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 gjerne takke Viral vektor og dyr kjerner på Miami prosjektet kur lammelse for produsere lenti-GFP-virus og gi dyr omsorg, henholdsvis og Histology og Imaging kjerner for bruk av kryostaten, AC confocal mikroskop, og fluorescerende mikroskop med Stereo etterforsker. Midler ble gitt av NINDS (09923), DOD (W81XWH-14-1-0482) og NSF (DMR-1006510). MB Bunge er Christine E Lynn Distinguished Professor av nevrovitenskap.

voksen Fischer hunnrotter (180-200 g kroppsvekt) ligger i henhold til NIH og USDA retningslinjer. Institusjonelle Animal Care og bruk Committee (IACUC) av University of Miami godkjent alle dyr prosedyrer.
 1. før transplantasjon forberedelse <ol><li>kanal forberedelse.
	<ol><li>Kutt på kanal 5 mm i lengde med et #10 blad under dissecting mikroskop. 
		Merk: Den indre diameteren på kanal er mellom 2.4-2.7 mm; den ytre diameteren er mellom 2,5-2,8 mm.</li>
		<li>Brett...

Det viktigste trinnet i å skape en effektiv transection modell er kuttet ryggmargen i en eller to kutt. En 2-2.5 mm avstand mellom rostral og caudal ryggmargen stubber bør være til stede på transection nettstedet. Tre mest sannsynlige årsakene til slikt tomrom vises ikke er (1) dorsal/ventrale røtter ikke ble riktig fjernet, (2) ventrale dura ble ikke fjernet tilstrekkelig eller (3) dyret var ikke plassert riktig på roll plassert under henne.
Utføre en effektiv kanal innsetting mellom ...

Ryggmarg skade reparasjon er et komplisert og utfordrende problem som krever en kombinasjon behandling strategi som involverer, for eksempel, bruk av celler og en biomateriale å gi en gunstig microenvironment for transplantert celle funksjon og axon regenerering på stedet for skade. Hemisection1,2,3,4,5,6,7,8,9 og komplett transection10 ,11,12,13,14,15,16,17,18,19 ,20,21,22 modeller brukes ofte til å vurdere effekten av biomateriale-basert bygge bro behandling. Fordelen med å bruke en hemisection modell er at det gir mer stabilitet for bygge bro Konstruer sammenlignet med komplett transection. I hemisection modeller er det imidlertid vanskelig å bevise axon fornyelse som et resultat av anvendt terapeutiske metoden på grunn av tilstedeværelsen av spart vev. Komplett transection modellen er den strengeste metoden å demonstrere axon gjenfødelse.
Ulike naturlige og syntetiske materialer har blitt studert som en injeksjon gel, en pre-formet gel plassert i contusion eller hemisection modeller, eller som en strukturert kanal i hemisection eller fullføre transection modeller (detaljert i anmeldelser23 , 24 , 25). in situ gelling en injiserbare matrise/SC blanding oppretter et mer ettergivende grensesnitt mellom transplantasjon og vert ledningen for axon krysset26,27 sammenlignet pre gelled matrise/SC implantater 5 , 18 , 19 , 28. i situ gelling tillatt matrix å kontur rundt de uregelmessig vertsgrensesnitt mens en mer rigid og strukturert kanal eller en mindre formes pre-formet gel ikke kan. En strukturert kanal gir ofte kontakt veiledning og implantat stabilitet i motsetning til en injiserbare matrise. Protokollene presenteres her beskriver et kirurgisk inngrep som utnytter en injiserbare kjelleren membran matrise (f.eks matrigel, se Tabell av materialer, referert til som injiserbare matrix her) og en strukturert kanal til evaluere axon fornyelse i de strengeste ryggmarg skade modellen.
Electrospun poly-vinylidenedifluoride-trifluoroethylene (PVDF-TrFE) justert fibrøs hult rør brukes i vår eksperimentelle tilnærming. PVDF-TrFE er en piezoelectric polymer som genererer en forbigående kostnad når mekanisk deformert og har vist seg å fremme neurite forlengelse og axon regenerering både i vitro29,30 og i vivo 31. Electrospinning er en vanlig stillaset fabrikasjon metode som kan raskt produsere pålitelige fibrøs stillaser bruker en rekke polymerer med kontrollerbar egenskaper som fiber justering, fiber diameter og tykkelsen på skafottet for nevrale og andre programmer32,33,34.
Tallrike studier av rotte SCs transplantert inn i ryggmargen skaden nettsteder har vist behandling effekt5,9,18,19,20,21 ,26. Disse transplantasjoner er neuroprotective for vevet rundt lesjonen, redusere lesjon hulrom størrelse og fremme axon regenerering i lesjon/transplantasjon området og myelination av gjenfødte axons. En fordel i forhold til de fleste andre neural-relaterte celler24menneskelige SCs kan transplanteres autologously. Etter en ekstern nerve biopsi, SCs kan være isolert og renset og vil spre seg til det ønskede beløpet for transplantasjon i mennesker. Autolog SC transplantasjon for ryggmargen skadet pasienter har vist seg for å være trygg i Iran35,36,37,38, Kina39,40, og USA41,42. SCs er kjent for å skille ut mange nevrotropisk faktorer og ekstracellulær matrix proteiner viktig for axon vekst og spille en viktig rolle i axon regenerering etter eksterne nerve skader. Vårt mål er å beskrive metoder som kan undersøke kanal design å forbedre resultatet av SC transplantasjon i en komplett rotte ryggmargen transection modell.

