Name: visualizing angiogenesis by multiphoton microscopy in vivo in genetically modified 3d-plga/nhap scaffold for calvarial critical bone defect repair
Uploaded: 2017-09-07T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Visualizing Angiogenesis by Multiphoton Microscopy In Vivo in Genetically Modified 3D-PLGA/nHAp Scaffold for Calvarial Critical Bone Defect Repair at JoVE.com

Este estudo foi suportado pelo programa pavão Shenzhen, China (n. º 110811003586331), programa de pesquisa básica Shenzhen (n. º JCYJ20150401150223631, n. º JCYJ20150401145529020 e não. JCYJ20160331190714896), a Guangdong público pesquisa e capacitação programa especial (n º 2015A020212030), a Fundação Nacional de ciências naturais da China (n. º 81501893), o programa de pesquisa de Basic Major nacional da China (2013CB945503) e o Programa de inovação SIAT para excelentes jovens investigadores (Y5G010).

o cuidado animal estava em conformidade com o guia para o cuidado e o uso do laboratório de animais da província de Guangdong. Todos os procedimentos foram realizados sob a supervisão e aprovação do Comitê de ética para pesquisa Animal, Shenzhen institutos de tecnologia avançada, Academia Chinesa de Ciências.
 1. produção de Lentivirus (LV) site <ol><li>Clone do cDNA de pdgf-b em um vetor de expressão Lentivirus (pLenti6/5-eGFP ou LV-eGFP) em um múltiplo-clonagem perso...

