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
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Este trabajo es apoyado por NHMRC Programa de Becas # 568969 (PSS) y la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva Gales del Sur, la Iniciativa de Células Madre (KSS).

Todos los procedimientos que a continuación se llevó a cabo utilizando técnicas asépticas dentro de un Gabinete de Bioseguridad Clase II. Los reactivos y equipos utilizados se enumeran en las tablas siguientes. 1. Preparación de 1,1% de alginato (w / v) <ol><li> Añadir 0,275 g de alginato sódico purificado (alto contenido en ácido glucurónico ≥ 60%, la viscosidad&gt; 200 mPa s, y la endotoxina ≤ 100 UE / g) en un tubo estéril de 50 ml y añadir 25 ml de solución estéril de ...

<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>

Varios estudios con células madre embrionarias de ratón y hESC han demostrado los beneficios del sistema de cultivo en 3D en biomateriales e ingeniería de tejidos 2,3. Se utilizó microcápsulas de alginato de calcio como una plataforma adecuada en 3D para estudiar la propagación hESC y la diferenciación en comparación con el alginato de bario ya hESC mostró la viabilidad significativamente mayor cuando se encapsula en alginato de calcio que el alginato de bario. Este sistema de cultivo también permit...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del reactivo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Notas </td></tr><tr><td> Alginato (Pronova UP MVG) </td><td> NovoMatrix </td><td> 4200101 </td><td> glucurónico alto contenido en ácido ≥ 60%, la viscosidad&gt; 200 mPa s, y la endotoxina &lt;100 UE / g </td></tr><tr><td> Gelatina </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G1890-100G </td><td></td></tr><tr><td> 0,9% de NaCl </td><td> Baxter Healthcare </td><td> AHF7123 </td><td></td></tr><tr><td> Tipo J1 cordón del generador </td><td> Nisco Engineering Inc </td><td> SPA-0447 </td><td></td></tr><tr><td> Multi-Phaser jeringa bomba </td><td> La Nueva Era de la bomba Systems Inc </td><td> Modelo NE-1000 </td><td></td></tr><tr><td> Ezi-Flow caudalímetro Médico </td><td> Gascón Sistemas</td><td> G0149 </td><td></td></tr><tr><td> Y-27632 </td><td> Merck </td><td> 688000 </td><td></td></tr><tr><td> Albúmina sérica humana </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 x 2 &quot;catéter intravenoso </td><td> Terumo </td><td> SR-OX1451C </td><td></td></tr><tr><td> Knockout DMEM- </td><td> Invitrogen </td><td> 10829-018 </td><td> Por medio de SR (basal) </td></tr><tr><td> GlutaMAX-I </td><td> Invitrogen </td><td> 35050-061 </td><td> Por medio de SR (2 mM) </td></tr><tr><td> Knockout Suero Reemplazo </td><td> Invitrogen </td><td> 10828-028 </td><td> Por medio de SR (20%) </td></tr><tr><td> La penicilina-estreptomicina </td><td> Invitrogen </td><td> 15070063 </td><td> Por medio de SR (2,5 U / ml) </td&gt; </tr><tr><td> La insulina-transferrina-selenio (ITS) </td><td> Invitrogen </td><td> 41400045 </td><td> Por medio de SR (1x) </td></tr><tr><td> β-mercaptoetanol </td><td> Invitrogen </td><td> 21985-023 </td><td> Por medio de SR (0,1 mM) </td></tr><tr><td> MEM AANE Solución </td><td> Invitrogen </td><td> 11140-050 </td><td> Por medio de SR (5 mM) </td></tr><tr><td> Glasgow medio esencial mínimo </td><td> Invitrogen </td><td> 11710035 </td><td> Por medio de DA diferenciación neural (basal) </td></tr><tr><td> Knockout Suero Reemplazo </td><td> Invitrogen </td><td> 10828-028 </td><td> Por medio de la diferenciación neuronal DA (10%) </td></tr><tr><td> Piruvato de sodio </td><td> Invitrogen </td><td> 11360070 </td><td> Por medio de DA diferenciación neural (1 mM) </td></tr><tr><td> MEM AANE Solución </td><td> Invitrogen </td><td> 11140-050 </td><td> Por DA nmedio de diferenciación EURAL (0,1 mM) </td></tr><tr><td> β-mercaptoetanol </td><td> Invitrogen </td><td> 21985-023 </td><td> Por medio de la diferenciación neuronal DA (0,1 mM) </td></tr><tr><td> Sonic hedgehog (SHH) </td><td> R &amp; D Systems </td><td> 1314-SH-025/CF </td><td> Para la diferenciación neuronal DA (100 ng / ml) </td></tr><tr><td> Factor de crecimiento fibroblástico 8a (FGF8a) </td><td> R &amp; D Systems </td><td> 4745-F8-050 </td><td> Para la diferenciación neuronal DA (100 ng / ml) </td></tr></tbody></table>

