Name: magnetic resonance elastography methodology for the evaluation of tissue engineered construct growth
Uploaded: 2012-02-09T13:00:00
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Questa ricerca è stata sostenuta in parte dal NIH RO3-EB007299-02 e NSF Award EPSCoR First.

1. Preparazione del tessuto Construct Il tessuto costrutto processo di preparazione consiste di tre fasi principali: espansione della popolazione cellulare, la semina di cellule su un&#39;impalcatura biomateriale, e differenziazione attraverso l&#39;uso di molecole chimiche di segnalazione. La procedura per la preparazione costrutto è basato su metodi condotti da Dennis et al., Hong et al., E Marion e Mao 8,9,10. <ol><li> Dopo la coltura e l&#39;espansione del...

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	<li>Xu, H., Othman, S. F., Magin, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+tissue+engineering+using+magnetic+resonance+imaging.">Monitoring tissue engineering using magnetic resonance imaging.</a> J. Biosci. Bioeng. 106, 515-527 (2008).</li><li>Xu, H., Othman, S. F., Hong, L., Peptan, I. A., Magin, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+microscopy+for+monitoring+osteogenesis+in+tissue-engineered+construct+in+vitro.">Magnetic resonance microscopy for monitoring osteogenesis in tissue-engineered construct in vitro.</a> Phys. Med. Biol. 51, 719-732 (2006).</li><li>Othman, S. F., Xu, H., Royston, T. J., Magin, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscopic+magnetic+resonance+elastography+(microMRE.">Microscopic magnetic resonance elastography (microMRE.</a> Magn. Reson. Med. 54, 605-615 (2005).</li><li>Muthupillai, R., Lomas, D. J., Rossman, P. J., Greenleaf, J. F., Manduca, A., Ehman, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+elastography+by+direct+visualization+of+propagating+acoustic+strain+waves.">Magnetic resonance elastography by direct visualization of propagating acoustic strain waves.</a> Science. 269, 1854-1857 (1995).</li><li>Othman, S. F., Curtis, E. T., Plautz, S. A., Pannier, A. P., Xu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+elastography+monitoring+of+tissue+engineered+constructs.">Magnetic resonance elastography monitoring of tissue engineered constructs.</a> NMR Biomed. , (2011).</li><li>Oliphant, T. E., Manduca, A., Ehman, R. L., Greenleaf, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex-valued+stiffness+reconstruction+for+magnetic+resonance+elastography+by+algebraic+inversion+of+the+differential+equation.">Complex-valued stiffness reconstruction for magnetic resonance elastography by algebraic inversion of the differential equation.</a> Magn. Reson. Med. 45, 299-310 (2001).</li><li>Ringleb, S. I., Chen, Q., Lake, D. S., Manduca, A., Ehman, R. L., An, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+shear+wave:+comparison+to+a+dynamic+shear+material+test.">Quantitative shear wave: comparison to a dynamic shear material test.</a> Magn. Reson. Med. 53, 1197-1201 (2005).</li><li>Hong, L., Peptan, I., Clark, P., Mao, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+adipose+tissue+engineering+by+human+marrow+stromal+cell+seeded+gelatin+sponge.">Ex vivo adipose tissue engineering by human marrow stromal cell seeded gelatin sponge.</a> Ann. Biomed. Eng. 33, 511-517 (2005).</li><li>Dennis, J. E., Haynesworth, S. E., Young, R. G., Caplan, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteogenesis+in+marrow-derived+mesenchymal+cell+porous+ceramic+composites+transplanted+subcutaneously:+effect+of+fibronectin+and+laminin+on+cell+retention+and+rate+of+osteogenic+expression.">Osteogenesis in marrow-derived mesenchymal cell porous ceramic composites transplanted subcutaneously: effect of fibronectin and laminin on cell retention and rate of osteogenic expression.</a> Cell Transplant. 1, 23-32 (1992).</li><li>Marion, N. W., Mao, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cells+and+tissue+engineering.">Mesenchymal stem cells and tissue engineering.</a> Methods Enzymol. 420, 339-361 (2006).</li><li>Rydberg, J., Grimm, R., Kruse, S., Felmlee, J., McCracken, P., Ehman, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+spin-echo+magnetic+resonance+elastography+of+the+brain.">Fast spin-echo magnetic resonance elastography of the brain.</a> , 1647-1647 (2001).</li><li>Kruse, S. A., Grim, R. C., Lake, D. S., Manduca, A., Ehman, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+EPI+based+3D+MR+elastography+of+the+brain.">Fast EPI based 3D MR elastography of the brain.</a> , 3385-3385 (2006).</li></ol>

