Name: transplantation of schwann cells inside pvdf-trfe conduits to bridge transected rat spinal cord stumps to promote axon regeneration across the gap
Uploaded: 2017-11-03T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Transplantation of Schwann Cells Inside PVDF-TrFE Conduits to Bridge Transected Rat Spinal Cord Stumps to Promote Axon Regeneration Across the Gap at JoVE.com

Vi vil gerne takke Viral vektor og dyr kerner på Miami projektet til Cure lammelse for at producere den lenti-normal god landbrugspraksis-virus og giver dyrs pleje, henholdsvis, og histologi og Imaging kerner for brug af kryostaterne, Konfokal mikroskop, og fluorescerende mikroskop med Stereo Investigator. Finansieringen blev leveret af NINDS (09923), DOD (W81XWH-14-1-0482) og NSF (DMR-1006510). M.B. Bunge er det Christine E Lynn Distinguished Professor i neurovidenskab.

kvindelige voksne Fischer rotter (180-200 g kropsvægt) er anbragt ifølge NIH og USDA retningslinjer. Den institutionelle Animal Care og brug udvalg (IACUC) på University of Miami godkendt alle animalske procedurer.
 1. før Transplantation forberedelse <ol><li>Conduit forberedelse.
	<ol><li>Afskåret 5 mm i længden ved hjælp af en #10 blade under et mikroskop for dissekere conduit. 
		Bemærk: Den indvendige diameter af kanalen er mellem 2,4-2.7 mm; den ydre diame...

Det mest afgørende skridt i at skabe en effektiv transection model er severing rygmarven i én eller to nedskæringer. Et 2-2,5 mm hul mellem rostralt og caudale rygmarven stubbe bør være til stede på webstedet transection. De tre mest sandsynligt årsager til sådan et hul ikke vises er (1) de dorsale/ventral rødder ikke blev fjernet korrekt, (2) den ventrale dura blev ikke fjernet tilstrækkeligt og/eller (3) dyr blev ikke placeret korrekt på rullen placeret under hende.
Til at udføre...