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

Las células madre embrionarias humanas) se están convirtiendo en una fuente alternativa atractiva para la terapia de reemplazo de células, ya que se puede ampliar en cultivo indefinidamente y diferenciarse a cualquier tipo de células en el cuerpo. Varios tipos de biomateriales se han utilizado también en cultivos de células madre para proporcionar un microambiente imitando el nicho de células madre 1-3. Esto último es importante para la promoción de la célula a célula interacción, la proliferación celular, y la diferenciación en linajes específicos, así como la organización del tejido, proporcionando una tridimensional (3D) 4 ambiente, tales como la encapsulación. El principio de encapsulación de células implica atrapamiento de las células vivas dentro de los confines de membranas semi-permeables en cultivos 3D 2. Estas membranas de permitir el intercambio de nutrientes, oxígeno y estímulos a través de las membranas, mientras que los anticuerpos y las células inmunes del huésped que son más grandes que el tamaño de poro cápsula se excluyen 5. En este sentido, preenvió un acercamiento a la cultura y diferenciar hESC neuronas DA en un microambiente 3D con microcápsulas de alginato. Hemos modificado las condiciones de cultivo de 2 a mejorar la viabilidad de hESC encapsulado. Anteriormente hemos demostrado que la adición de p160-Rho-asociado espiral de la bobina quinasa (ROCK) inhibidor, Y-27632, y fibroblastos de fetos humanos-medio condicionado de reemplazo de suero (HFF-CM) a la plataforma 3D mejorado significativamente la viabilidad de hESC encapsulado en la que las células expresan genes marcadores definitivos endodermo 1. Hemos utilizado esta plataforma 3D para la propagación de la diferenciación hESC y eficiente de las neuronas DA. Análisis de proteínas y genes de expresión después de la última etapa de la diferenciación neuronal DA mostró un incremento en la expresión de la tirosina hidroxilasa (TH), un marcador de las neuronas DA,&gt; 100 veces después de 2 semanas. La hipótesis de que nuestra plataforma 3D con microcápsulas de alginato puede ser útil para estudiar la proliferación y la diferenciación dirigidade hESC a linajes diferentes. Este sistema 3D también permite la separación de células alimentadoras de hCME durante el proceso de diferenciación y también tiene potencial para inmune-aislamiento durante el trasplante en el futuro.

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

Hemos optimizado una técnica de microencapsulación como una plataforma efectiva en 3D para la propagación y la diferenciación de células madre embrionarias para endodermo y las neuronas dopaminérgicas (DA). También proporciona una oportunidad para inmune-aislamiento de células del huésped durante el trasplante. Esta plataforma se puede adaptar para otros tipos de células.

Microcápsulas de alginato como una plataforma 3D para la propagación y diferenciación de las células estaminales embrionarias humanas (CMEH) para los diferentes linajes

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Bioengineering

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

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