<ol>
	<li>Hu, X., 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=GPNMB+enhances+bone+regeneration+by+promoting+angiogenesis+and+osteogenesis:+potential+role+for+tissue+engineering+bone.">GPNMB enhances bone regeneration by promoting angiogenesis and osteogenesis: potential role for tissue engineering bone.</a> J Cell Biochem. 114 (12), 2729-2737 (2013).</li><li>Schroeder, J. E., Mosheiff, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+engineering+approaches+for+bone+repair:+concepts+and+evidence.">Tissue engineering approaches for bone repair: concepts and evidence.</a> Injury. 42 (6), 609-613 (2011).</li><li>Chiarello, E., 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=allograft+and+bone+substitutes+in+reconstructive+orthopedic+surgery.">allograft and bone substitutes in reconstructive orthopedic surgery.</a> Aging Clin Exp Res. 25, S101-S103 (2013).</li><li>Elangovan, 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+enhancement+of+bone+regeneration+by+gene+activated+matrix+encoding+for+platelet+derived+growth+factor.">The enhancement of bone regeneration by gene activated matrix encoding for platelet derived growth factor.</a> Biomaterials. 35 (2), 737-747 (2014).</li><li>Bouyer, 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=Surface+delivery+of+tunable+doses+of+BMP-2+from+an+adaptable+polymeric+scaffold+induces+volumetric+bone+regeneration.">Surface delivery of tunable doses of BMP-2 from an adaptable polymeric scaffold induces volumetric bone regeneration.</a> Biomaterials. 104, 168-181 (2016).</li><li>Rezwan, K., 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=Biodegradable+and+bioactive+porous+polymer/inorganic+composite+scaffolds+for+bone+tissue+engineering.">Biodegradable and bioactive porous polymer/inorganic composite scaffolds for bone tissue engineering.</a> Biomaterials. 27 (18), 3413-3431 (2006).</li><li>Burg, K. J., Porter, S., Kellam, 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=Biomaterial+developments+for+bone+tissue+engineering.">Biomaterial developments for bone tissue engineering.</a> Biomaterials. 21 (23), 2347-2359 (2000).</li><li>Xiao, Y., 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=Modifications+of+collagen-based+biomaterials+with+immobilized+growth+factors+or+peptides.">Modifications of collagen-based biomaterials with immobilized growth factors or peptides.</a> Methods. 84, 44-52 (2015).</li><li>Chen, G., Lv, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immobilization+and+Application+of+Electrospun+Nanofiber+Scaffold-based+Growth+Factor+in+Bone+Tissue+Engineering.">Immobilization and Application of Electrospun Nanofiber Scaffold-based Growth Factor in Bone Tissue Engineering.</a> Curr Pharm Des. 21 (15), 1967-1978 (2015).</li><li>Kofron, M. D., Li, X., Laurencin, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein-+and+gene-based+tissue+engineering+in+bone+repair.">Protein- and gene-based tissue engineering in bone repair.</a> Curr Opin Biotechnol. 15 (5), 399-405 (2004).</li><li>Chen, F. 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=New+insights+into+and+novel+applications+of+release+technology+for+periodontal+reconstructive+therapies.">New insights into and novel applications of release technology for periodontal reconstructive therapies.</a> J Control Release. 149 (2), 92-110 (2011).</li><li>Winn, S. 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=Gene+therapy+approaches+for+modulating+bone+regeneration.">Gene therapy approaches for modulating bone regeneration.</a> Adv Drug Deliv Rev. 42 (1-2), 121-138 (2000).</li><li>Chang, P. C., 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=Adenovirus+Encoding+Human+Platelet-Derived+Growth+Factor-B+Delivered+to+Alveolar+Bone+Defects+Exhibits+Safety+and+Biodistribution+Profiles+Favorable+for+Clinical+Use.">Adenovirus Encoding Human Platelet-Derived Growth Factor-B Delivered to Alveolar Bone Defects Exhibits Safety and Biodistribution Profiles Favorable for Clinical Use.</a> Hum Gene Ther. 20 (5), 486-496 (2009).</li><li>Phipps, M. C., Xu, Y. Y., Bellis, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delivery+of+Platelet-Derived+Growth+Factor+as+a+Chemotactic+Factor+for+Mesenchymal+Stem+Cells+by+Bone-Mimetic+Electrospun+Scaffolds.">Delivery of Platelet-Derived Growth Factor as a Chemotactic Factor for Mesenchymal Stem Cells by Bone-Mimetic Electrospun Scaffolds.