Name: preparation of 3d fibrin scaffolds for stem cell culture applications
Uploaded: 2012-03-02T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications at JoVE.com

Авторы хотели бы выразить признательность NSERC Discovery Грант 402462 &quot;Tissue инженерных леса для управления индуцированных плюрипотентных стволовых клеток поведение&quot;.

Примечание Перед началом протокола: фибриноген является производным крови белка и, следовательно, соответствующее обучение технике безопасности должны быть завершены до обращения. Этот протокол требует 2 дней, чтобы завершить так что время желаемой культур стволовых надлеж?...

<ol>
	<li>Keung, A. J., Healy, K. E., Kumar, S., Schaffer, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biophysics+and+dynamics+of+natural+and+engineered+stem+cell+microenvironments.">Biophysics and dynamics of natural and engineered stem cell microenvironments.</a> Wiley Interdiscip. Rev. Syst. Biol. Med. 2, 49-64 (2010).</li><li>Willerth, S. M., Sakiyama-Elbert, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+stem+cells+and+biomaterial+scaffolds+for+constructing+tissues+and+cell+delivery.">Combining stem cells and biomaterial scaffolds for constructing tissues and cell delivery.</a> StemBook. , (2008).</li><li>Lee, J., Cuddihy, M. J., Kotov, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+cell+culture+matrices:+state+of+the+art.">Three-dimensional cell culture matrices: state of the art.</a> Tissue Eng. Part B Rev. 14, 61-86 (2008).</li><li>Ahmed, T. A., Dare, E. V., Hincke, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin:+a+versatile+scaffold+for+tissue+engineering+applications.">Fibrin: a versatile scaffold for tissue engineering applications.</a> Tissue Eng. Part B Rev. 14, 199-215 (2008).</li><li>Breen, A., O'Brien, T., Pandit, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+as+a+delivery+system+for+therapeutic+drugs+and+biomolecules.">Fibrin as a delivery system for therapeutic drugs and biomolecules.</a> Tissue Eng. Part B Rev. 15, 201-214 (2009).</li><li>Willerth, S. M., Faxel, T. E., Gottlieb, D. I., Sakiyama-Elbert, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+soluble+growth+factors+on+embryonic+stem+cell+differentiation+inside+of+fibrin+scaffolds.">The effects of soluble growth factors on embryonic stem cell differentiation inside of fibrin scaffolds.</a> Stem Cells. 25, 2235-2244 (2007).</li><li>Willerth, S. M., Arendas, K. J., Gottlieb, D. I., Sakiyama-Elbert, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+fibrin+scaffolds+for+differentiation+of+murine+embryonic+stem+cells+into+neural+lineage+cells.">Optimization of fibrin scaffolds for differentiation of murine embryonic stem cells into neural lineage cells.</a> Biomaterials. 27, 5990-6003 (2006).</li><li>Gorodetsky, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+Microbeads+Loaded+with+Mesenchymal+Cells+Support+Their+Long-Term+Survival+While+Sealed+at+Room+Temperature.">Fibrin Microbeads Loaded with Mesenchymal Cells Support Their Long-Term Survival While Sealed at Room Temperature.</a> Tissue Eng. Part C Methods. , (2011).</li><li>Barsotti, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+acts+as+biomimetic+niche+inducing+both+differentiation+and+stem+cell+marker+expression+of+early+human+endothelial+progenitor+cells.">Fibrin acts as biomimetic niche inducing both differentiation and stem cell marker expression of early human endothelial progenitor cells.