+embryonic+stem+cells.">Highly efficient and large-scale generation of functional dopamine neurons from human embryonic stem cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 3392-3397 (2008).</li><li>Vazin, T., Chen, J., Lee, C. T., Amable, R., Freed, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+stromal-derived+inducing+activity+in+the+generation+of+dopaminergic+neurons+from+human+embryonic+stem+cells.">Assessment of stromal-derived inducing activity in the generation of dopaminergic neurons from human embryonic stem cells.</a> Stem Cells. 26, 1517-1525 (2008).</li></ol>

Ряд исследований с использованием эмбриональных стволовых клеток и чЭСК продемонстрировали преимущества 3D-системы культуры в биоматериалов и тканевой инженерии 2,3. Мы использовали микрокапсулы альгинат кальция в качестве подходящего 3D платформой для изучения распространения...

<table border="1"><tbody><tr><td> Название реагента </td><td> Компания </td><td> Номер по каталогу </td><td> Примечания </td></tr><tr><td> Альгинат (Pronova UP MVG) </td><td> NovoMatrix </td><td> 4200101 </td><td> Высокое содержание глюкуроновой кислоты ≥ 60%, вязкость&gt; 200 мПа, и эндотоксин &lt;100 EU / г </td></tr><tr><td> Желатин </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G1890-100G </td><td></td></tr><tr><td> 0,9% NaCl </td><td> Baxter Healthcare </td><td> AHF7123 </td><td></td></tr><tr><td> Тип J1 шарика генератор </td><td> Nisco инженерных Inc </td><td> SPA-0447 </td><td></td></tr><tr><td> Multi-Phaser шприцевой насос </td><td> Новая эра насоса Systems Inc </td><td> Модель СВ-1000 </td><td></td></tr><tr><td> Ежи-Flow медицинской расходомер </td><td> Гасконец системы</td><td> G0149 </td><td></td></tr><tr><td> Y-27632 </td><td> Merck </td><td> 688000 </td><td></td></tr><tr><td> Сывороточного альбумина человека </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A4327-1G </td><td></td></tr><tr><td> Accutase </td><td> Millipore </td><td> SCR005 </td><td></td></tr><tr><td> 14G х 2 &quot;IV катетер </td><td> Terumo </td><td> SR-OX1451C </td><td></td></tr><tr><td> Нокаут-DMEM </td><td> Invitrogen </td><td> 10829-018 </td><td> Для SR среды (базальной) </td></tr><tr><td> GlutaMAX-я </td><td> Invitrogen </td><td> 35050-061 </td><td> Для средней SR (2 мМ) </td></tr><tr><td> Нокаут сыворотки замена </td><td> Invitrogen </td><td> 10828-028 </td><td> Для SR среднего (20%) </td></tr><tr><td> Пенициллин, стрептомицин </td><td> Invitrogen </td><td> 15070063 </td><td> Для средней SR (2,5 Ед / мл) </td&gt; </tr><tr><td> Инсулин-трансферрина-селен (ИТС) </td><td> Invitrogen </td><td> 41400045 </td><td> Для средней SR (1x) </td></tr><tr><td> β-меркаптоэтанол </td><td> Invitrogen </td><td> 21985-023 </td><td> Для средней SR (0,1 мм) </td></tr><tr><td> MEM NEAA решения </td><td> Invitrogen </td><td> 11140-050 </td><td> Для средней SR (5 мМ) </td></tr><tr><td> Глазго минимально необходимого среднего </td><td> Invitrogen </td><td> 11710035 </td><td> Для DA нейронных среднего дифференциации (базальной) </td></tr><tr><td> Нокаут сыворотки замена </td><td> Invitrogen </td><td> 10828-028 </td><td> Для DA нейронных дифференциации среднего (10%) </td></tr><tr><td> Натрия пируват </td><td> Invitrogen </td><td> 11360070 </td><td> Для DA нейронных среднего дифференциации (1 мМ) </td></tr><tr><td> MEM NEAA решения </td><td> Invitrogen </td><td> 11140-050 </td><td> Для Д. п.Eural среднего дифференциации (0,1 мм) </td></tr><tr><td> β-меркаптоэтанол </td><td> Invitrogen </td><td> 21985-023 </td><td> Для DA нейронных дифференциации средней (0,1 мм) </td></tr><tr><td> Еж Соник (SHH) </td><td> R &amp; D Systems </td><td> 1314-SH-025/CF </td><td> Для DA нейронных дифференциации (100 нг / мл) </td></tr><tr><td> Фактор роста фибробластов 8а (FGF8a) </td><td> R &amp; D Systems </td><td> 4745-F8-050 </td><td> Для DA нейронных дифференциации (100 нг / мл) </td></tr></tbody></table>

alginate microcapsule as a 3d platform for propagation and differentiation of human embryonic stem cells (hesc) to different lineages