</a> Plos One. 7 (7), (2012).</li><li>Gehmert, 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=Angiogenesis:+The+role+of+PDGF-BB+on+Adiopse-tissue+derived+Stem+Cells+(ASCs).">Angiogenesis: The role of PDGF-BB on Adiopse-tissue derived Stem Cells (ASCs).</a> Clin Hemorheol and Microcirc. 48 (1-3), 5-13 (2011).</li><li>Chang, P. C., 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=PDGF-B+gene+therapy+accelerates+bone+engineering+and+oral+implant+osseointegration.">PDGF-B gene therapy accelerates bone engineering and oral implant osseointegration.</a> Gene Ther. 17 (1), 95-104 (2010).</li><li>Javed, F., 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=Significance+of+the+platelet-derived+growth+factor+in+periodontal+tissue+regeneration.">Significance of the platelet-derived growth factor in periodontal tissue regeneration.</a> Arch Oral Biol. 56 (12), 1476-1484 (2011).</li><li>Murali, 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=Biomimetic+hybrid+porous+scaffolds+immobilized+with+platelet+derived+growth+factor-BB+promote+cellularization+and+vascularization+in+tissue+engineering.">Biomimetic hybrid porous scaffolds immobilized with platelet derived growth factor-BB promote cellularization and vascularization in tissue engineering.</a> J Biomed Mater Res A. 104 (2), 388-396 (2016).</li><li>Andrae, J., Gallini, R., Betsholtz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+platelet-derived+growth+factors+in+physiology+and+medicine.">Role of platelet-derived growth factors in physiology and medicine.</a> Genes Dev. 22 (10), 1276-1312 (2008).</li><li>Wosnitza, 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=Plasticity+of+human+adipose+stem+cells+to+perform+adipogenic+and+endothelial+differentiation.">Plasticity of human adipose stem cells to perform adipogenic and endothelial differentiation.</a> Differentiation. 75 (1), 12-23 (2007).</li><li>Hankenson, K. 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=Angiogenesis+in+bone+regeneration.">Angiogenesis in bone regeneration.</a> Injury. 42 (6), 556-561 (2011).</li><li>Schmidt, C., 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=Rapid+three-dimensional+quantification+of+VEGF-induced+scaffold+neovascularisation+by+microcomputed+tomography.">Rapid three-dimensional quantification of VEGF-induced scaffold neovascularisation by microcomputed tomography.</a> Biomaterials. 30 (30), 5959-5968 (2009).</li><li>Perng, C. K., 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=In+Vivo+Angiogenesis+Effect+of+Porous+Collagen+Scaffold+with+Hyaluronic+Acid+Oligosaccharides.">In Vivo Angiogenesis Effect of Porous Collagen Scaffold with Hyaluronic Acid Oligosaccharides.</a> J Surg Res. 168 (1), 9-15 (2011).</li><li>Sun, Y., 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=Imaging+tissue+engineering+scaffolds+using+multiphoton+microscopy.">Imaging tissue engineering scaffolds using multiphoton microscopy.</a> Microsc Res Tech. 71 (2), 140-145 (2008).</li><li>Fan, X., 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=Noninvasive+monitoring+of+placenta-specific+transgene+expression+by+bioluminescence+imaging.">Noninvasive monitoring of placenta-specific transgene expression by bioluminescence imaging.</a> PLoS One. 6 (1), e16348 (2011).</li><li>Yeo, M. G., Kim, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+Characterization+of+3D+Composite+Scaffolds+Based+on+Rapid-Prototyped+PCL/&#946;-TCP+Struts+and+Electrospun+PCL+Coated+with+Collagen+and+HA+for+Bone+Regeneration.">Preparation and Characterization of 3D Composite Scaffolds Based on Rapid-Prototyped PCL/&#946;-TCP Struts and Electrospun PCL Coated with Collagen and HA for Bone Regeneration.</a> Chem Mater. 24 (5), 903-913 (2012).</li><li>Mao, Y., 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=Lentiviral+Vectors+Mediate+Long-Term+and+High+Efficiency+Transgene+Expression+in+HEK+293T+cells.">Lentiviral Vectors Mediate Long-Term and High Efficiency Transgene Expression in HEK 293T cells.</a> Int J Med Sci. 12 (5), 407-415 (2015).</li><li>Li, J., 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=Investigation+of+angiogenesis+in+bioactive+3-dimensional+poly+(D,L-lactide-co-glycolide)/nano-hydroxyapatite+scaffolds+by+in+vivo+multiphoton+microscopy+in+murine+calvarial+critical+bone+defect.">Investigation of angiogenesis in bioactive 3-dimensional poly (D,L-lactide-co-glycolide)/nano-hydroxyapatite scaffolds by in vivo multiphoton microscopy in murine calvarial critical bone defect.</a> Acta Biomater. 42, 389-399 (2016).</li><li>Abbasi, H., 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=Lentiviral+vector-mediated+transduction+of+goat+undifferentiated+spermatogonia.">Lentiviral vector-mediated transduction of goat undifferentiated spermatogonia.</a> Anim Reprod Sci. 163, 10-17 (2015).</li><li>Pigossi, S. C., 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=Bacterial+cellulose-hydroxyapatite+composites+with+osteogenic+growth+peptide+(OGP)+or+pentapeptide+OGP+on+bone+regeneration+in+critical-size+calvarial+defect+model.">Bacterial cellulose-hydroxyapatite composites with osteogenic growth peptide (OGP) or pentapeptide OGP on bone regeneration in critical-size calvarial defect model.</a> J Biomed Mater Res A. , (2015).</li><li>Bos, G. 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=The+effect+of+histocompatibility+matching+on+canine+frozen+bone+allografts.">The effect of histocompatibility matching on canine frozen bone allografts.</a> J Bone Joint Surg Am. 65 (1), 89-96 (1983).</li><li>Hollinger, J. O., Kleinschmidt, J. 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+critical+size+defect+as+an+experimental+model+to+test+bone+repair+materials.">The critical size defect as an experimental model to test bone repair materials.</a> J Craniofac Surg. 1 (1), 60-68 (1990).</li><li>Hollanders, K., 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=Bevacizumab+Revisited:+Its+Use+in+Different+Mouse+Models+of+Ocular+Pathologies.">Bevacizumab Revisited: Its Use in Different Mouse Models of Ocular Pathologies.</a> Curr Eye Res. 40 (6), 611-621 (2015).</li><li>Gao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=QSIM:+quantitative+structured+illumination+microscopy+image+processing+in+ImageJ.">QSIM: quantitative structured illumination microscopy image processing in ImageJ.</a> Biomed Eng Online. 14, 4 (2015).</li><li>Kobat, 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=Deep+tissue+multiphoton+microscopy+using+longer+wavelength+excitation.">Deep tissue multiphoton microscopy using longer wavelength excitation.</a> Opt Express. 17 (16), 13354-13364 (2009).</li><li>Lohmann, P., 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=Bone+regeneration+induced+by+a+3D+architectured+hydrogel+in+a+rat+critical-size+calvarial+defect.">Bone regeneration induced by a 3D architectured hydrogel in a rat critical-size calvarial defect.</a> Biomaterials. 113, 158-169 (2016).</li><li>Lv, J., 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=Enhanced+angiogenesis+and+osteogenesis+in+critical+bone+defects+by+the+controlled+release+of+BMP-2+and+VEGF:+implantation+of+electron+beam+melting-fabricated+porous+Ti6Al4V+scaffolds+incorporating+growth+factor-doped+fibrin+glue.">Enhanced angiogenesis and osteogenesis in critical bone defects by the controlled release of BMP-2 and VEGF: implantation of electron beam melting-fabricated porous Ti6Al4V scaffolds incorporating growth factor-doped fibrin glue.</a> Biomed Mater. 10 (3), (2015).</li><li>Guldberg, R. E., 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=3D+imaging+of+tissue+integration+with+porous+biomaterials.">3D imaging of tissue integration with porous biomaterials.</a> Biomaterials. 29 (28), 3757-3761 (2008).</li><li>Boehler, R. 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=A+PLG/HAp+composite+scaffold+for+lentivirus+delivery.">A PLG/HAp composite scaffold for lentivirus delivery.</a> Biomaterials. 34 (21), 5431-5438 (2013).</li><li>Heo, S. J., 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=Fabrication+and+characterization+of+novel+nano-+and+micro-HA/PCL+composite+scaffolds+using+a+modified+rapid+prototyping+process.">Fabrication and characterization of novel nano- and micro-HA/PCL composite scaffolds using a modified rapid prototyping process.</a> J Biomed Mater Res A. 89 (1), 108-116 (2009).</li></ol>

Osso é um tecido altamente vascularizado, com uma capacidade única de curar e remodelar durante toda a vida de um indivíduo1continuamente. O nível da vascularização é importante para o reparo de osteogênese e defeito. Baixa vascularização limita a aplicação clínica ampla da engenharia de tecido ósseo. Construir um osso altamente vascularizado engenharia de tecidos, de acordo com a teoria da biomimética, tornou-se uma ferramenta para a reparação de defeitos ósseos de segmento gran...

Osso é um tecido altamente vascularizado que continua a remodelar-se durante o tempo de vida de um indivíduo1. A regeneração óssea rápida e eficaz de defeitos de osso grande resultantes de trauma, pseudartrose, ressecções tumor ou malformações craniofaciais é um processo fisiológico complexo. Abordagens terapêuticas tradicionais utilizadas para reparo de defeito ósseo incluem implantação autograft e aloenxerto, mas sua utilização envolve vários problemas e limitações, como disponibilidade limitada, morbidez do local doador significativo, um alto risco de infecção, e Hospede de2,de rejeição imune3. No entanto, enxertos ósseos artificiais oferecem uma alternativa eficiente para aliviar essas limitações. Eles podem ser feitos de materiais biodegradáveis, são fáceis de ser fabricar com um tamanho de poro adequado e podem ser geneticamente modificados4,5.
Atualmente, vários andaimes de engenharia de tecidos têm sido empregadas no desenvolvimento da engenharia de tecido ósseo6,7. Para induzir a regeneração e reparação óssea mais eficazmente, engenharia biomateriais combinados com fatores de crescimento têm emergiu e alcançado bons resultados8,9. Infelizmente, a meia-vida curta, fácil-à-perder atividade e suprafisiológicas dosagem de fatores de crescimento para eficácia terapêutica limitam sua aplicação clínica10. Para superar estes problemas, demonstrou-se a entrega de genes de fator de crescimento, em vez de fatores de crescimento como uma abordagem eficaz para sustentar a bioatividade para o tratamento de defeitos ósseos e doenças11,12. Vetores virais são promissor entrega ferramentas para regeneração tecidual devido a sua alta eficiência13de expressar.
Entre os fatores de crescimento, fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF-BB) foi selecionada neste estudo porque é não só um mitógeno e quimiotático para células mesenquimais e osteogênicas, mas também um estimulante para a angiogénese14,15 . Estudos pré-clínicos e clínicos anteriores mostraram que PDGF-BB poderia com segurança e eficazmente promover reparação óssea em defeitos ósseos periodontais16,17. Estudos recentes revelaram que o PDGF-BB estimula angiogênese por motivação endothelial da pilha da proliferação e migração na vivo18,19. Além disso, PDGF-BB também pode processar as células-tronco mesenquimais (MSCs) capazes de se diferenciar em células endoteliais20e este mais destaca o papel potencial do MSCs na neovascularização. Portanto, induzindo a formação de novo da vasculatura em andaimes com PDGF-BB é um passo importante para a reparação do tecido crescido em andaimes em engenharia de tecido ósseo.
Defeito de consolidação é um processo morfogenético tecido dinâmico que requer coordenada osteogênese e angiogênese na reparação posições21. Neoangiogênese em andaimes engenharia de tecido implantados é um pré-requisito essencial para o fornecimento de células com nutrientes e oxigênio para o crescimento e sobrevivência e para a remoção de resíduos metabólicos. Comumente usado métodos de imagem, incluindo raios x micro computado-tomografia computadorizada (microCT), ressonância magnética (MRI), microscopia eletrônica de varredura (MEV), a tomografia de coerência óptica (OCT) e laser confocal, microscopia, são aplicados em vez de exame histológico para obter informações de angiogênese22,23. No entanto, estes métodos de enfrentam vários obstáculos em Visualizar e medir a neovasculature em 3D andaimes em engenharia de tecido ósseo. Microscopia do multiphoton (MPM) é uma técnica de bio-imagem relativamente nova que tem a vantagem distinta de simultaneamente Visualizar células, matriz extracelular e em torno de redes vasculares in vivo. Possui uma capacidade inerente de imagem tridimensional para penetração profunda do tecido e provoca baixo Fotodano. Daí, na última década, MPM tem ganhado muita atenção em estudos biomédicos24, incluindo em neurociência, imunologia e dinâmica de células-tronco. No entanto, quase não é usado em investigação ortopédica.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P1941</td>
			<td>L/G ratio 75:25, MW 66000-107000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydroxyapatite nanoparticles</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>702153</td>
			<td>Average diameter &#60; 200nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroquine diphosphate salt</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C6628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC-conjugated 250-kD dextran</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>FD250S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,4-dioxane</td>
			<td>lingfeng,Shanghai</td>
			<td></td>
			<td>0.45 micron</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stericup filters</td>
			<td>Merck Millipore Corporation</td>
			<td>SLHV033RB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDGF-BB Cdna</td>
			<td>Sino Biological, Inc</td>
			<td>MZ50801-G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-PDGF-BB mouse polyclonal antibody</td>
			<td> BioVision, Inc</td>
			<td>5489-30T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDGF-BB recombinant protein</td>
			<td></td>
			<td>4489-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium-phosphate transfection solution</td>
			<td>Promega Corporation</td>
			<td>E1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-DMEM</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30021.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30028.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin, Liquid</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10099-141</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transwell </td>
			<td>Corning</td>
			<td>3422</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male BALB/c mice</td>
			<td>Guangdong Medical Laboratory Animal Center </td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium pentobarbital </td>
			<td>Merck</td>
			<td>1063180500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>multiphoton microscopy</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>A homemade in Shenzhen Institutes of Advanced Technology to detect two-photon excited fluorescence (TPEF) and second harmonic generation signal (SHG).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>isoflurane</td>
			<td>Keyuan, Shandong</td>
			<td>401750169</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIzol reagent</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15596018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PrimeScript RT Master Mix (Perfect Real Time)</td>
			<td>Takara</td>
			<td>RR420B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYBR Premix Ex Taq (Tli RNaseH Plus)</td>
			<td>Takara</td>
			<td>RR036B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin and eosin</td>
			<td>Beyotime</td>
			<td>C0105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraffin</td>
			<td>Leica </td>
			<td>RM2235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultracentrifuge OPtima L-100XP</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>L-100XP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low-temperature printer </td>
			<td>Tsinghua university</td>
			<td></td>
			<td>A homemade in Tsinghua university</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LightCycler 480 instrument </td>
			<td>Roche</td>
			<td>5815916001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microCT</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>1176</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>commercial software</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualizing angiogenesis by multiphoton microscopy in vivo in genetically modified 3d-plga/nhap scaffold for calvarial critical bone defect repair

