Name: tissue engineering of the intestine in a murine model
Uploaded: 2012-12-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model at JoVE.com

Tracy C Grikscheit, Erik R. Barthel, och Frédéric G. Sala stöds av California Institute för regenerativ medicin (CIRM) bevilja nummer RN2-00.946-1 (TCG) och TG2-01.168 (ERB, FGS). Allison L. Speer är en Society of University Surgeons Ethicon forskare. Yashuhiro Torashima finansieras av ett barnsjukhus Los Angeles Saban Institute Research Career Development Fellowship.

1. Organoid enheter Förberedelser <ol><li> Instrument lämpliga för mus dissektion (saxar och pincetter) bör steriliseras genom autoklav. </li><li> Humant avliva givaren musen enligt lokala IACUC protokoll. Se till att djuret är dött innan du fortsätter. </li><li> Gör en mittlinjesnitt att få tillgång till den peritoneala kaviteten. Hud flikar kan reflekteras som behövs för att förbättra exponeringen. </li><li> Rensning tunntarmen och dela det precis distalt ligamentet av Treitz. Separera tunntarmen från...

<ol>
	<li>Grikscheit, T. C., Siddique, A., Ochoa, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+small+intestine+improves+recovery+after+massive+small+bowel+resection.">Tissue-engineered small intestine improves recovery after massive small bowel resection.</a> Ann. Surg. 240, 748-754 (2004).</li><li>Wales, P. W., Christison-Lagay, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short+bowel+syndrome:+epidemiology+and+etiology.">Short bowel syndrome: epidemiology and etiology.</a> Sem. Ped. Surg. 19, 3-9 (2010).</li><li>Evans, G. S., Flint, N., Somers, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+a+method+for+the+preparation+of+rat+intestinal+epithelial+cell+primary+cultures.">The development of a method for the preparation of rat intestinal epithelial cell primary cultures.</a> J. Cell Sci. 101, 219-231 (1992).</li><li>Sala, F. G., Matthews, J. A., Speer, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multicellular+approach+forms+a+significant+amount+of+tissue-engineered+small+intestine+in+the+mouse.">A multicellular approach forms a significant amount of tissue-engineered small intestine in the mouse.</a> Tiss. Eng. Part A. 17, 1841-1850 (2011).</li><li>Speer, A. L., Sala, F. G., Matthews, J. A., Grikscheit, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+tissue-engineered+stomach+demonstrates+epithelial+differentiation.">Murine tissue-engineered stomach demonstrates epithelial differentiation.</a> J. Surg. Res. 171, 6-14 (2011).</li><li>Haxhija, E. Q., Yang, H., Spencer, A. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+epithelial+cell+proliferation+is+dependent+on+the+site+of+massive+small+bowel+resection.">Intestinal epithelial cell proliferation is dependent on the site of massive small bowel resection.</a> Pediatr. Surg. Int. 23, 379-390 (2007).</li><li>Zhao, L., Cheng, Z., Dhall, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+corrective+pullthrough+surgery+in+a+mouse+model+of+Hirschsprung's+disease.">A novel corrective pullthrough surgery in a mouse model of Hirschsprung's disease.</a> J. Pediatr. Surg. 44, 759-766 (2009).</li><li>Petrosyan, M., Guner, Y. S., Williams, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+concepts+regarding+the+pathogenesis+of+necrotizing+enterocolitis.">Current concepts regarding the pathogenesis of necrotizing enterocolitis.</a> Ped. Surg. Int. 25, 309-318 (2009).</li><li>Shew, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+concerns+in+malrotation+and+midgut+volvulus.">Surgical concerns in malrotation and midgut volvulus.</a> Ped. Radiol. 39, S167-S171 (2009).</li><li>Sampietro, G. M., Corsi, F., Maconi, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospective+study+of+long-term+results+and+prognostic+factors+after+conservative+surgery+for+small+bowel+Crohn's+disease.">Prospective study of long-term results and prognostic factors after conservative surgery for small bowel Crohn's disease.</a> Clin. Gastroenterol. Hepatol. 7, 183-191 (2009).</li><li>Klempnauer, J., Grothues, F., Bektas, H., Pichlmayr, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+results+after+surgery+for+acute+mesenteric+ischemia.">Long-term results after surgery for acute mesenteric ischemia.</a> Surgery. , 121-239 (1997).</li><li>Fitzgibbons, S. C., Jones, B. A., Hull, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+biopsy-proven+parenteral+nutrition-associated+liver+fibrosis+and+biochemical+cholestasis+in+children+with+short+bowel+syndrome.">Relationship between biopsy-proven parenteral nutrition-associated liver fibrosis and biochemical cholestasis in children with short bowel syndrome.</a> J. Ped. Surg. 45, 95-99 (2010).</li><li>Spencer, A. U., Kovacevich, D., McKinney-Barnett, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pediatric+short+bowel+syndrome:+the+cost+of+comprehensive+care.">Pediatric short bowel syndrome: the cost of comprehensive care.</a> Am. J. Clin. Nutr. 88, 1552-1559 (2008).</li><li>Kato, T., Tzakis, A. G., Selvaggi, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+and+multivisceral+transplantation+in+children.">Intestinal and multivisceral transplantation in children.</a> Ann. Surg. 243, 756-766 (2006).</li><li>Reyes, J., Bueno, J., Kocoshis, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+status+of+intestinal+transplantation+in+children.">Current status of intestinal transplantation in children.</a> J. Ped. Surg. 33, 243-254 (1998).</li></ol>

