Name: recombinant collagen i peptide microcarriers for cell expansion and their potential use as cell delivery system in a bioreactor model
Uploaded: 2018-02-07T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Recombinant Collagen I Peptide Microcarriers for Cell Expansion and Their Potential Use As Cell Delivery System in a Bioreactor Model at JoVE.com

Die Forschung führt zu diesen Ergebnissen wird finanziell von der Europäischen Union siebten Rahmen Programm RP7/2007-2013 unter Grant Vereinbarung n ° 607051 (BIO-INSPIRE). Wir danken Carolien van Spreuwel-Goossens von Fujifilm Manufacturing Europe b.v., für technische Hilfe bei der RCP-Herstellung und Werner Stracke vom Fraunhofer-Institut für Silikat Research ISC, um Unterstützung bei der SEM-Analyse.

hBMSCs waren von der Femur-Leiter der Arthrose-Patienten, die eine Oberschenkel-Kopf TEP isoliert. Das Verfahren wurde unter die Zustimmung der lokalen Ethikkommission der Universität Würzburg und Einwilligung der Patienten durchgeführt. Primäre mikrovaskuläre Endothelzellen waren von Vorhaut Biopsien der juvenilen Spender isoliert. Ihre gesetzlichen Vertreter(n) vorgesehen vollen informierte Zustimmung in schriftlicher Form. Die Studie wurde von der lokalen ethischen Verwaltungsrat der Universität Würzburg (Absti...