In questa procedura, il processo di MRE per costrutti di ingegneria tessutale è dimostrata dalla preparazione cella alla generazione di un elastogramma. Applicando un metodo non distruttivo valutazione meccanica alla conduttura di ingegneria tissutale, è ora possibile per valutare le variazioni costrutti artificiali tutto diversi stadi di sviluppo. Inoltre, integra MRE altri metodi di RM per il monitoraggio dei tessuti ingegnerizzati costrutti come la diffusione, il trasferimento di magnetizzazione, e lo spostamento a...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del materiale </td><td> Tipo </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Comments </td></tr><tr><td> MSCGM-Bullet Kit </td><td> Reagente </td><td> Lonza </td><td> PT-3001 </td><td> Conservare a 4 ° C </td></tr><tr><td> 1X DPBS </td><td> Reagente </td><td> Invitrogen </td><td> 21600-010 </td><td></td></tr><tr><td> 0,05% tripsina-EDTA </td><td> Reagente </td><td> Gibco, Invitrogen </td><td> 25300-054 </td><td> Conservare a -20 ° C </td></tr><tr><td> Desametasone </td><td> Reagente </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> D2915 </td><td></td></tr><tr><td> 3-isobutil-1-metilxantina </td><td> Reagente </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I5879 </td><td> Conservare a -20 ° C </td></tr><tr><td> Insulino-pancreas bovino </td><td> Reagente </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I6634 </td><td> Conservare a -20 ° C </td></tr><tr><td> Indomethacin </td><td> Reagente </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I7378 </td><td></td></tr><tr><td> Β-glicerofosfato </td><td> Reagente </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G9891 </td><td></td></tr><tr><td> L-ascorbico 2-fosfato </td><td> Reagente </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A8960 </td><td></td></tr><tr><td> Gelfoam </td><td> Ponteggio </td><td> Pharmacia &amp; Upjohn Co. </td><td> 09-0315-08 </td><td></td></tr><tr><td> Cellule staminali mesenchimali umane </td><td> Cella linea </td><td> Lonza </td><td> PT-2501 </td><td></td></tr><tr><td> 9.4T MR Scanner </td><td> Attrezzatura </td><td> Agilent </td><td></td><td> 400MHz WB </td></tr><tr><td> 10 millimetri Litz Coil </td><td> Attrezzatura </td><td> Doty Scientific </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Laser Doppler Vibrometro </td><td> Attrezzatura </td><td> Polytec </td><td> PDV-100 </td><td></td></tr><tr><td> Vibrosoft (20) </td><td> Software </td><td> Polytec </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Generatore di funzioni </td><td> Attrezzatura </td><td> Agilent </td><td> AFG 3022B </td><td></td></tr><tr><td> Amplificatore </td><td> Attrezzatura </td><td> Piezo inc </td><td> EPA-104-115 </td><td></td></tr><tr><td> Piezo flessione del motore </td><td> Attrezzatura </td><td> Piezo inc. </td><td> T234-A4Cl-203X </td><td></td></tr><tr><td> Computer-Linux </td><td> Attrezzatura </td><td> Processore: Intel Core 2 Duo E8400 Memoria: 2G </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Computer-Windows </td><td> Attrezzatura </td><td> Processore: Intel Core 2 Duo E8400 Memoria: 2G </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MATLAB </td><td> Software </td><td> The MathWorks, inc </td><td></td><td> 2009b </td></tr></tbody></table>

magnetic resonance elastography methodology for the evaluation of tissue engineered construct growth

Tradizionale test meccanico comporta spesso la distruzione del campione, e in caso di lungo termine ingegneria tessutale costruire studi, l&#39;uso di valutazione distruttivo non è accettabile. Un&#39;alternativa proposta è l&#39;uso di un processo di imaging chiamata elastografia risonanza magnetica. Elastografia è un metodo non distruttivo per determinare l&#39;esito ingegnerizzato misurando locali valori delle proprietà meccaniche (ad esempio, complesso modulo di taglio), che sono essenziali per identificare marcatori la struttura e la funzionalità di un tessuto. Come mezzo non invasive per la valutazione, il monitoraggio dei costrutti ingegnerizzati con modalità di imaging come la risonanza magnetica (MRI) ha visto un crescente interesse negli ultimi dieci anni 1. Ad esempio, i risonanza magnetica (MR) tecniche di diffusione e rilassometria sono stati in grado di caratterizzare le variazioni chimiche e fisiche durante lo sviluppo tessutale 2. Il metodo proposto inil protocollo seguente utilizza microscopico elastografia risonanza magnetica (μMRE) come una tecnica non invasiva MR base per misurare le proprietà meccaniche di piccole tessuti molli 3. MRE è ottenuta mediante accoppiamento di un attuatore meccanico sonora con il tessuto di interesse e registrare la propagazione delle onde di taglio con uno scanner MR 4. Recentemente, è stato applicato μMRE nell&#39;ingegneria dei tessuti per acquisire informazioni essenziali crescita che viene tradizionalmente misurata utilizzando tecniche meccaniche distruttive macroscopici 5. Nella procedura seguente, elastografia è ottenuta attraverso l&#39;imaging di costrutti ingegnerizzati con Hahn modificato spin-echo sequenza accoppiato con un attuatore meccanico. Come mostrato in figura 1, la sequenza modificata sincronizza acquisizione delle immagini con la trasmissione di onde di taglio esterni, successivamente, il movimento è sensibilizzato attraverso l&#39;uso di oscillante coppie bipolari. Dopo raccolta di immagini con moto sensibi positive e negativezione, complessa divisione dei dati produrre un&#39;immagine delle onde di taglio. Poi, l&#39;immagine è valutata utilizzando un algoritmo di inversione per generare una mappa di taglio rigidità 6. Le misure ottenute in ciascun voxel hanno mostrato di forte correlazione (R 2&gt; 0,9914) con i dati raccolti usando analisi meccanica dinamica 7. In questo studio, elastografia è integrata nel processo di sviluppo per monitorare tessuto umano cellule staminali mesenchimali (MSC h) differenziazione in costrutti adipogenica e osteogenica come mostrato in Figura 2.

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Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

La procedura dimostra la metodologia di elastografia risonanza magnetica per monitorare l&#39;esito di ingegneria del tessuto adiposo e costrutti osteogeniche ingegneria non invasiva attraverso la valutazione locale delle proprietà meccaniche utilizzando microscopici elastografia risonanza magnetica (μMRE).

Metodologia Elastografia risonanza magnetica per la valutazione dei Tissue Engineered Construct crescita

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

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