Эмбриональных стволовых клеток человека (чЭСК) становятся привлекательным альтернативным источником для клеточной терапии, поскольку они могут быть расширены в области культуры на неопределенный срок и дифференцированы в любой типов клеток в организме. Различные виды биоматериалов были также использованы в культурах стволовых клеток, чтобы обеспечить микросреды имитируя ниша стволовых клеток 1-3. Последнее важно для продвижения клетки к клетке взаимодействия, клеточную пролиферацию и дифференцировку в конкретных линий, а также ткани организации путем предоставления трехмерной (3D) окружающей среды 4, такие как инкапсуляция. Принцип инкапсуляции ячейка включает в себя захват живых клеток в пределах полупроницаемых мембран в 3D культур 2. Эти мембраны позволяют обмен питательных веществ, кислорода и стимулов через мембраны, в то время как антитела и иммунные клетки от хоста, который больше, чем капсула размером пор исключены 5. Здесь мы предварительнопослал подход к культуре и дифференцировать чЭСК DA нейронов в 3D микроокружения использовании альгината микрокапсулы. Мы изменили культуру условиях 2 по повышению жизнеспособности инкапсулированных чЭСК. Ранее нами было показано, что добавление p160-Ро связанных биспиральных киназы (ROCK) ингибитор, Y-27632 и человеческих эмбриональных фибробластов с кондиционером сыворотки среднего замены (HFF-СМ) в 3D-платформа значительно повысить жизнеспособность капсулированных чЭСК , в которой клетки выразил окончательное маркерных генов энтодермы 1. Мы уже использовали этот 3D платформой для распространения дифференциации чЭСК и эффективно DA нейронов. Анализ белков и экспрессии генов после заключительного этапа DA нейронов дифференциации показал повышение экспрессии тирозингидроксилазы (TH), маркер для DA нейронов,&gt; 100 складок через 2 недели. Мы предположили, что наши 3D-платформы с помощью альгината микрокапсулы могут быть полезны для изучения распространения и направленной дифференцировкииз чЭСК различных линий. Этот 3D-система также позволяет разделения фидерных клеток из чЭСК в процессе дифференциации, а также имеет потенциал для иммунной изоляции при пересадке в будущем.

Watch this Scientific Journal Video about Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells hESC to Different Lineages at JoVE.com

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells hESC to Different Lineages

Мы оптимизировали микрокапсулированию технике в качестве эффективного 3D платформой для распространения и дифференциации эмбриональных стволовых клеток энтодермы и дофаминергических (ДА) нейронов. Он также дает возможность иммунной изоляции клеток из принимающих при пересадке. Эта платформа может быть адаптирована и для других типов клеток.

Альгината микрокапсулы в качестве 3D-платформа для распространения и дифференциации эмбриональных стволовых клеток человека (чЭСК) для разных линий

Human embryonic stem cells (hESC) are emerging as an attractive alternative source for cell replacement therapy since they can be expanded in culture ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells (hESC) to Different Lineages

Rotating Cell Culture Systems for Human Cell Culture: Human Trophoblast Cells as a Model

Вращающийся культуре клеток системы по правам культуры клеток: Человеческие клетки трофобласта в качестве модели

The field of human trophoblast research aids in  understanding the complex environment established during placentation. Due to the  nature of these ...

Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells (hESCs) and Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs)

Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells hESCs and Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs

Развитие, расширение и<em&gt; В естественных условиях</em&gt; Контроль за соблюдением NK-клетки из человеческих эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) и и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК)

We present a method for deriving natural killer (NK) cells from undifferentiated hESCs and iPSCs using a feeder-free approach. This method gives rise to ...

Ordering Single Cells and Single Embryos in 3D Confinement: A New Device for High Content Screening

Заказ отдельных клеток и Single зародышами в 3D конфайнмента: Новое устройство для высокого содержания скрининга

Biological cells are usually observed on flat (2D) surfaces. This condition is not physiological, and phenotypes and shapes are highly variable. Screening ...

Layered Alginate Constructs: A Platform for Co-culture of Heterogeneous Cell Populations

Слоистые альгината конструкты: Платформа для совместного культивирования разнотипных клеточных популяций

Many load bearing tissues possess structurally and functionally distinct regions, typically accompanied by different cell phenotypes with differential ...

Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels

Micropatterning и сборка 3D микрососудов

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass ...

Single-Cell Optical Action Potential Measurement in Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes

Измерение потенциала оптического действия одной клетки в кардиомиоцитах, полученных из человеческих плюрипотентных стволовых клеток

Conventional intracellular microelectrode techniques to quantify cardiomyocyte electrophysiology are extremely complex, labor intensive, and typically ...

A Culture Method to Maintain Quiescent Human Hematopoietic Stem Cells

Метод культуры для поддержания тихие человеческие гематопоэтические стволовые клетки

Human hematopoietic stem cells (HSCs), like other mammalian HSCs, maintain lifelong hematopoiesis in the bone marrow. HSCs remain quiescent in vivo, ...

Real-Time Intravital Multiphoton Microscopy to Visualize Focused Ultrasound and Microbubble Treatments to Increase Blood-Brain Barrier Permeability

Прижизненная многофотонная микроскопия в режиме реального времени для визуализации сфокусированного ультразвука и микропузырьковых процедур для повышения проницаемости гематоэнцефалического барьера

The blood-brain barrier (BBB) is a key challenge for the successful delivery of drugs to the brain. Ultrasound exposure in the presence of microbubbles ...

In vitro Induction of Human Dental Pulp Stem Cells Toward Pancreatic Lineages

In vitro Induction of Human Dental Pulp Stem Cells Toward Pancreatic Lineages

In vitro Индукция стволовых клеток пульпы зубов человека к линиям поджелудочной железы

As of 2000, the success of pancreatic islet transplantation using the Edmonton protocol to treat type I diabetes mellitus still faced some obstacles. ...

Developing 3D Organized Human Cardiac Tissue within a Microfluidic Platform

Разработка 3D-организованной сердечной ткани человека в рамках микрофлюидной платформы

The leading cause of death worldwide persists as cardiovascular disease (CVD). However, modeling the physiological and biological complexity of the heart ...