Name: cultivation of human neural progenitor cells in a 3-dimensional self-assembling peptide hydrogel
Uploaded: 2012-01-11T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cultivation of Human Neural Progenitor Cells in a 3-dimensional Self-assembling Peptide Hydrogel at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות נורמן קרוגר עבור התמיכה הטכנית המצוינת שלו.

1. חלק 1: תרבות hNPCs ב PuraMatrix <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקראת לדור של פיגום עם ריכוז PuraMatrix של 0.25% ללא laminin אחד צריך להכין את הפתרונות הבאים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן תמיסה המכילה 20% סוכרוז ו תמיסה המכילה 10% סוכרוז מומס במים מזוקקים סטריליים. </li><li...

<ol>
	<li>Zhang, S., Gelain, F., Zhao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designer+self-assembling+peptide+nanofiber+scaffolds+for+3D+tissue+cell+cultures.">Designer self-assembling peptide nanofiber scaffolds for 3D tissue cell cultures.</a> Semin. Cancer. Biol. 15, 413-420 (2005).</li><li>Gelain, F., Horii, A., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designer+self-assembling+peptide+scaffolds+for+3-d+tissue+cell+cultures+and+regenerative+medicine.">Designer self-assembling peptide scaffolds for 3-d tissue cell cultures and regenerative medicine.</a> Macromol. Biosci. 7, 544-551 (2007).</li><li>Blow, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+Culture:+building+a+better+matrix.">Cell Culture: building a better matrix.</a> Nature. Methods. 6 (8), 619-622 (2009).</li><li>Hauser, C. A., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designer+self-assembling+peptide+nanofiber+biological+materials.">Designer self-assembling peptide nanofiber biological materials.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 2780-2790 (2010).</li><li>Teng, Y. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+recovery+following+traumatic+spinal+cord+injury+mediated+by+a+unique+polymer+scaffold+seeded+with+neural+stem+cells.">Functional recovery following traumatic spinal cord injury mediated by a unique polymer scaffold seeded with neural stem cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 99, 3024-3029 (2002).</li><li>Silva, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+differentiation+of+neural+progenitor+cells+by+high-epitope+density+nanofibers.">Selective differentiation of neural progenitor cells by high-epitope density nanofibers.</a> Science. 303, 1352-1355 (2004).</li><li>Gelain, F., Bottai, D., Vescovi, A., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designer+self-assembling+peptide+nanofiber+scaffolds+for+adult+mouse+neural+stem+cell+3-dimensional+cultures.">Designer self-assembling peptide nanofiber scaffolds for adult mouse neural stem cell 3-dimensional cultures.</a> PLoS. ONE. 1, e119-e119 (2006).</li><li>Taraballi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycine-spacers+influence+functional+motifs+exposure+and+self-assembling+propensity+of+functionalized+substrates+tailored+for+neural+stem+cell+cultures.">Glycine-spacers influence functional motifs exposure and self-assembling propensity of functionalized substrates tailored for neural stem cell cultures.</a> Front Neuroengineering. 3, 1-1 (2010).</li><li>Zhang, S., Holmes, T., Lockshin, C., Rich, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+assembly+of+a+self-complementary+oligopeptide+to+form+a+stable+macroscopic+membrane.">Spontaneous assembly of a self-complementary oligopeptide to form a stable macroscopic membrane.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 90, 3334-3338 (1993).</li><li>Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-complementary+oligopeptide+matrices+support+mammalian+cell+attachment.">Self-complementary oligopeptide matrices support mammalian cell attachment.</a> Biomaterials. 16, 1385-1393 (1995).</li><li>Horii, A., Wang, X., Gelain, F., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+designer+self-assembling+peptide+nanofiber+scaffolds+significantly+enhance+osteoblast+proliferation,+differentiation+and+3-D+migration.">Biological designer self-assembling peptide nanofiber scaffolds significantly enhance osteoblast proliferation, differentiation and 3-D migration.</a> PLoS. ONE. 2, e190-e190 (2007).</li><li>Thonhoff, J. R., Lou, D. I., Jordan, P. M., Zhao, X., Wu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compatibility+of+human+fetal+neural+stem+cells+with+hydrogel+biomaterials+in+vitro.">Compatibility of human fetal neural stem cells with hydrogel biomaterials in vitro.</a> Brain. Res. 1187, 42-51 (2008).</li><li>Ortinau, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+3D-scaffold+formation+on+differentiation+and+survival+in+human+neural+progenitor+cells.">Effect of 3D-scaffold formation on differentiation and survival in human neural progenitor cells.</a> Biomed. Eng. Online. 9, 70-70 (2010).</li><li>Abu-Yousif, A. O., Rizvi, I., Evans, C. L., Celli, J. P., Hasan, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PuraMatrix+Encapsulation+of+Cancer+Cells.">PuraMatrix Encapsulation of Cancer Cells.</a> J. Vis. Exp. (34), e1692-e1692 (2009).</li><li>Morgan, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protection+of+neurons+derived+from+human+neural+progenitor+cells+by+veratridine.">Protection of neurons derived from human neural progenitor cells by veratridine.</a> Neuroreport. 20, 1225-1229 (2009).</li><li>Giese, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erythropoietin+and+the+effect+of+oxygen+during+proliferation+and+differentiation+of+human+neural+progenitor+cells.">Erythropoietin and the effect of oxygen during proliferation and differentiation of human neural progenitor cells.</a> BMC. Cell Biol. 11, 94-94 (2010).</li><li>Schm&#246;le, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+indolylmaleimide+acts+as+GSK-3beta+inhibitor+in+human+neural+progenitor+cells.">Novel indolylmaleimide acts as GSK-3beta inhibitor in human neural progenitor cells.</a> Bioorg. Med. Chem. 18, 6785-6795 (2010).</li><li>PuraMatrix, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peptide+Hydrogel.">Peptide Hydrogel.</a> Guidelines for Use. Catalog No 354250, (2006).</li></ol>