</a> Cell Prolif. 44, 33-48 (2011).</li><li>Park, J. S., Yang, H. N., Woo, D. G., Jeon, S. Y., Park, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chondrogenesis+of+human+mesenchymal+stem+cells+in+fibrin+constructs+evaluated+in+vitro+and+in+nude+mouse+and+rabbit+defects+models.">Chondrogenesis of human mesenchymal stem cells in fibrin constructs evaluated in vitro and in nude mouse and rabbit defects models.</a> Biomaterials. 32, 1495-1507 (2011).</li><li>Mooney, R., Tawil, B., Mahoney, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+fibrinogen+and+thrombin+concentrations+promote+neuronal+rather+than+glial+growth+when+primary+neural+cells+are+seeded+within+plasma-derived+fibrin+gels.">Specific fibrinogen and thrombin concentrations promote neuronal rather than glial growth when primary neural cells are seeded within plasma-derived fibrin gels.</a> Tissue Eng. Part A. 16, 1607-1619 (2010).</li><li>Liu, H., Collins, S. F., Suggs, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+culture+for+expansion+and+differentiation+of+mouse+embryonic+stem+cells.">Three-dimensional culture for expansion and differentiation of mouse embryonic stem cells.</a> Biomaterials. 27, 6004-6014 (2006).</li><li>Dellenback, R. J., Chien, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+extinction+coefficient+of+fibrinogen+from+man,+dog,+elephant,+sheep,+and+goat+at+280+mmu.">The extinction coefficient of fibrinogen from man, dog, elephant, sheep, and goat at 280 mmu.</a> Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 134, 353-355 (1970).</li><li>Bain, G., Kitchens, D., Yao, M., Huettner, J. E., Gottlieb, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryonic+stem+cells+express+neuronal+properties+in+vitro.">Embryonic stem cells express neuronal properties in vitro.</a> Dev. Biol. 168, 342-357 (1995).</li><li>Li, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+differentiation+of+ventral+spinal+progenitors+and+motor+neurons+from+human+embryonic+stem+cells+by+small+molecules.">Directed differentiation of ventral spinal progenitors and motor neurons from human embryonic stem cells by small molecules.</a> Stem Cells. 26, 886-893 (2008).</li><li>Lorentz, K. M., Kontos, S., Frey, P., Hubbell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+aprotinin+for+improved+stability+of+fibrin+biomaterials.">Engineered aprotinin for improved stability of fibrin biomaterials.</a> Biomaterials. 32, 430-438 (2011).</li><li>Willerth, S. M., Rader, A., Sakiyama-Elbert, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+controlled+growth+factor+delivery+on+embryonic+stem+cell+differentiation+inside+fibrin+scaffolds.">The effect of controlled growth factor delivery on embryonic stem cell differentiation inside fibrin scaffolds.</a> Stem Cell Res. 1, 205-218 (2008).</li><li>Chen, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+improvement+of+focal+cerebral+ischemia+injury+by+subdural+transplantation+of+induced+pluripotent+stem+cells+with+fibrin+glue.">Functional improvement of focal cerebral ischemia injury by subdural transplantation of induced pluripotent stem cells with fibrin glue.</a> Stem Cells Dev. 19, 1757-1767 (2010).</li></ol>