Vi presenterar ett protokoll för att producera vävnadstekniska tarmen hos mus med en organoid enheter-på-schavotten strategi. De mest kritiska stegen är de av organoid enheter beredningen. Försiktighet måste vidtas för att tillräckligt ren och mekaniskt bearbeta vävnaden, men samma omsorg måste tas inte overdigest eller overtriturate de organoid enheter efter matsmältningen utförs (steg 1,11). Om detta görs kan de organoid enheterna reduceras till enstaka celler, som kan förloras i supernatanten av steg 1,...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namnet av reagenset </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (tillval) </td></tr><tr><td> HBSS </td><td> Gibco </td><td> 114170-112 </td><td></td></tr><tr><td> Antibiotika-Antimykotika 100X </td><td> Invitrogen </td><td> 15240-062 </td><td></td></tr><tr><td> Dispas </td><td> Gibco </td><td> 17105-041 </td><td></td></tr><tr><td> Kollagenas typ 1 </td><td> Worthington </td><td> LS004194 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM hög glukos 1X </td><td> Gibco </td><td> 11995-065 </td><td></td></tr><tr><td> Värmeinaktiverat FBS </td><td> Invitrogen </td><td> 16140-071 </td><td></td></tr><tr><td> Biofelt 100% PGA </td><td> Concordia Medical </td><td> FELT01-1005 </td><td> För polymerframställning som i ref.4 </td></tr><tr><td> Poly-L-mjölksyra </td><td> Durect </td><td> B6002-1 </td><td> För polymerframställning som i ref. 4 </td></tr><tr><td> Typ I kollagen, råttsvans </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C3867-1VL </td><td> För polymerframställning som i ref. 4 </td></tr><tr><td> Ketoprofen 100 mg / ml </td><td> Fort Dodge Animal Health </td><td> 71-KETOI-100-50 </td><td></td></tr><tr><td> LabDiet 5001 gnagarfoder </td><td> LabDiet </td><td> 5001 </td><td></td></tr><tr><td> Septra 200 mg / 40 mg per 5 ml, USP </td><td> Hi-Tech Pharmacal </td><td> 50383-824-16 </td><td></td></tr><tr><td> Isofluran, USP </td><td> Phoenix Pharmaceuticals </td><td> 57319-507-06 </td><td></td></tr></tbody></table>

tissue engineering of the intestine in a murine model

Vävnadstekniska tunntarmen (TESI) har framgångsrikt använts för att rädda Lewis-råttor efter massiv tunntarmen resektion, vilket resulterar i återgång till preoperativa vikter inom 40 dagar. 1 Hos människor kan massiva tunntarmen resektion resultera i kort tarm, en funktionell malabsorptiv stat som ger hög sjuklighet, dödlighet och sjukvårdskostnader, inklusive parenteral nutrition beroende, leversvikt och levercirros, och behovet av multiorgan organtransplantation. 2 I detta dokument beskriver vi och dokumentera vår protokoll för att skapa vävnadstekniska tarmen i en musmodell med en flercellig organoid enheter-på-schavotten strategi. Organoid enheter är flercelliga aggregat som härrör från tarmen som innehåller både slemhinnor och mesenkymala element, 3 förhållandet mellan som bevarar den intestinala nisch stamceller. 4 i pågående och framtida forskning, övergången av vår teknik tillmus kommer att möjliggöra undersökning av processer under TESI bildning genom att använda de transgena verktyg tillgängliga i denna art. 5 Tillgången till nedsatt immunförsvar musstammar också kommer att tillåta oss att tillämpa tekniken för människors tarmvävnad och optimera bildandet av mänskliga TESI som mus xenograft innan dess övergång till människor. Vår metod använder god tillverkningssed (GMP) reagenser och material som redan har godkänts för användning i humana patienter, och därför ger en betydande fördel över metoder som förlitar sig på decellulariserade djurvävnader. Det yttersta målet för detta förfarande är dess översättning till människor som en regenerativ medicin terapeutisk strategi för kort tarm.