Rygmarv skade reparation er en kompleks og udfordrende problem, som vil kræve en kombinatorisk behandlingsstrategi, der omfatter, for eksempel, brug af celler og en biomateriale at skabe en gunstig mikromiljø for transplanterede cellefunktion og axon Regeneration på stedet for skade. Hemisection1,2,3,4,5,6,7,8,9 og komplet transection10 ,11,12,13,14,15,16,17,18,19 ,20,21,22 modeller er ofte bruges til at vurdere virkningerne af biomateriale-baserede passerelle behandlinger. Fordelen ved at bruge en hemisection model er, at det giver mere stabilitet for passerelle konstruktionen i forhold til komplet transection. I hemisection modeller, er det imidlertid vanskeligt at bevise axon regenerering som et resultat af den anvendte terapeutiske metode på grund af tilstedeværelsen af skånet væv. Komplet transection model er den mest stringent metode til at påvise axon regenerering.
Forskellige naturlige og syntetiske materialer er blevet undersøgt til brug som en injicerbar gel, en præ-dannet gel placeret i kontusion eller hemisection modeller, eller som en struktureret conduit i hemisection eller komplet transection modeller (detaljeret i anmeldelser23 , 24 , 25). in situ geldannende af en injicerbar matrix/SC blanding skaber en mere eftergivende grænseflade mellem transplantation og vært ledningen til axon passage26,27 i forhold til pre geléagtig matrix/SC implantater 5 , 18 , 19 , 28. i situ geldannende tilladt matrix til kontur omkring uregelmæssige vært grænseflader der henviser til, at en mere stiv og struktureret conduit eller en mindre moldable præformerede gel ikke kunne. En struktureret conduit giver ofte kontakt vejledning og implantat stabilitet i modsætning til en injicerbar matrix. Protokollerne præsenteres her beskrive en kirurgisk procedure, der udnytter både en injicerbar basalmembranen matrix (f.eks. matrigel, se Tabel af materialer, omhandlet som injicerbar matrix her) og en struktureret kanal til evaluere axon regenerering i den strengeste rygmarv skade model.
Electrospun poly-vinylidenedifluoride-trifluorethylen (PVDF-TrFE) justeret fibrøst hule ledningsanlæg bruges i vores eksperimenterende tilgang. PVDF-TrFE er en piezoelektriske polymer, der genererer en forbigående afgift når mekanisk deforme og har vist sig at fremme neurite forlængelse og axon regenerering både in vitro-29,30 og in vivo 31. Electrospinning er en fælles stillads fabrikationsanlæg metode, der hurtigt kan producere pålidelige fibrøst stilladser ved hjælp af en række polymerer med kontrollerbare egenskaber som fiber justering, fiber diameteren og tykkelsen af stillads til neurale og andre applikationer32,33,34.
Talrige undersøgelser af rotte SCs transplanteret ind i rygmarv skade websteder har demonstreret behandling virkning5,9,18,19,20,21 ,26. Disse Transplantationer er neuroprotektive for væv omkring læsion, reducere læsion hulrum størrelse og fremme axon regenerering i læsion/transplantation site og myelination af regenereret axoner. Menneskelige SCs kan transplanteres autologously, en fordel i forhold til de fleste andre neurale-relaterede celler24. Efter en perifer nerve biopsi, SCs kan isoleres og renses og vil formere sig til den ønskede mængde til transplantation ind i mennesker. Autolog SC transplantation for rygmarvsskadede patienter har vist sig for at være sikkert i Iran35,36,37,38, Kina39,40, og den USA41,42. SCs er kendt for at udskille talrige neurotrope faktorer og ekstracellulære matrix proteiner vigtigt for axon vækst og til at spille en væsentlig rolle i axon regenerering efter perifer nerveskade. Vores mål her er at beskrive metoder, der kan undersøge conduit design til at forbedre resultatet af SC transplantation i en komplet rotte rygmarven transection model.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cryogenic vials</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>5000-0020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 cm Petri dish</td>
			<td>VWR</td>
			<td>25382-428</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified Eagle&#39;s medium: nutrient mixture F-12</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>11039-021</td>
			<td>&#34;DMEM/F12&#34; in protocol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-streptomycin</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>15140-122</td>
			<td>&#34;Pen/Strep&#34; in protcol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH300-70-03</td>
			<td>&#34;FBS&#34; in protocol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pituitary extract</td>
			<td>Biomedical Technologies</td>
			<td>BT-215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forskolin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F6886</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heregulin</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>396-HB/CF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly L-lysine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P2636</td>
			<td>&#34;PLL&#34; in protocol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified Eagle&#39;s medium</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>11965-092</td>
			<td>&#34;DMEM&#34; in protocol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hank&#39;s balanced salt solution</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>14170-112</td>
			<td>&#34;HBSS&#34; in protocol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryspin-EDTA</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>15400-054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female Fischer rat (160-180g)</td>
			<td>Envigo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas scissor, straight</td>
			<td>FST</td>
			<td>15018-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Vedco Inc</td>
			<td>5098976106</td>
			<td>100 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Lloyd Inc</td>
			<td>AnaSed</td>
			<td>20 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamycin</td>
			<td>APP Pharmaceuticals</td>
			<td>NDC 63323-010-02</td>
			<td>Can be any brand of choice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Spatula</td>
			<td>FST</td>
			<td>10089-11</td>
			<td>Can be any brand of choice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved scissors with blunt end</td>
			<td>FST</td>
			<td>14017-18</td>
			<td>Can be any brand of choice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11006-12</td>
			<td>Can be any brand of choice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rongeur</td>
			<td>FST</td>
			<td>16121-14</td>
			<td>Can be any brand of choice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angled spring scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>15006-09</td>
			<td>Can be any brand of choice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absorption triangles</td>
			<td>FST</td>
			<td>18105-03</td>
			<td>Can be any brand of choice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelfoam</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>9083300</td>
			<td>&#34;Compressed foam&#34; in protocol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#10 blades</td>
			<td>Sklar</td>
			<td>06-3010</td>
			<td>Can be any brand of choice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel</td>
			<td>Corning</td>
			<td>354234</td>
			<td>&#34;Injectable matrix&#34; in protocol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chicken anti-green fluorescent protein antibody</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>AB16901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse RT97 hybridoma antibody</td>
			<td>DSHB</td>
			<td>RT97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-neurofilament antibody</td>
			<td>Encor Biotechnology, Inc</td>
			<td>PRCA-NF-H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyclonal Rabbit anti-Glial Fibrillary Acidic Protein antibody</td>
			<td>Dako</td>
			<td>Z033401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 goat anti-chicken IgG (H+L)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>A-11039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 546 goat anti-rabbit IgG (H+L)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>A-11035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 647 goat anti-rabbit IgG (H+L)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>A-21244</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 647 goat anti-mouse IgG (H+L)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>A-21236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal Microscopy</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>clsi</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transplantation of schwann cells inside pvdf-trfe conduits to bridge transected rat spinal cord stumps to promote axon regeneration across the gap