Этот протокол обеспечивает описанные выше метод для создания 3D леса фибрин для плюрипотентных стволовых клеток культуры, в частности, для мышиных эмбриональных и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Эта 3D биоматериала на основе системы культуры более точно имитирует ниша...

Необходимое оборудование: Аналитические весы измеритель pH Культуры ткани инкубатор (37 ° C, 5% CO 2) Движение пластины Спектрофотометр Стерильные капот культуре ткани Трис буферном растворе (рН 7,4), (нужно 4 л плюс достаточно для растворения фибриногена) 50 мМ раствора хлорида кальция Стерильные конических труб (15 или 50 мл) 35 мм чашки Петри Диализ трубки (7000 МВт отсечки) Диализ клипы 5,0 мкм фильтры шприца Индивидуально упакованные стерильные фильтры 0,22 мкм шприц Шприц 24 луночных культуре ткани <table border="1"><tbody><tr><td> Название реагента </td><td> Компания </td><td> Номер по каталогу </td><td> Комментарии </td></tr><tr><td> Фибриногена (человеческого) </td><td> Calbiocкромка </td><td> 341578 </td><td></td></tr><tr><td> Тромбин (человек) </td><td> Сигма </td><td> T7009 </td><td></td></tr></tbody></table>

preparation of 3d fibrin scaffolds for stem cell culture applications

Стволовые клетки находятся в естественных 3D микросреды в естественных условиях, которые часто называют ниши стволовых клеток 1. Культивирование стволовых клеток в 3D-биоматериала лесов дает возможность точно имитировать эти микросреды, обеспечивающие преимущество по сравнению с традиционными методами 2D культуры с помощью полистирола, а также метод для инженерных замена ткани 2. В то время как 2D polystrene культуры ткани была использована для большинства экспериментов клеточных культур, 3D биоматериала лесов может более тесно повторить микросреды обнаружены в естественных условиях, обеспечивая более точное создание клеточной полярности в окружающей среде и обладающих биохимической и механическим свойствам похож на мягкую ткань. 3 различных естественно получены и синтетические леса биоматериал был исследован в качестве 3D-среды для поддержки роста стволовых клеток. В то время как синтетические строительные леса могут быть синтезированы иметь большее тАнж механических и химических свойств, и часто имеют большую воспроизводимость, природных биоматериалов часто состоят из белков и полисахаридов найден в матрице extracelluar и, как следствие содержат сайты связывания для клеточной адгезии и легко поддерживать культуру клеток. Фибрин леса, производится путем полимеризации белка фибриногена полученных из плазмы, были широко исследованы различные ткани инженерных приложений, как в пробирке и в естественных 4. Такие леса могут быть изменены с помощью различных методов включения управляемых систем выпуска для доставки лечебных факторов 5. Предыдущие исследования показали, что такие леса могут быть использованы для успешной культуры эмбриональных стволовых клеток, и это леса на основе культуры система может быть использована для скрининга влияния различных факторов роста на дифференциацию стволовых клеток высевали в 6,7. Этот протокол детали процесса polymerizinг фибрина из фибриногена леса решений с использованием ферментативной активности тромбина. Процесс занимает от 2 дней до завершения, в том числе ночью шаг диализа для фибриногена решение удалить цитраты, которые препятствуют полимеризации. Эти подробные методы основаны на концентрации фибриногена установлено, что оптимальным для эмбриональных и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток культуры. Другие группы дальнейшего изучения фибрина лесов для широкого спектра типов клеток и приложений - демонстрация универсальности этого подхода 8-12.

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications at JoVE.com

Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications

Эта работа подробно подготовки 3D фибрина лесов для культивирования и дифференциации plutipotent стволовых клеток. Такие леса могут быть использованы для скрининга влияние различных биологических соединений на поведение стволовых клеток, а также изменение содержать систем доставки лекарств.

Подготовка 3D фибрина лесов для стволовых Приложения культуре клеток

Stem cells are found in naturally occurring 3D microenvironments in vivo, which are often referred to as the stem cell niche 1. Culturing stem cells ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

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

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 ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

Строительные леса Self-отчетности для 3-Dimensional культуре клеток

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Sample Preparation Strategies for Mass Spectrometry Imaging of 3D Cell Culture Models

Пробоподготовки Стратегии масс-спектрометрии изображений 3D-клеточной культуре Модели

Three dimensional cell cultures are attractive models for biological research. They combine the flexibility and cost-effectiveness of cell culture with ...

3D Hydrogel Scaffolds for Articular Chondrocyte Culture and Cartilage Generation

3D Гидрогель Строительные леса для суставной хондроцит культуры и хряща поколения

Human articular cartilage is highly susceptible to damage and has limited self-repair and regeneration potential. Cell-based strategies to engineer ...

Epithelial Cell Repopulation and Preparation of Rodent Extracellular Matrix Scaffolds for Renal Tissue Development

Эпителиальные Репопуляции сотовый и подготовка грызунов внеклеточный матрикс строительные леса для почечной ткани развития

This protocol details the generation of acellular, yet biofunctional, renal extracellular matrix (ECM) scaffolds that are useful as small-scale model ...

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 ...

Light-mediated Formation and Patterning of Hydrogels for Cell Culture Applications

Свет-опосредованной Формирование и структурирование гидрогелей для клеточных культур

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In ...

Synthesis of Biocompatible Liquid Crystal Elastomer Foams as Cell Scaffolds for 3D Spatial Cell Cultures

Синтез биосовместимых жидкого кристалла эластомерных пен, как Cell Каркасы для 3D-пространственных культур клеток

Here, we present a step-by-step preparation of a 3D, biodegradable, foam-like cell scaffold. These scaffolds were prepared by cross-linking star block ...

Construction of a Multilayered Mesenchymal Stem Cell Sheet with a 3D Dynamic Culture System

Строительство многослойных мезенхимальных стволовых клеток листа с системой 3D динамичной культуры

Stem cell therapy shows a promising future in regenerating injured organ and tissues, and the cell sheet technique has been developed to improve the low ...

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, ...