A reconstrução de defeitos ósseos criticamente tamanho permanece um problema clínico sério por causa do pobre angiogênese dentro engenharia de tecido andaimes durante o reparo, que dá origem a uma falta de oferta suficiente de sangue e provoca necrose dos tecidos novos. Rápida vascularização é um pré-requisito vital para a sobrevivência de tecido novo e integração com o tecido do hospedeiro existente. A geração de novo da vasculatura em andaimes é um dos passos mais importantes na tomada de regeneração óssea mais eficiente, permitindo a reparação do tecido a crescer em um andaime. Para resolver este problema, a modificação genética de um andaime de biomaterial é usada para acelerar a angiogênese e osteogênese. No entanto, visualização e acompanhamento na vivo formação de vasos sanguíneos em tempo real e em três dimensões (3D) andaimes ou novo tecido ósseo ainda é um obstáculo para a engenharia de tecido ósseo. Microscopia do multiphoton (MPM) é uma modalidade de bio-imagem romance que pode adquirir dados volumétricos de estruturas biológicas de forma minimamente invasivos e de alta resolução. O objetivo deste estudo foi Visualizar angiogênese com microscopia do multiphoton na vivo em um andaime de 3D-PLGA/nhập geneticamente modificado para reparo de defeito de fragmento ósseo crítico. Andaimes PLGA/nhập foram acrescidas para a entrega sustentada de um gene de factor de crescimento pdgf-b carregando Lentivirus vetores (LV -pdgfb) para facilitar a angiogênese e aumentar a regeneração óssea. Em um andaime implantados raspagem osso crítico defeito modelo do rato, as áreas de vaso sanguíneo (BVAs) em PHp andaimes foram significativamente maiores do que em PH andaimes. Além disso, a expressão de pdgf-b e genes relacionados com angiogênese, vWF e VEGFR2, aumentado correspondentemente. MicroCT análises indicaram que a formação de osso novo no grupo PHp dramàtica melhorado em comparação com os outros grupos. A nosso conhecimento, esta é a primeira vez que microscopia do multiphoton foi usada em engenharia de tecidos ósseo para investigar a angiogênese em um andaime biodegradável 3D em vivo e em tempo real.

Porosa cilíndrica de PLGA/nhập moldes 0,6 mm de altura e 4 mm de diâmetro foram fabricados com uma impressora 3D. As morfologias dos andaimes foram analisadas através de microscopia de varredura de elétrons e microCT. A figura 1A mostra a foto do cadafalso implantado. MicroCT varredura revelou que mais de 85% dos poros tinham tamanhos que variam de 200 a 400 µm (figura 1B). Imagem SEM demonstrou que a superfície do andaime tinha um microtopography...

Watch this Scientific Journal Video about Visualizing Angiogenesis by Multiphoton Microscopy In Vivo in Genetically Modified 3D-PLGA/nHAp Scaffold for Calvarial Critical Bone Defect Repair at JoVE.com

Visualizing Angiogenesis by Multiphoton Microscopy In Vivo in Genetically Modified 3D-PLGA/nHAp Scaffold for Calvarial Critical Bone Defect Repair

Aqui, apresentamos um protocolo para visualizar vasos sanguíneos formação em vivo e em tempo real em 3D andaimes por microscopia do multiphoton. Angiogênese em andaimes geneticamente modificados foi estudado em modelo murino raspagem de osso crítico defeito. Mais novos vasos sanguíneos foram detectados no grupo de tratamento do que em controles.

Visualizando a angiogênese por Multiphoton microscopia In Vivo no andaime de 3D-PLGA/nhập geneticamente modificado para raspagem crítico reparo de defeito ósseo

The reconstruction of critically sized bone defects remains a serious clinical problem because of poor angiogenesis within tissue-engineered scaffolds ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Visualizing Angiogenesis by Multiphoton Microscopy In Vivo in Genetically Modified 3D-PLGA/nHAp Scaffold for Calvarial Critical Bone Defect Repair

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Tridimensional Optical resolução Microscopia Fotoacústica

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Bioengenharia

Visualizing Proteins and Macromolecular Complexes by Negative Stain EM: from Grid Preparation to Image Acquisition

Visualizando Proteínas e Complexos Macromoleculares por Negative EM Stain: Preparação de Grid para Aquisição de Imagem

Single particle electron microscopy (EM), of both negative stained or frozen hydrated biological samples, has become a versatile tool in structural ...

Video-rate Scanning Confocal Microscopy and Microendoscopy

Vídeo taxa de microscopia de varredura confocal e Microendoscopy

Confocal microscopy has become an invaluable tool in biology and the biomedical sciences, enabling rapid, high-sensitivity, and high-resolution optical ...

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

A pele completa Defeito Modelo Estudar a vascularização de Biomateriais<em&gt; In Vivo</em

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to ...

Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

Quantificação da função global diastólica por análise baseada em Modelagem cinemática de transmitral fluxo através do formalismo de enchimento parametrizada diastólica

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

Assessing Leukocyte-endothelial Interactions Under Flow Conditions in an Ex Vivo Autoperfused Microflow Chamber Assay

Assessing Leukocyte-endothelial Interactions Under Flow Conditions in an Ex Vivo Autoperfused Microflow Chamber Assay

Avaliando interação leucócito-endotélio em condições de fluxo em um<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Autoperfused Microflow Câmara Assay

Leukocyte-endothelial interactions are early and critical events in acute and chronic inflammation and can, when dysregulated, mediate tissue injury ...

Distinctive Capillary Action by Micro-channels in Bone-like Templates can Enhance Recruitment of Cells for Restoration of Large Bony Defect

Modelos distintivo ação capilar por micro-canais em Osso-como pode aumentar o recrutamento de células para a Restauração da Grande Bony Defeito

Without an active, thriving cell population that is well-distributed and stably anchored to the inserted template, exceptional bone regeneration does not ...

Production of Genetically Engineered Golden Syrian Hamsters by Pronuclear Injection of the CRISPR/Cas9 Complex

Produção de geneticamente modificados Hamsters sírios dourados por injeção pró-nuclear do complexo CRISPR/Cas9

The pronuclear (PN) injection technique was first established in mice to introduce foreign genetic materials into the pronuclei of one-cell stage embryos. ...

Rigid Embedding of Fixed and Stained, Whole, Millimeter-Scale Specimens for Section-free 3D Histology by Micro-Computed Tomography

Rígida incorporação de fixo e manchado, inteiro, espécimes de milímetro-escala para histologia seção livre 3D por Microtomografia computadorizada

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in ...

Visualizing Adhesion Formation in Cells by Means of Advanced Spinning Disk-Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy

Visualizando a formação de adesão em células por meio de avançados girando a reflexão interna Total disco microscopia de fluorescência

In living cells, processes such as adhesion formation involve extensive structural changes in the plasma membrane and the cell interior. In order to ...