Blandt forskellige modeller for rygmarvsskader i rotter bruges kontusion model mest ofte fordi det er den mest almindelige type af menneskelige rygmarvsskader. Komplet transection model, er men ikke som klinisk relevant som kontusion model, den mest stringent metode til at evaluere axon regenerering. I kontusion model er det vanskeligt at skelne regenereret fra spirede eller skånet axoner på grund af tilstedeværelsen af de resterende post vævsskade. I komplet transection model er en "passerelle" metode nødvendigt at udfylde tomrummet og skabe kontinuitet fra den rostralt til caudale stubbe for at evaluere effektiviteten af behandlingerne. En pålidelig passerelle kirurgi er afgørende for at teste resultatet foranstaltninger ved at reducere variabiliteten på grund af den kirurgiske metode. De protokoller er beskrevet her er brugt til at forberede Schwann celler (SCs) og ledningsanlæg før transplantation, komplet transection af rygmarven på thorax plan 8 (T8), indsætte kanalen, og transplantation SCs ind på conduit. Denne fremgangsmåde bruger også i situ geldannende af en injicerbar basalmembranen matrix med SC transplantation, der giver forbedret axon vækst på tværs af de rostralt og caudale grænseflader med værten væv.

Målet med ved hjælp af denne kirurgiske teknik er at evaluere brugen af en struktureret conduit og injicerbar matrix, der maksimerer SC funktion efter transplantation til færdige transected rygmarv. Tre uger efter transplantation, dyrene er perfunderet med 4% PARAFORMALDEHYD og rygsøjler er groft dissekeret og fast i den samme fixativ for en anden 24 h. Rygmarven er derefter dissekeret og prøver for sagittal frysemikrotomsnit er placeret i en 30% rørsukkeropløsning for cryoprotecti...

Watch this Scientific Journal Video about Transplantation of Schwann Cells Inside PVDF-TrFE Conduits to Bridge Transected Rat Spinal Cord Stumps to Promote Axon Regeneration Across the Gap at JoVE.com

Transplantation of Schwann Cells Inside PVDF-TrFE Conduits to Bridge Transected Rat Spinal Cord Stumps to Promote Axon Regeneration Across the Gap

I denne artikel beskrives en teknik til at indsætte en hule conduit mellem rygmarven stubbe efter komplet transection og fyld med Schwann celler (SCs) og injicerbar basalmembranen matrix for at bygge bro og fremme axon regeneration på tværs af hullet.

Transplantation af Schwann celler inde PVDF-TrFE ledningsnet til bro Transected rotte rygmarven træstubbe for at fremme Axon regenerering over kløften

Among various models for spinal cord injury in rats, the contusion model is the most often used because it is the most common type of human spinal cord ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Aortic Transplantation: A Rat Model to Study the Development of Chronic Vasculopathy

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant ...

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Akut og kronisk Tactile sensorisk analyse efter Rygmarvsskader i rotter

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

Måling og behandling af Suppression i Amblyopi

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Kontrolleret Cortical Impact Model for Traumatisk Hjerneskade

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

En radio-telemetri system til overvågning Kardiovaskulær funktion i rotter med Spinal Cord transection og embryonale neural stamcelle transplantater

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Contusive Model of Spinal Cord Injury

Neural stamcelletransplantation i Eksperimentel Contusive Model for Rygmarvsskader

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can ...

Reproducible Motor Deficit Following Aortic Occlusion in a Rat Model Of Spinal Cord Ischemia

Reproducerbart motorunderskud efter aortaeklusion i en rottemodel af rygmarvs-iskæmi

Spinal cord ischemia is a fatal complication following thoracoabdominal aortic aneurysm surgery. Researchers can investigate the strategies for preventing ...

A Clinical Trial Assessing the Safety, Efficacy, and Delivery of Olive-Oil-Based Three-Chamber Bags for Parenteral Nutrition

Et klinisk forsøg, der vurderer sikkerhed, virkning og levering af olivenolie baserede Trekammer poser til parenteral ernæring

Limited evidence exists to precisely estimate efficacy and safety differences between parenteral nutrition (PN) prepared using olive-oil-based ...

Modified Heterotopic Hindlimb Osteomyocutaneous Flap Model in the Rat for Translational Vascularized Composite Allotransplantation Research

Modificeret Heterotopic Bagekstremitet Osteomyokutane flap model i rotte for Translationel vascularized komposit Allotransplantation forskning

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand ...

A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes

En rottelungetransplantationsmodel af varm iskæmi / reperfusionsskade: optimeringer for at forbedre resultaterne

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods ...