Name: magnetic resonance elastography methodology for the evaluation of tissue engineered construct growth
Uploaded: 2012-02-09T13:00:00
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この研究は、NIH RO3-EB007299-02およびNSF EPSCoR最初の賞によって部分的にサポートされていました。

1。組織構築の準備細胞集団の拡大、生体材料足場に細胞を播種し、化学シグナル伝達分子の使用による差別化：準備プロセスを構築する組織は、次の3つの主要ステージで構成されています。コンストラクトを調製するための手順は。Hong ら 、デニスらが行った方法に基づいており、マリオンと毛沢東8,9,10されています。 <ol><li>文化とセルライン?...

<ol>
	<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>

この手順では、組織工学的構造物のためのMREのプロセスは、細胞調製物からelastogramの生成に示されている。組織工学のパイプラインに機械的な非破壊評価手法を適用することによって、それが開発の複数の段階を通じて設計された構成要素の変化を評価することが可能になりました。さらに、MREは、設計組織が ​​そのような拡散、磁化移動、化学シフト解析1として構成し監視す?...

<table border="1"><tbody><tr><td> 材料名 </td><td> タイプ </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント </td></tr><tr><td> MSCGM-ブレットキット</td><td>試薬</td><td>ロンザ</td><td> PT-3001 </td><td> 4℃保存</td></tr><tr><td> 1XのDPBS </td><td>試薬</td><td>インビトロジェン</td><td> 21600-010 </td><td></td></tr><tr><td> 0.05％トリプシン-EDTA </td><td>試薬</td><td> Gibco社、Invitrogen社</td><td> 25300-054 </td><td> -20℃で保存</td></tr><tr><td>デキサメタゾン</td><td>試薬</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> D2915 </td><td></td></tr><tr><td> 3 - イソブチル-1 - メチルキサンチン</td><td>試薬</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> I5879 </td><td> -20℃で保存</td></tr><tr><td>インスリン、ウシ膵臓</td><td>試薬</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> I6634 </td><td> -20℃で保存</td></tr><tr><td>インドメタシン</td><td>試薬</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> I7378 </td><td></td></tr><tr><td> Β-グリセロリン酸</td><td>試薬</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> G9891 </td><td></td></tr><tr><td> L-アスコルビン酸2 - リン酸</td><td>試薬</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> A8960 </td><td></td></tr><tr><td> Gelfoam </td><td>足場</td><td>ファルマシア＆アップジョン株式会社</td><td> 09-0315-08 </td><td></td></tr><tr><td>ヒト間葉幹細胞</td><td>細胞株</td><td>ロンザ</td><td> PT-2501 </td><td></td></tr><tr><td> 9.4T MRスキャナ</td><td>機器</td><td>アジレント</td><td></td><td> 400MHzのWB </td></tr><tr><td> 10ミリメートルリッツコイル</td><td>機器</td><td> Dotyの科学</td><td></td><td></td></tr><tr><td>レーザドップラ振動計</td><td>機器</td><td>ポリテック</td><td> PDV-100 </td><td></td></tr><tr><td> Vibrosoft（20） </td><td>ソフトウェア</td><td>ポリテック</td><td></td><td></td></tr><tr><td>関数発生器</td><td>機器</td><td>アジレント</td><td> AFG 3022B </td><td></td></tr><tr><td>アンプ</td><td>機器</td><td>ピエゾ株式会社</td><td> EPA-104から115 </td><td></td></tr><tr><td>圧電曲げモーター</td><td>機器</td><td>ピエゾ株式会社。 </td><td> T234-A4Cl-203X </td><td></td></tr><tr><td>コンピュータのLinux </td><td>機器</td><td>プロセッサ：インテルCore 2 Duo E8400 メモリ：2G </td><td></td><td></td></tr><tr><td>コンピュータのWindows </td><td>機器</td><td>プロセッサ：インテルCore 2 Duo E8400 メモリ：2G </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MATLAB </td><td>ソフトウェア</td><td> Mathworks社、株式会社</td><td></td><td> 2009B </td></tr></tbody></table>

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

従来の機械的試験は、しばしば、サンプルの破壊、その結果、長期的組織設計構造の研究の場合には、破壊的なアセスメントの使用は認められません。提案された代替手段は、磁気共鳴エラストグラフィと呼ばれるイメージングプロセスを使用することである。エラストグラフィは、組織の構造と機能を識別するための不可欠なマーカーである地元の機械的特性値（すなわち、複雑なせん断弾性係数）を測定することによって設計された結果を決定するための非破壊法である。評価のための非侵襲的な手段として、磁気共鳴画像法（MRI）など画像診断法と人工構造物のモニタリングは、過去10年間1への関心の高まりを見ている。例えば、拡散とrelaxometryの磁気共鳴（MR）技術は、人工組織の開発2の間の化学的及び物理的性質の変化を特徴づけることができました。で提案する方法次のプロトコルは、小さな軟部組織3の機械的特性を測定するための非侵襲性のMRベースの手法として、微細な磁気共鳴エラストグラフィ（μMRE）を使用します。 MREは、関心のある組織と超音波の機械的アクチュエータを結合し、MRスキャナ4とせん断波の伝播を記録することによって達成されます。最近、μMREは伝統的に破壊的な機械的な巨視的な技術5を使用して測定される本質的な成長の情報を取得する組織工学に応用されている。次の手順では、エラストグラフィは機械アクチュエータと相まって修正ハーンスピンエコーシーケンスで設計された構造体のイメージングによって達成される。図1に示すように、修飾された配列は、外部せん断波の送信で画像取得を同期させます。その後、動きが振動バイポーラのペアを使用することにより感作されています。正と負の運動感作とのイメージのコレクションを次のる、せん断波の画像を生成するデータの複雑な分裂。そして、画像はせん断剛性マップ6を生成するために反転アルゴリズムを用いて評価されています。各ボクセルにおける結果の測定値は、データが動的機械分析7を使用して収集して（R 2&gt; 0.9914）強く相関することが示されています。本研究では、エラストグラフィは、図2に示すように、脂肪細胞と骨の構造にヒト間葉系幹細胞（H MSC）の分化を監視するための組織の開発プロセスに統合されています。

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

の手順では、微細な磁気共鳴エラストグラフィ（μMRE）を使用して機械的特性の非侵襲的局所評価を通して脂肪と骨組織設計構造物の設計された結果を監視するための磁気共鳴エラストグラフィの方法論を示しています。

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