Name: engineering a bilayered hydrogel to control asc differentiation
Uploaded: 2012-05-25T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Engineering a Bilayered Hydrogel to Control ASC Differentiation at JoVE.com

SN fick stöd av postdoktorsstipendium Grant från Pittsburgh Tissue Engineering Initiative. Doz stöds av ett bidrag som beviljats ​​från The Geneva Foundation.

1. Isolering Adipose-härledda stamceller (DSKer) 1, 5 Notera: Alla förfaranden genomfördes vid rumstemperatur om inget annat anges. <ol><li> Isolera råtta perirenalt och epididymalt fett-och tvätta med steril Hanks buffrade saltlösning (HBSS) innehållande 1% fetalt bovint serum (FBS) som tidigare beskrivits 5. Denna studie har genomförts i enlighet med djurskyddslagen, de tillämpningsföreskrifter Animal Regulations Welfare och i enlighet med...

<ol>
	<li>Natesan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+bilayer+construct+controls+adipose-derived+stem+cell+differentiation+into+endothelial+cells+and+pericytes+without+growth+factor+stimulation.">A bilayer construct controls adipose-derived stem cell differentiation into endothelial cells and pericytes without growth factor stimulation.</a> Tissue Eng. Part A. 17, 941-953 (2011).</li><li>Nuttelman, C. R., Tripodi, M. C., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+hydrogel+niches+that+promote+hMSC+viability.">Synthetic hydrogel niches that promote hMSC viability.</a> Matrix Biol. 24, 208-218 (2005).</li><li>Benoit, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrin-linked+kinase+production+prevents+anoikis+in+human+mesenchymal+stem+cells.">Integrin-linked kinase production prevents anoikis in human mesenchymal stem cells.</a> J Biomed Mater Res A. 81, 259-268 (2007).</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> , (2008).</li><li>Natesan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adipose-derived+stem+cell+delivery+into+collagen+gels+using+chitosan+microspheres.">Adipose-derived stem cell delivery into collagen gels using chitosan microspheres.</a> Tissue Eng. Part A. 16, 1369-1384 (2010).</li><li>Bubnis, W. A., Ofner, 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=The+determination+of+epsilon-amino+groups+in+soluble+and+poorly+soluble+proteinaceous+materials+by+a+spectrophotometric+method+using+trinitrobenzenesulfonic+acid.">The determination of epsilon-amino groups in soluble and poorly soluble proteinaceous materials by a spectrophotometric method using trinitrobenzenesulfonic acid.</a> Anal. Biochem. 207, 129-133 (1992).</li><li>Zhang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+PEGylated+fibrin+patch+for+mesenchymal+stem+cell+delivery.">A PEGylated fibrin patch for mesenchymal stem cell delivery.</a> Tissue Eng. 12, 9-19 (2006).</li><li>Bornstein, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstituted+rattail+collagen+used+as+substrate+for+tissue+cultures+on+coverslips+in+Maximow+slides+and+roller+tubes.">Reconstituted rattail collagen used as substrate for tissue cultures on coverslips in Maximow slides and roller tubes.</a> Lab Invest. 7, 134-137 (1958).</li><li>Zhang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+differentiation+of+bone+marrow+stem+cells+is+directed+by+a+tunable+three-dimensional+matrix.">Vascular differentiation of bone marrow stem cells is directed by a tunable three-dimensional matrix.</a> Acta Biomater. 6, 3395-3403 (2010).</li><li>Rochon, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+human+epithelial+cells+regulate+the+size+and+morphology+of+tissue-engineered+capillaries.">Normal human epithelial cells regulate the size and morphology of tissue-engineered capillaries.</a> Tissue Eng. Part A. 16, 1457-1468 (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></ol>

DSKer är väl kända för sin lätthet av isolering och förmåga att differentiera mot olika celltyper. Med de tekniker som beskrivs i detta manuskript kan vi att utnyttja plasticitet av ASC: er genom att exponera dessa celler till flera biomatrices samtidigt. Som celler migrera bort från sin CSM bas och ange sitt omgivande extracellulära miljön, cellerna tar kö från ställningen och kan antingen behålla &quot;stemness&quot; (kollagen) eller induceras att differentiera mot vaskulära-och vaskulär-stödjande cel...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namn på reagens / utrustning </td><td> Företaget </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Hanks balanserade saltlösning (HBSS) </td><td> Gibco </td><td> 14.175 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Fetalt bovint serum </td><td> Hyclone </td><td> SH30071.03 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Kollagenas typ II </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C6685 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> 70-m Nylon filternät </td><td> BD Biosciences </td><td> 352.350 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> 100-im nylonnät filter </td><td> BD Biosciences </td><td> 352.360 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> MesenPRO tillväxtmedium System </td><td> Invitrogen </td><td> 12746-012 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> L-glutamin </TD&gt; <td> Gibco </td><td> 25.030 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> CaCl2 0,2 H 2 O </td><td> Sigma </td><td> C8106 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> T75 vävnadsodlingskolv </td><td> BD Biosciences </td><td> 137.787 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Kitosan </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 448.869 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Ättiksyra </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 320.099 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> N-Oktanol </td><td> Acros Organics </td><td> 150630025 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Sorbitan-mono-oleat </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S6760 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Kaliumhydroxid </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P1767 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Aceton </td><td> Fisher Scientific </td><td> L-4859 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Etanol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 270.741 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Trinitro-bensensulfonsyra </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P2297 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Saltsyra </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 320.331 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Etyleter </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 472-484 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> 8-um vävnadskulturplatta Vändskär </td><td> BD Biosciences </td><td> 353.097 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> 1,5-ml mikrocentrifugrör </td><td> Fisher </td><td> 05-408-129 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> MTT Reagens </td><td> Invitrogen </td><td> M6494 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Dimetylsulfoxid </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> D8779 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Qtracker Cell Labeling Kit (QTracker 655) </td><td> Molekylära sönder </td><td> Q2502PMP </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Typ 1 kollagen </td><td> Travigen </td><td> 3447-020-01 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Natriumhydroxid </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S8045 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> 12-brunnars vävnadskulturplattor </td><td> BD Biosciences </td><td> 353.043 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Fibrinogen </td><td> Sigma </td><td> F3879 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Trombin </td><td> Sigma </td><td> T6884 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Benstriazol derivat av polyeten </td><td> Sunbio </td><td> DE-034GS </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Tris-buffert Tablett (pH 7,6) </td><td> Sigma </td><td> T5030 </td><td> Förbrukningsbara </td></tr><tr><td> Centrifugera </td><td> Eppendorf </td><td> 5417R </td><td> Equipment </td></tr><tr><td> Orbitalskakare </td><td> New Brunswick Scienctific </td><td> C24 </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Fuktad inkubator med luft-5% CO2 </td><td> Thermo Scientific </td><td> Modell 370 </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Toppomrörare </td><td> IKA </td><td> Visc6000 </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Magnetomrörare </td><td> Corning </td><td> PC-210 </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Vakuumexsickator </td><td> - </td><td> - </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Partikelstorleksanalysator </td><td> Malvern </td><td> STP2000 Spraytec </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Vattenbad </td><td> Fisher Scientific </td><td> Isotemp210 </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Spektrofotometer </td><td> Beckman </td><td> Beckman Coulter DU 800UV/Visible Spektrofotometer </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Virvel </td><td> Diagger </td><td> 3030a </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Mikroplattläsare </td><td> Molecular Devices </td><td> SpectraMax M2 </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Ljus / fluorescensmikroskop </td><td> Olympus </td><td> IX71 </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Konfokalmikroskop </td><td> Olympus </td><td> FV-500 Laser Scanning konfokalmikroskop </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Scanning Electron Microscope </td><td> Carl Zeiss mikrovisualisering </td><td> Leo 435 VP </td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Transmissionselektronmikroskop </td><td> JEOL </td><td> JEOL 1230 </td><td> Utrustning </td></tr></tbody></table>

engineering a bilayered hydrogel to control asc differentiation

Naturliga polymerer genom åren har fått större betydelse på grund av sin värd biokompatibilitet och förmåga att samverka med celler in vitro och in vivo. Ett forskningsområde som håller löftet i regenerativ medicin är kombinatoriska användning av nya biomaterial och stamceller. En grundläggande strategi inom tissue engineering är användningen av tredimensionella ställning (t.ex. decellulariseras extracellulär matris, hydrogeler, mikro / nano partiklar) för att styra cellernas funktion. Denna teknik har utvecklats från upptäckten att celler behöver ett substrat på vilket de kan ansluta sig, föröka, och uttrycka sin differentierade cellulära fenotyp och funktion 2-3. Mer nyligen har det också konstaterats att cellerna inte bara använda dessa substrat för vidhäftning, utan även interagera och ta signaler från matrisen substratet (t.ex. extracellulära matrisen, ECM) 4. Därför är de celler och ställningar har en ömsesidig anslutning somtjänar till att kontrollera vävnad utveckling, organisation och Ultimate funktion. Fett-härledda stamceller (DSKer) är mesenkymal, icke-hematopoetiska stamceller som finns i fettvävnad som kan uppvisa flera härstamning differentiering och fungera som en lättillgänglig källa av celler (dvs pre-vaskulära endotel och pericyter). Vår hypotes är att adipos-härledda stamceller kan riktas mot olika fenotyper samtidigt genom att helt enkelt sam-odling av dem i tvåskiktade matriser 1. Vårt laboratorium är inriktad på dermal sårläkning. För detta ändamål har vi skapat en enda sammansatt matris från de naturliga biomaterial, fibrin, kollagen och kitosan som kan efterlikna de egenskaper och funktioner hos en dermal-specifik sårläkning ECM miljö.

Watch this Scientific Journal Video about Engineering a Bilayered Hydrogel to Control ASC Differentiation at JoVE.com

Engineering a Bilayered Hydrogel to Control ASC Differentiation

Detta protokoll är inriktad på användning av den inneboende förmågan hos stamceller att ta kö från den omgivande extracellulära matrisen och induceras till att differentiera till flera fenotyper. Detta sätt manuskript sträcker vår beskrivning och karakterisering av en modell som utnyttjar en tvåskiktad hydrogel, som består av PEG-fibrin och kollagen, för att samtidigt tillsammans differentiera adipos-härledda stamceller<sup&gt; 1</sup&gt;.

Konstruerar en tvåskiktad Hydrogel till Control ASC differentiering

Natural polymers over the years have gained more importance because of their host biocompatibility and ability to interact with cells in vitro and in ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Procedure for Lung Engineering

Förfarande för Lung Engineering

Lung tissue, including lung cancer and chronic lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease, cumulatively account for some 280,000 deaths ...

Encapsulation of Cardiomyocytes in a Fibrin Hydrogel for Cardiac Tissue Engineering

Inkapsling av Cardiomyocytes i en Fibrin Hydrogel för hjärtvävnad Engineering

Culturing cells in a three dimensional hydrogel environment is an important technique for developing constructs for tissue engineering as well as studying ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design av en cyklisk tryck Bioreaktor för Ex vivo Studie av Aorta hjärtklaffar

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

A Toolkit to Enable Hydrocarbon Conversion in Aqueous Environments

En verktygslåda så att kolväteomvandling i vattenhaltiga miljöer

This work puts forward a toolkit that enables the conversion of alkanes by Escherichia coli and presents a proof of principle of its applicability. The ...

Synthesis of an Intein-mediated Artificial Protein Hydrogel

Syntes av ett intein medierad Artificiell Protein 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 ...

Tissue Engineering of Tumor Stromal Microenvironment with Application to Cancer Cell Invasion

Tissue Engineering av tumör Stromal mikromiljö med Ansökan till Cancer Cell Invasion

3D organotypic cultures of epithelial cells on a matrix embedded with mesenchymal cells are widely used to study epithelial cell differentiation and ...

An Injectable and Drug-loaded Supramolecular Hydrogel for Local Catheter Injection into the Pig Heart

En injicerbar and Drug belastad Supra Hydrogel för lokal kateter Injektion i Pig Heart

Regeneration of lost myocardium is an important goal for future therapies because of the increasing occurrence of chronic ischemic heart failure and the ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

Tissue Engineering av Intrinsic Vascularization i en<em&gt; In Vivo</em&gt; Tissue Engineering avdelningen

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...

Dendrimer-based Uneven Nanopatterns to Locally Control Surface Adhesiveness: A Method to Direct Chondrogenic Differentiation

Dendrimer-baserade ojämn Nanopatterns till lokalt kontroll yta vidhäftning: en metod för att rikta Chondrogenic differentiering

Cellular adhesion and differentiation is conditioned by the nanoscale disposition of the extracellular matrix (ECM) components, with local concentrations ...

Gel-seq: A Method for Simultaneous Sequencing Library Preparation of DNA and RNA Using Hydrogel Matrices

Gel-seq: En metod för samtidig sekvensering bibliotek beredning av DNA och RNA med hjälp av Hydrogel matriser

The ability to amplify and sequence either DNA or RNA from small starting samples has only been achieved in the last five years. Unfortunately, the ...