<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

Blant ulike modeller for ryggmargsskade i rotter brukes oftest contusion modellen fordi det er den vanligste typen menneskelige ryggmargsskade. Komplett transection modellen, er men ikke som klinisk relevante som contusion modell, den strengeste metoden å evaluere axon gjenfødelse. I contusion modellen er det vanskelig å skille gjenskapte fra spiret eller spart axons av gjenværende vev innlegg skade. Komplett transection modellen er bygge bro metode nødvendig å fylle gapet og opprette kontinuitet fra den rostral til de caudal stumper for å vurdere effektiviteten av behandlingene. En pålitelig bygge bro kirurgi er viktig å teste utfallsmål ved å redusere variasjon på grunn av kirurgiske metoden. Protokollene beskrives her brukes til å forberede Schwann celler (SCs) og kanaler før transplantasjon, fullstendig transection i ryggmargen i thorax level 8 (T8), sette kanal og transplantere SCs i kanal. Denne fremgangsmåten bruker også i situ gelling av en injiserbare kjelleren membran matrise med SC transplantasjon som gir forbedret axon vekst over de rostral og caudal grensesnittene med vert vev.

Målet med å bruke denne kirurgiske teknikken er å vurdere bruken av et strukturert kanal og injiserbare matrisen som maksimerer SC funksjon etter transplantasjon til ferdigutfylte transected spinal snorer. Tre uker etter transplantasjon, dyrene er parfyme med 4% paraformaldehyde og spinal kolonnene er grovt dissekert og fast i den samme bindemiddel for en annen 24 timer. Ryggmargen er så dissekert og prøvene for kryostaten sagittal inndelinger er plassert i en 30% sukrose løsning fo...

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

Denne artikkelen beskriver en teknikk for å sette inn en hul kanal mellom ryggmargen stubber etter fullført transection og fyll med Schwann cellene (SCs) og injiserbare kjelleren membran matrise for å bygge og markedsføre axon gjenfødelse på gapet.

Transplantasjon av Schwann celler inne PVDF-TrFE rør å bygge bro Transected Rat ryggmargen stubber fremme Axon foryngelse over gapet

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

Akutt og kronisk Taktil Sensory Testing etter ryggmargsskade i Rats

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

Den Måling og behandling av undertrykkelse 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

Kontrollert Cortical Impact Modell 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-telemetrisk system for å overvåke kardiovaskulær funksjon i rotter med ryggmargstran og Embryonic Neural Stem Cell Grafts

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

Nevrale stamcelletransplantasjon i Experimental Contusive Modell av ryggmargsskade

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 motordefekt etter aortaoklusjon i rottemodell av ryggradssjikt

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

En klinisk studie vurdere sikkerhet, effekt, og levering av olivenolje-baserte tre-kammer poser for 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

Modifisert Heterotopic Hindlimb bentap Osteomyocutaneous klaff modell i Rat for translational vascularized Composite Allografting 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 rottelungetransplantasjonsmodell av varm iskemi / reperfusjonsskade: optimaliseringer for å forbedre resultatene

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