Figur 1 visar en övergripande schema för protokollet dokumenteras här. Slutresultatet av detta protokoll är ett klot eller sfärisk struktur vävnadstekniska murin tarmen med en lumen, slemhinnor, submucosa och omgivande muscularis. Figur 2A visar en typisk jordglob i jämförelse med en utgångspunkt polymerskelett. Figur 2B visar samma konstruktion skarpt bivalved att avslöja dess lumen. Figur 3 visar en hematoxylin / eosin-färgade paraffin-mont...

Watch this Scientific Journal Video about Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model at JoVE.com

Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model

Den här artikeln och den åtföljande videon presenterar vår protokoll för att generera vävnadstekniska tarmen i musen med hjälp av en organoid enheter-på-schavotten strategi.

Vävnadsteknik av tarmen i en murin modell

Tissue-engineered small intestine (TESI) has successfully been used to rescue Lewis rats after massive small bowel resection, resulting in return to ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Postproduction Processing of Electrospun Fibres for Tissue Engineering

Postproduktion Bearbetning av Electrospun Fibrer för Tissue Engineering

Electrospinning is a commonly used and versatile method to produce  scaffolds (often biodegradable) for 3D tissue engineering.1, 2, 3 Many tissues in vivo ...

Engineering Skeletal Muscle Tissues from Murine Myoblast Progenitor Cells and Application of Electrical Stimulation

Engineering Skelettmuskulatur Vävnader från murinceller myoblast progenitorceller och tillämpning av elektrisk stimulering

Engineered muscle tissues can be used for several different purposes, which include the production of tissues for use as a disease model in vitro, e.g. to ...

Design of a Biaxial Mechanical Loading Bioreactor for Tissue Engineering

Design av en Biaxial mekanisk belastning Bioreaktor för Tissue Engineering

We  designed a loading device that is capable of applying uniaxial or biaxial  mechanical strain to a tissue engineered biocomposites fabricated for  ...

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

Tissue Engineering av en Human 3D<em&gt; In vitro</em&gt; Tumör Test System

Cancer is one of the leading causes of death worldwide.  Current therapeutic strategies are predominantly developed in 2D culture  systems, which ...

Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

Generering av ett tredimensionellt Full Tjocklek hudekvivalent och automatiserade sårar

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

Production, Characterization and Potential Uses of a 3D Tissue-engineered Human Esophageal Mucosal Model

Produktion, karakterisering och potentiella användningsområdena för en 3D vävnadstekniska Human Esophageal Mucosal Modell

The incidence of both esophageal adenocarcinoma and its precursor, Barrett&#8217;s Metaplasia, are rising rapidly in the western world. Furthermore ...

Engineering 3D Cellularized Collagen Gels for Vascular Tissue Regeneration

Ingenjörs 3D Cellularized kollagengeler för kärlvävnad Regeneration

Synthetic materials are known to initiate clinical complications such as inflammation, stenosis, and infections when implanted as vascular substitutes. ...

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 ...

The Arteriovenous (AV) Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering

The Arteriovenous AV Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering

Arteriovenös (AV) Loop i en liten djurmodell för att studera Angiogenes och vaskulariserad Tissue Engineering

A functional blood vessel network is a prerequisite for the survival and growth of almost all tissues and organs in the human body. Moreover, in ...

Treatment of Ligament Constructs with Exercise-conditioned Serum: A Translational Tissue Engineering Model

Behandling av ligamentkonstruktioner med träningskonditionerad serum: en translationsvävnadsteknikmodell

In vitro experiments are essential to understand biological mechanisms; however, the gap between monolayer tissue culture and human physiology is large, ...