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 vill tacka de virala vektorn och djur kärnor på Miami projektet till bota förlamning för producerar den lenti-GFP-virus och ge Djurvård, respektive, histologi och Imaging kärnor för användning av kryostaten, confocal mikroskopet, och fluorescerande Mikroskop med Stereo utredare. Finansieringen tillhandahölls av NINDS (09923), DOD (W81XWH-14-1-0482) och NSF (DMR-1006510). M.B. Bunge är det Christine E Lynn Distinguished Professor i neurovetenskap.

vuxen Fischer honråttor (180-200 g kroppsvikt) är inrymt enligt NIH och USDA riktlinjer. De institutionella djur vård och användning kommittén (IACUC) av University of Miami godkända alla djur förfaranden.
 1. före Transplantation utarbetandet <ol><li>Conduit förberedelse.
	<ol><li>Klipp specialföretaget till 5 mm i längd med hjälp av en #10 blad i dissekera Mikroskop. 
		Obs: Den inre diametern av specialföretaget är mellan 2,4-2,7 mm; den yttre diameter...

Det viktigaste steget i att skapa en effektiv transection modell är severing ryggmärgen i en eller två nedskärningar. Ett 2-2,5 mm gap mellan rostralt och stjärtfenan ryggmärgen stubbarna bör förekomma på webbplatsen transection. Av tre mest sannolika skäl för sådan lucka inte visas är (1) dorsala/ventrala rötterna inte togs bort ordentligt, (2) den ventrala Duran togs inte bort tillräckligt eller (3) djuret var inte rätt placerade på rulle placeras under henne.
Att utföra en...

Ryggmärgen skada reparation är komplexa och utmanande problem som kommer att kräva en kombinatorisk behandlingsstrategi som t.ex, användning av celler och en biomaterial att ge en gynnsam närmiljön för transplanterade cellernas funktion och axon förnyelse på platsen av skada. Hemisection1,2,3,4,5,6,7,8,9 och komplett transection10 ,11,12,13,14,15,16,17,18,19 ,20,21,22 modeller används ofta för att bedöma effekterna av biomaterial-baserade överbryggande behandlingar. Fördelen med att använda en hemisection modell är att det ger mer stabilitet för den överbryggande konstruktion jämfört med komplett transection. I hemisection modeller är det dock svårt att bevisa axon förnyelse som ett resultat av den terapeutiska metoden som tillämpas på grund av förekomsten av avvarad vävnad. Komplett transection modellen är den mest rigorösa metoden att påvisa axon regenerering.
Olika naturliga och syntetiska material har studerats för användning som en injicerbar gel, en förformad gel placeras i kontusion eller hemisection modeller, eller som en strukturerad kanal i hemisection eller slutföra transection modeller (detaljerad i recensioner23 , 24 , 25). i situ gelbildande av blandningen injicerbara matris/SC skapar ett mer tillåtande gränssnitt mellan transplantationen och värd sladden för axon korsar26,27 jämfört med före geléartad matris/SC implantat 5 , 18 , 19 , 28. i situ gelbildande tillåtna matrisen till kontur runt de oregelbundna host gränssnitt medan en mer styv och strukturerad conduit eller mindre formbara förformad gel inte kunde. En strukturerad conduit ger ofta kontakt vägledning och implantatet stabilitet i motsats till en injicerbara matris. De protokoll som presenteras här beskriva ett kirurgiskt ingrepp som drar nytta av både en injicerbara basalmembranet matris (t.ex. matrigel, se Tabell av material, avses som injicerbara matris här) och en strukturerad kanal till utvärdera axon förnyelse i den mest rigorösa ryggmärgen skadan modellen.
Electrospun poly-vinylidenedifluoride-trifluoreten (PVDF-TrFE) arrangera i rak linje fibrösa ihåliga conduits används i våra experimentella tillvägagångssätt. PVDF-TrFE är en piezoelektrisk polymer som genererar en övergående avgift när mekaniskt deformeras och har visat sig främja neurite förlängning och axon förnyelse både in vitro-29,30 och i vivo 31. Electrospinning är en vanlig byggnadsställning fabrication metod som kan snabbt producera tillförlitlig fibrösa ställningar med hjälp av olika polymerer med kontrollerbara egenskaper såsom fiber justering, fiber diameter och tjocklek av ställningen för neurala och andra program32,33,34.
Många studier av råtta SCs transplanteras i ryggmärgen skadan platser har visat behandling effekt5,9,18,19,20,21 ,26. Dessa transplantationer är nervskyddande för vävnaden som omger lesionen, minska lesionsstorlek hålighet och främja axon förnyelse i lesionen/transplantation webbplats och myelinisering av regenererad axoner. Mänskliga SCs kan transplanteras autologously, en fördel jämfört med de flesta andra neurala-relaterade celler24. Efter en perifer nerv biopsi, SCs kan vara isolerade och renade och kommer att skena iväg till önskad mängd för transplantation till människor. Autolog SC transplantation för ryggmärg skadade patienter har visat sig vara säkra i Iran35,36,37,38, Kina39,40, och den Sverige har41,42. SCs är kända att utsöndra talrika neurotrofa faktorer och extracellulära matrix proteiner viktiga för axon tillväxt och att spela en viktig roll i axon förnyelse efter perifer nervskada. Vårt mål här är att beskriva metoder som kan undersöka conduit mönster för att förbättra resultatet av SC transplantation i en komplett råtta ryggmärgen 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

Bland olika modeller för ryggmärgsskada hos råttor används kontusion modellen oftast eftersom det är den vanligaste typen av mänskliga ryggmärgsskada. Den kompletta transection modellen, är även om inte vara kliniskt som kontusion modell, den mest rigorösa metoden att utvärdera axon regenerering. I den kontusion modellen är det svårt att skilja regenererad från grodda eller avvarad axoner på grund av återstående post vävnadsskada. I komplett transection modellen är en överbryggande metod nödvändigt att fylla tomrummet och skapa kontinuitet från den rostralt till stjärtfenan stubbarna för att utvärdera effektiviteten av behandlingarna. En tillförlitlig överbryggande kirurgi är viktigt att testa resultatåtgärder genom att minska variationen på grund av den kirurgiska metoden. De protokoll som beskrivs här används för att förbereda Schwann celler (SCs) och conduits före transplantation, komplett transection av ryggmärgen på thorakal nivå 8 (T8), infoga specialföretaget och transplantera SCs till specialföretaget. Detta tillvägagångssätt används också i situ gelbildande av en injicerbara basalmembranet matris med SC transplantation som tillåter förbättrad axon tillväxt över de rostralt och stjärtfenan gränssnitt med värd vävnaden.

Målet med denna operationsteknik är att utvärdera användningen av en strukturerad conduit och injicerbara matris som maximerar SC funktion efter transplantation in ifyllda transected ryggmärg. Tre veckor efter transplantation, djuren är perfusion med 4% PARAFORMALDEHYD och spinal kolumnerna är grovt dissekeras och fast i den samma fixativ för en annan 24 h. Ryggmärgen är sedan dissekerade och proverna för kryostaten sagittal sektioner placeras i en 30% sackaroslösning för cry...

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

Denna artikel beskriver en teknik för att infoga en ihålig kanal mellan ryggmärgen stubbarna efter komplett transection och fylla med Schwann celler (SCs) och injicerbara basalmembranet matris för att överbrygga och främja axon regenerering över gapet.

Transplantation av Schwann celler inuti PVDF-TrFE ledningar att överbrygga Transected råtta ryggmärgen stubbar för att främja Axon regenerering över 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

Orthotopic Aorta Transplantation: En Rat modell för att studera utvecklingen av kronisk vaskulopati

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 och kronisk Taktil Sensorisk Provning efter ryggmärgsskada hos råttor

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

Mätning och behandling av 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

Kontrollerad Kortikal Impact modell för traumatisk hjärnskada

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 för att övervaka hjärtfunktionen hos råttor med ryggmärgstransection och embryonala Neural Stem Cell Transplantat

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 stamcellstransplantation i experimentell Contusive Modell av ryggmärgsskada

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 motorunderskott som följer aortisk ocklusion i en råttmodell av ryggradsschemi

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 prövning som bedömer säkerhet, effekt och leverans av Olivoljebaserade tre kammar påsar för parenteral nutrition

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

Modifierad Heterotopisk bakben Osteomyocutore flik modell i råtta för translationell vascularized sammansatt 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 råttlungtransplantationsmodell av varm ischemi / reperfusionsskada: optimeringar för att förbättra resultaten

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