השימוש ב-3D ​​פיגומים מציעה את ההזדמנות ללמוד על התפתחות תאים מסוגים שונים במצב תרבית תאים קרובים יותר במצב vivo. עם זאת, לגבי ניתוח של התמיינות נוירונים למשל או מחקרים פונקציונלי יש צורך להתגבר על כמה מכשולים כדי לקבל נתונים מהימנים על כימות למשל של סוגי תאים. <p...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> PuraMatrix הידרוג פפטיד </td><td> Bioscience BD </td><td> 354250 </td><td></td></tr><tr><td> עכבר laminin אני </td><td> Cultrex </td><td> 400-2009090 </td><td></td></tr><tr><td> סוכרוז </td><td> סיגמא </td><td> S9378-1 ק&quot;ג </td><td></td></tr><tr><td> עז רגיל בסרום </td><td> Dako </td><td> X0907 </td><td></td></tr><tr><td> טריטון X 100 </td><td> רוט </td><td> 3051.3 </td><td></td></tr><tr><td> PBS Dulbecco </td><td> Biochrom AG </td><td> L 1825 </td><td></td></tr><tr><td> HBSS </td><td> Gibco </td><td> 14170-088 </td><td> הנקס &quot;פתרון מאוזן סולט 1X </td></tr><tr><td&gt; ΒIII-טובולין נוגדן </td><td> סנטה קרוז </td><td> SC-51670 </td><td> עכבר, חד שבטיים, 1:500 </td></tr><tr><td> אלקסה פלואוריד 488 </td><td> Invitrogen </td><td> 11029 </td><td> עיזים α העכבר, 1:1000 </td></tr><tr><td> אלקסה פלואוריד 568 </td><td> Invitrogen </td><td> 11031 </td><td> עיזים α העכבר, 1:1000 </td></tr><tr><td> אלקסה פלואוריד 647 </td><td> Invitrogen </td><td> 21235 </td><td> עיזים α העכבר, 1:1000 </td></tr><tr><td> Mowiol 4-88 מגיב </td><td> Calbiochem </td><td> 475904 </td><td></td></tr><tr><td> Dabco </td><td> אלדריץ&#39; </td><td> D2 ,780-2 </td><td> 1,4-Diazabicyclo [2.2.2]% אוקטן 98 </td></tr><tr><td> תא מסננת </td><td> BD Biosciences </td><td> 352350 </td><td> 70 מיקרומטר גודל הנקבוביות </td></tr><tr><td> Saponin </td><td> מרק </td><td> 7695 </td><td></td></tr><tr><td> טריפסין/ EDTA </td><td> GIBCO </td><td> 25300-054 </td><td></td></tr><tr><td> Benzonase 250 U / μl </td><td> מרק </td><td> 1.01654.0001 </td><td></td></tr><tr><td> מעכבי טריפסין </td><td> סיגמא </td><td> T6522 (500 מ&quot;ג) </td><td></td></tr><tr><td> 20% HSA </td><td> Octapharma </td><td> אדם-אלבומין Kabi 20% </td><td></td></tr></tbody></table>

cultivation of human neural progenitor cells in a 3-dimensional self-assembling peptide hydrogel

ההשפעה של 3 ממדי (3D) פיגומים על בידול, צמיחה שגשוג עצבי ולבסוף הוא עניין רב כדי למצוא שיטות חדשות עבור טיפולים מבוססי תאים סטנדרטיים ב הפרעות נוירולוגיות או מחלות ניווניות. 3D מבנים צפויים לספק סביבה הרבה יותר קרוב במצב vivo מאשר תרבויות 2D. בהקשר של רפואה רגנרטיבית, השילוב של פיגומים ביולוגי עם גזע עצביים ועל ובתאים טומן בחובו הבטחה גדולה ככלי טיפולי. 1-5 במערכות התרבות חיקוי סביבת תלת מימדי הוכחו להשפיע על התרבות והתמיינות בסוגים שונים של גזע ובתאים. בזאת, היווצרות של functionalisation microenviroment-3D חשוב כדי לקבוע את הישרדות גורלם של תאים מוטבע. 6-8 כאן השתמשנו PuraMatrix 9,10 (RADA16, AM), הידרוג פפטיד פיגום מבוסס,אשר מתואר היטב בשימוש ללמוד את השפעת הסביבה-3D על תאים מסוגים שונים. 7,11-14 PuraMatrix יכול להיות מותאם אישית בקלות את ייצור סינתטי של סיבים ננו מספק מערכת 3D-התרבות של אמינות גבוהה, אשר בנוסף קסנו חינם. לאחרונה יש לנו חקר את ההשפעה של ריכוז PM על היווצרות של הפיגום. 13 במחקר זה נעשה שימוש בריכוזים של ראש הממשלה הייתה השפעה ישירה על היווצרות של מבנה-3D, אשר הודגם על ידי מיקרוסקופ כוח אטומי. ניתוח בדיעבד של הישרדות והבחנה של hNPCs גילה השפעה של הריכוזים של שימוש PM על גורלם של תאים מוטבע. עם זאת, ניתוח של הישרדות או בידול העצבית באמצעות טכניקות posses immunofluorescence כמה משוכות. כדי לקבל נתונים אמינים, יש לקבוע את המספר הכולל של תאים בתוך מטריצה ​​להשיג את המספר היחסי של למשל. תאים עצביים בסימן טובולין-βIII. זה תנאים מוקדמים טכניקה לנתח את הפיגומים בכל 3 מימדים על ידי מיקרוסקופ confocal או טכניקה דומה כמו מיקרוסקופ פלואורסצנטי מסוגל לקחת Z-ערימות של הדגימה. יתר על כן סוג זה של ניתוח היא מאוד זמן רב. כאן אנו להדגים שיטה לשחרר את התאים מן 3D-פיגומים למשל את הניתוח מאוחר יותר על ידי cytometry הזרימה. בפרוטוקול זה אנושי ובתאים עצביים (hNPCs) של הקו הסלולרי ReNcell VM (Millipore ארה&quot;ב) היו תרבותי מובחן ב-3D פיגומים המורכב PuraMatrix (PM) או PuraMatrix בתוספת laminin (PML). בידיים שלנו PM-ריכוז של 0.25% היה אופטימלי לגידול של 13 תאים, לעומת זאת ריכוז יכול להיות מותאם סוגי תאים אחרים. 12 התאים שפורסמו ניתן להשתמש ללימודי immunocytochemical למשל ונותחו לאחר מכן על ידי cytometry הזרימה. הדבר מאיץ את הניתוח מושוב ושוב, את שאר הנתונים המתקבלים על בסיס רחב יותר, לשפר את אמינות הנתונים.

Watch this Scientific Journal Video about Cultivation of Human Neural Progenitor Cells in a 3-dimensional Self-assembling Peptide Hydrogel at JoVE.com

Cultivation of Human Neural Progenitor Cells in a 3-dimensional Self-assembling Peptide Hydrogel

כאן אנו מתארים את השימוש של הרכבה עצמית 3 ממדי הפיגום לתרבות תאים אנושיים אבי עצביים. אנו מציגים פרוטוקול לשחרר את התאים מן הפיגומים כדי להיות מנותח למשל לאחר מכן על ידי cytometry הזרימה. פרוטוקול זה עשוי להתאים סוגי תאים אחרים לבצע מחקרים מפורטים באופן מכניסטי.

טיפוח האדם ובתאים עצבית ב Hydrogel עצמית להרכבת 3 מימדי פפטיד

The  influence of 3-dimensional (3D) scaffolds on growth, proliferation and finally  neuronal differentiation is of great interest in order to find new ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Method for Ovarian Follicle Encapsulation and Culture in a Proteolytically Degradable 3 Dimensional System

שיטה Encapsulation השחלות זקיק ותרבות מערכת 3 מתכלה Proteolytically מימדי

The ovarian follicle is the functional unit of the ovary that secretes sex hormones and supports oocyte maturation. In vitro  follicle techniques provide ...

Organotypic Collagen I Assay: A Malleable Platform to Assess Cell Behaviour in a 3-Dimensional Context

קולגן אני Assay Organotypic: פלטפורמה חשילה לבחינת התנהגות תא בהקשר 3-Dimensional

Cell migration is fundamental to many aspects of biology, including development, wound healing, the cellular responses of the immune system, and ...

Adaptation of a Haptic Robot in a 3T fMRI

ההסתגלות של רובוט לתחושה ב fMRI 3T

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) provides excellent functional brain imaging via the BOLD signal 1 with advantages including non-ionizing ...

Electric Field-controlled Directed Migration of Neural Progenitor Cells in 2D and 3D Environments

שדה חשמלי מבוקר בימוי הגירה של ובתאים עצביות בסביבות 2 ד ו 3D

Endogenous electric fields (EFs) occur naturally in vivo and play a critical role during tissue/organ development and regeneration, including that of the ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

פיגומים דיווח עצמי לתרבית תאים 3-Dimensional

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

Synthesis of an Intein-mediated Artificial Protein Hydrogel

סינתזה של חלבון מלאכותי בתיווך intein Hydrogel

We present the synthesis of a highly stable protein hydrogel mediated by a split-intein-catalyzed protein trans-splicing reaction. The building blocks of ...

Cultivation of Mammalian Cells Using a Single-use Pneumatic Bioreactor System

טיפוח של תאי יונקים באמצעות מערכת פניאומטיים Bioreactor יחיד שימוש

Recent advances in mammalian, insect, and stem cell cultivation and scale-up have created tremendous opportunities for new therapeutics and personalized ...

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

שיפור תרבויות הידרוג 3D של תאי גליה העיקרי עבור במבחנה דוגמנות של Neuroinflammation

In the central nervous system, numerous acute injuries and neurodegenerative disorders, as well as implanted devices or biomaterials engineered to enhance ...

Culturing Mammalian Cells in Three-dimensional Peptide Scaffolds

Culturing בתרבית של תאים בפפטיד תלת מימדי פיגומים

A useful technique for culturing cells in a self-assembling nanofiber three-dimensional (3D) scaffold is described. This culture system recreates an ...

Hyaluronic-Acid Based Hydrogels for 3-Dimensional Culture of Patient-Derived Glioblastoma Cells

חומצה היאלורונית מבוסס Hydrogels לתרבות תלת-ממדי של החולה-Derived גליובלסטומה תאים

Glioblastoma (GBM) is the most common, yet most lethal, central nervous system cancer. In recent years, many studies have focused on how the extracellular ...