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	<li>Li, B., 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=Past,+present,+and+future+of+microcarrier-based+tissue+engineering.">Past, present, and future of microcarrier-based tissue engineering.</a> Journal of Orthopaedic. 3 (2), 51-57 (2015).</li><li>Rodrigues, M. E., Costa, A. R., Henriques, M., Azeredo, J., Oliveira, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+solid+and+porous+microcarriers+for+cell+growth+and+production+of+recombinant+proteins.">Evaluation of solid and porous microcarriers for cell growth and production of recombinant proteins.</a> Methods Mol Biol. 1104, 137-147 (2014).</li><li>Akhmanova, M., Osidak, E., Domogatsky, S., Rodin, S., Domogatskaya, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical,+Spatial,+and+Molecular+Aspects+of+Extracellular+Matrix+of+In+Vivo+Niches+and+Artificial+Scaffolds+Relevant+to+Stem+Cells+Research.">Physical, Spatial, and Molecular Aspects of Extracellular Matrix of In Vivo Niches and Artificial Scaffolds Relevant to Stem Cells Research.</a> Stem Cells Int. 2015, 167025 (2015).</li><li>Sart, S., Tsai, A. C., Li, Y., Ma, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+aggregates+of+mesenchymal+stem+cells:+cellular+mechanisms,+biological+properties,+and+applications.">Three-dimensional aggregates of mesenchymal stem cells: cellular mechanisms, biological properties, and applications.</a> Tissue Eng Part B. Rev. 20, 365-380 (2014).</li><li>Fitzgerald, K. A., Malhotra, M., Curtin, C. M., Brien, F. J. O., O'Driscoll, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+in+3D+is+never+flat:+3D+models+to+optimise+drug+delivery.">Life in 3D is never flat: 3D models to optimise drug delivery.</a> Journal of Controlled Release. 215, 39-54 (2015).</li><li>Tan, K. Y., Reuveny, S., Oh, S. K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+serum-free+microcarrier+expansion+of+mesenchymal+stromal+cells:+Parameters+to+be+optimized.">Recent advances in serum-free microcarrier expansion of mesenchymal stromal cells: Parameters to be optimized.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 473, 769-773 (2016).</li><li>de Soure, A. M., Fernandes-Platzgummer, A., da Silva, C. L., Cabral, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scalable+microcarrier-based+manufacturing+of+mesenchymal+stem/stromal+cells.">Scalable microcarrier-based manufacturing of mesenchymal stem/stromal cells.</a> J Biotechnol. 236, 88-109 (2016).</li><li>Schop, 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=Expansion+of+human+mesenchymal+stromal+cells+on+microcarriers:+growth+and+metabolism.">Expansion of human mesenchymal stromal cells on microcarriers: growth and metabolism.</a> J Tissue Eng Regen. Med. 4, 131-140 (2010).</li><li>Carmelo, J. G., Fernandes-Platzgummer, A., Diogo, M. M., da Silva, C. L., Cabral, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+xeno-free+microcarrier-based+stirred+culture+system+for+the+scalable+expansion+of+human+mesenchymal+stem/stromal+cells+isolated+from+bone+marrow+and+adipose+tissue.">A xeno-free microcarrier-based stirred culture system for the scalable expansion of human mesenchymal stem/stromal cells isolated from bone marrow and adipose tissue.</a> Biotechnol J. 10, 1235-1247 (2015).</li><li>Malda, J., Frondoza, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcarriers+in+the+engineering+of+cartilage+and+bone.">Microcarriers in the engineering of cartilage and bone.</a> Trends Biotechnol. 24, 299-304 (2006).</li><li>Chen, A. K., Reuveny, S., Oh, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+human+mesenchymal+and+pluripotent+stem+cell+microcarrier+cultures+in+cellular+therapy:+achievements+and+future+direction.">Application of human mesenchymal and pluripotent stem cell microcarrier cultures in cellular therapy: achievements and future direction.</a> Biotechnol Adv. 31, 1032-1046 (2013).</li><li>Confalonieri, D., La Marca, M., van Dongen, E., Walles, H., Ehlicke, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Injectable+Recombinant+Collagen+I+Peptide-Based+Macroporous+Microcarrier+Allows+Superior+Expansion+of+C2C12+and+Human+Bone+Marrow-Derived+Mesenchymal+Stromal+Cells+and+Supports+Deposition+of+Mineralized+Matrix.">An Injectable Recombinant Collagen I Peptide-Based Macroporous Microcarrier Allows Superior Expansion of C2C12 and Human Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stromal Cells and Supports Deposition of Mineralized Matrix.</a> Tissue Eng Part A. , (2017).</li><li>Davidenko, N., 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=Control+of+crosslinking+for+tailoring+collagen-based+scaffolds+stability+and+mechanics.">Control of crosslinking for tailoring collagen-based scaffolds stability and mechanics.</a> Acta biomaterialia. 25, 131-142 (2015).</li><li>Jin, G. Z., Park, J. H., Seo, S. J., Kim, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+cell+culture+on+porous+biopolymer+microcarriers+in+a+spinner+flask+for+bone+tissue+engineering:+a+feasibility+study.">Dynamic cell culture on porous biopolymer microcarriers in a spinner flask for bone tissue engineering: a feasibility study.</a> Biotechnol Lett. 36, 1539-1548 (2014).</li><li>Bae, 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=Building+Vascular+Networks.">Building Vascular Networks.</a> Science Translational Medicine. 4 (160), 160ps23 (2012).</li><li>Cao, L., Wang, J., Hou, J., Xing, W., Liu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascularization+and+bone+regeneration+in+a+critical+sized+defect+using+2-N,+6-O-sulfated+chitosan+nanoparticles+incorporating+BMP-2.">Vascularization and bone regeneration in a critical sized defect using 2-N, 6-O-sulfated chitosan nanoparticles incorporating BMP-2.</a> Biomaterials. 35 (2), 684-698 (2014).</li><li>Novosel, E., Kleinhans, C., Kluger, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascularization+is+the+key+challenge+in+tissue+engineering.">Vascularization is the key challenge in tissue engineering.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 63 (4-5), 300-311 (2011).</li><li>Cartmell, S. H., Porter, B. D., Garc&#237;a, A. J., Guldberg, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+medium+perfusion+on+cell-seeded+three-dimensional+bone+constructs+in+vitro.">Effects of medium perfusion on cell-seeded three-dimensional bone constructs in vitro.</a> Tissue Engineering. 9 (6), 1197-1203 (2004).</li><li>Schanz, J., Pusch, J., Hansmann, J., Walles, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascularised+human+tissue+models:+a+new+approach+for+the+refinement+of+biomedical+research.">Vascularised human tissue models: a new approach for the refinement of biomedical research.</a> Journal of biotechnology. 148 (1), 56-63 (2010).</li><li>Steinke, M., Gross, R., Walles, H., Sch&#252;tze, K., Walles, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+engineered+3D+human+airway+mucosa+model+based+on+a+SIS+scaffold.">An engineered 3D human airway mucosa model based on a SIS scaffold.</a> Biomaterials. 35 (26), 7355-7362 (2014).</li><li>Moll, 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=Tissue+Engineering+of+a+Human+3D+in+vitro+Tumor+Test+System.">Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System.</a> J. Vis. Exp. (78), e50460 (2013).</li><li>Groeber, F., Kahlig, A., Loff, S., Walles, H., Hansmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+bioreactor+system+for+interfacial+culture+and+physiological+perfusion+of+vascularized+tissue+equivalents.">A bioreactor system for interfacial culture and physiological perfusion of vascularized tissue equivalents.</a> Biotechnology Journal. 8, 308-316 (2013).</li><li>Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+vessels+and+endothelial+cells.">Blood vessels and endothelial cells.</a> Molecular Biology of the Cells. , (2002).</li><li>Logsdon, E. A., Finley, S. D., Popel, A. S., Gabhann, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systems+biology+view+of+blood+vessel+growth+and+remodeling.">A systems biology view of blood vessel growth and remodeling.</a> Journal of Cellular and Molecular Medicine. 18 (8), 1491-1508 (2014).</li><li>Scheller, K., Dally, I., Hartmann, N., M&#252;nst, B., Braspenning, J., Walles, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Upcyte&#174;+Microvascular+endothelial+cells+repopulate+decellularized+scaffold.">Upcyte&#174; Microvascular endothelial cells repopulate decellularized scaffold.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 19 (1), 57-67 (2012).</li><li>Nietzer, 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=Mimicking+Metastases+Including+Tumor+Stroma:+A+New+Technique+to+Generate+a+Three-Dimensional+Colorectal+Cancer+Model+Based+on+a+Biological+Decellularized+Intestinal+Scaffold.">Mimicking Metastases Including Tumor Stroma: A New Technique to Generate a Three-Dimensional Colorectal Cancer Model Based on a Biological Decellularized Intestinal Scaffold.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 22 (7), 621-635 (2016).</li><li>G&#246;ttlich, 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=A+Combined+3D+Tissue+Engineered+In+Vitro/In+Silico+Lung+Tumor+Model+for+Predicting+Drug+Effectiveness+in+Specific+Mutational+Backgrounds.">A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds.</a> J. Vis. Exp. (110), e53885 (2016).</li><li>Stratmann, A. T., 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=Establishment+of+a+human+3D+lung+cancer+model+based+on+a+biological+tissue+matrix+combined+with+a+Boolean+in+silico+model.">Establishment of a human 3D lung cancer model based on a biological tissue matrix combined with a Boolean in silico model.</a> Molecular oncology. 8 (2), 351-365 (2014).</li><li>Groeber, 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=A+first+vascularized+skin+equivalent+for+as+an+alternative+to+animal+experimentation.">A first vascularized skin equivalent for as an alternative to animal experimentation.</a> Altex. 33 (4), 415-422 (2016).</li><li>Plunkett, N., O'Brien, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioreactors+in+tissue+engineering.">Bioreactors in tissue engineering.</a> Technology and Health Care. 19 (1), 55-69 (2011).</li><li>Nienow, A. W., Rafiq, Q. A., Coopman, K., Hewitt, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+potentially+scalable+method+for+the+harvesting+of+hMSCs+from+microcarriers.">A potentially scalable method for the harvesting of hMSCs from microcarriers.</a> Biochemical Engineering Journal. 85, 79-88 (2014).</li><li>Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hematoxylin+and+eosin+staining+of+tissue+and+cell+sections.">Hematoxylin and eosin staining of tissue and cell sections.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2008 (5), pdb-prot4986 (2008).</li></ol>

Ein Hauptziel des Microcarrier ist der Ausbau der Zellen unter Beibehaltung ihrer Differenzierung um Zellen an die Notwendigkeit zu liefern. Die dargestellte Methode einzuführen RCP Microcarriers Zellen in der Lage zu befestigen, vermehren und besiedeln die Microcarriers mit hoher Zelldichte waren. Dies wurde von lebenden/Toten Färbung, beobachtet, in denen mehr als 90 % der lebensfähigen Zellen gefunden wurden, während nur wenige Tote Zellen nach 7 Tagen des dynamischen Kulturen gewonnen wurden. Ebenso bestätigt di...

Ein generelles Problem in Gewebe-engineering-Anwendungen ist eine hohe Zellmasse mit dem richtigen Differenzierung Phänotyp an der Stelle des weichen müssen. Die Anwendung des Microcarriers zur Behebung dieses Problems begann 1967 mit zunehmender Bedeutung bis heute in den Bereichen orthopädische Gewebetechnik für groß angelegte Generation von Haut, Knochen, Knorpel und Sehnen1. Sie ermöglichen das Handling von anhaftenden Kulturen in Hinsicht ähnelt der Aussetzung Cultures2 durch den Ausbau der Zellen auf Microscale dreidimensionale (3D) Substraten. Dabei erleben die Zellen eine homogene Nährstoffversorgung und Zelle-Matrix Interaktionen, dass Blei, bessere Wartung der in Vivo3,4 Differenzierung, die oft verloren im Laufe der Zeit in 2D5nähert. Eine höhere Oberflächen-Volumen-Verhältnis - führt schließlich zu einer Zelle höhere Erträge6,7, höhere gas und Nährstoff Wechselkurse im Vergleich zu statischen Systemen8, die Möglichkeit zu regulieren und die Kultur nach körperlichen Reize9und das Potenzial für die Aufstockung der Erweiterung Prozess7 sind weitere Vorteile. Verschiedene Funktionen wie Durchmesser, Dichte, Porosität, Oberflächenladung und Adhäsion Eigenschaften10,11 unterscheiden die verschiedenen im Handel erhältlichen Mikro - und Makro-Träger. Einer der wichtigsten Vorteile ist jedoch deren Potenzial als Microtissues Zustellung an Seite defekt oder Nachfrage.
Für Anwendungen der Microcarrier Technologie im Knochen Tissue Engineering, illustriert wir in einem früheren Bericht12 die Produktion der neuen Microcarrier Typ konstituiert eine rekombinante Kollagen ich Peptid (RCP, als Cellnest im Handel erhältlich). Diese neue Microcarrier ermöglicht die GMP-gerechte, Skalierung von Gerüst und Zelle Produktion Bedarf für die Zelle Lieferung in einem klinischen Szenario. In diesem Zusammenhang ermöglicht tuning Gerüst Stabilität, Abbaurate und Oberflächeneigenschaften durch geeignete Wahl einer geeignet Vernetzung Strategie anzupassen, die Technik, um die ausgewählte Anwendung, Zelltyp von Interesse oder gezielt Gewebe13. Vor allem macht der mögliche Einsatz von dieser Microcarrier als eine injizierbare Zelle Liefersystem für therapeutische Anwendung14 sie besonders interessant in einem klinischen Umfeld.
In diesem Beitrag zeigen wir daher die Kultivierung Verfahren zur Isolierung und Erweiterung der menschlichen Knochenmark stammenden mesenchymaler Stromazellen Zellen (hBMSCs) und menschlichen dermalen mikrovaskuläre Endothelzellen (HDMECs) auf Kollagen-ich-basierten rekombinante Peptid-basierte Microcarriers und deren Vorbereitung für die Lieferung in einem klinischen Umfeld. Darüber hinaus beschreiben wir Zusatzprotokolle nützlich für die Aufrechterhaltung der Zellviabilität nach Implantation.
Zellviabilität nach der Implantation ist in der Tat stark abhängig von Vaskularisierung15,16,17, der Austausch von Sauerstoff und Nährstoffen gewährleistet und erleichtert die Entsorgung. Bioreaktoren sind ein Ansatz um Vaskularisierung meistern in Gewebe-Engineering und pflegen Zellviabilität durch Perfusion Kulturmedium bietet dabei Sauerstoff und Nährstoffe18. Hier zeigen wir eine in-vitro- Methode zur Bewertung der Migration Fähigkeit mikrovaskuläre Endothelzellen aus der RCP-Microcarriers zu einem Biomatrix und ihre Fähigkeit, de Novo Vaskularisierung und Angiogenese beizutragen. Diese Biomatrix ist ein decellularized Segment des porcinen Jejunum bezeichnet BioVaSc (biologische durchblutet Gerüst), reich an Kollagen und Elastin und vaskulären Strukturen, einschließlich Fütterung Arterie und eine drainierende Vene19 , die wurde mit bewahrt Einnistung Fragen20beantragt.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromide (MTT)</td>
			<td>Serva Electrophoresis GmbH</td>
			<td>20395.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4&#8217;,6-Diamidino-2-phenylindoldihydrochloride (DAPI)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D9542</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic acid 100%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>533,001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analytical balance Kern EG 2200-2NM</td>
			<td>Kern &#38; Sohn GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ascorbate-2-phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A8960</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioreactor</td>
			<td>Chair of Tissue Engineering and Regenerative Medicine, Wuerzburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bright field microscope Axiovert 40C</td>
			<td>Carl Zeiss AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellnest</td>
			<td>Fujifilm</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tubes (15 mL, 50 mL)</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagen R solution 0,4%</td>
			<td>Serva Electrophoresis GmbH</td>
			<td>47254.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM-F12</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11320-033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D8537</td>
			<td>Modified, without calcium chloride and magnesium chloride</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin 1%</td>
			<td>Morphisto</td>
			<td>10177.01000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 96%</td>
			<td>Carl Roth GmbH</td>
			<td>T171.4</td>
			<td>Denatured</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal calf serum (FCS)</td>
			<td>Bio&#38;SELL</td>
			<td>FCS.ADD.0500</td>
			<td>not heat-inactivated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence microscope BZ-9000</td>
			<td>Keyence</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Haematoxylin</td>
			<td>Morphisto</td>
			<td>10231.01000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexamethyldisilazane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>440191</td>
			<td>Reagent grade, &#8805;99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator for bioreactor</td>
			<td>Chair of Tissue Engineering and Regenerative Medicine, Wuerzburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Live/Dead Cell Double Staining Kit</td>
			<td>Fluka</td>
			<td>04511KT-F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stirrer plate</td>
			<td>2Mag</td>
			<td>80002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium 199</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M0650</td>
			<td>10X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate reader 
			Tecan Infinite M200</td>
			<td>Tecan</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle 21G 16mm</td>
			<td>VWR</td>
			<td>613-5389</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Papain from papaya latex</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4762</td>
			<td>lyophilized powder, &#8805; 10 units/mg protein</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraffin</td>
			<td>Carl Roth GmbH</td>
			<td>6642.6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pump</td>
			<td>Ismatec</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quanti-iT PicoGreen dsDNA assay kit</td>
			<td>Thermo Fischer Scientific</td>
			<td>P7589</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histofix 4%</td>
			<td>Carl Roth GmbH</td>
			<td>P087</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscope Supra 25</td>
			<td>Carl Zeiss AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide solution 1.0 N</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S2770</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spinner flasks (25 mL)</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>356879</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe 1 mL</td>
			<td>VWR</td>
			<td>720-2561</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture flasks (25 cm2, 75 cm2, 150 cm2)</td>
			<td>TPP Techno Plastik Products AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan blue 0.4%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T8154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VascuLife VEGF-Mv</td>
			<td>Lifeline cell technology</td>
			<td>LL-0005</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
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recombinant collagen i peptide microcarriers for cell expansion and their potential use as cell delivery system in a bioreactor model

Gewebe-Engineering ist ein vielversprechendes Feld, konzentrierte sich auf die Entwicklung von Lösungen für die steigende Nachfrage auf Gewebe und Organe zur Transplantationszwecke. Der Prozess um solche Gewebe zu generieren ist komplex und beinhaltet eine geeignete Kombination von bestimmten Zelltypen, Gerüste und körperliche oder biochemische Reize, Zellwachstum und Differenzierung zu führen. Microcarriers stellen eine ansprechende Werkzeug, Zellen in eine dreidimensionale (3D) Mikroumgebung zu erweitern, da sie höhere Oberfläche-Volumen-Verhältnis bieten und die in-Vivo -Situation im Vergleich zu herkömmlichen zweidimensionalen Methoden genauer zu imitieren. Das Gefäßsystem, liefert Sauerstoff und Nährstoffe zu den Zellen und die Gewährleistung der Abfallentsorgung, stellt einen wichtigen Baustein bei der Erzeugung von Geweben entwickelt. In der Tat fallen die meisten Konstrukte nach aufgrund fehlender vaskulären Unterstützung implantiert. In dieser Studie stellen wir ein Protokoll für die Endothelzellen Expansion auf rekombinante Kollagen-basierten Microcarriers unter dynamischen Bedingungen in Spinner Kolben und Bioreaktoren, und wir erklären, wie man in dieser Einstellung Zellviabilität und Funktionalität bestimmen. Darüber hinaus schlagen wir eine Methode für die Zelle Lieferung Vaskularisierung Zwecken ohne zusätzliche Ablösung Schritte notwendig. Darüber hinaus bieten wir eine Strategie, um die Zelle Vaskularisierung Potenzial in einem Bioreaktor Perfusion auf eine decellularized biologische Matrix bewerten. Wir glauben, dass die Nutzung der vorgestellten Methoden zur Entwicklung neuer zellbasierte Therapien für eine Vielzahl von Tissue engineering-Anwendungen in der klinischen Praxis führen könnte.

Wie in Abbildung 1Adargestellt, erhalten wir hohe Anzahl der lebensfähigen Zellen auf die RCP-Microcarriers nach 7 Tagen Kultur, ermittelt durch die lebenden/Toten Färbung. Diese Ergebnisse wurden durch SEM Analyse bestätigt in denen vollständig kolonisierten Microcarriers rund um die Poren, zum Teil überwuchert sie (Abbildung 1 b) beobachtet wurden. Auf der anderen Seite führte Experimente, in denen Zellen nicht gleichmä?...

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Recombinant Collagen I Peptide Microcarriers for Cell Expansion and Their Potential Use As Cell Delivery System in a Bioreactor Model

Rekombinante Kollagen Modell I Peptid-Microcarriers für Zelle Expansion und ihre mögliche Verwendung als Zelle-Delivery-System in einem Bioreaktor

Wir schlagen eine Zelle Erweiterung Protokoll über makroporöse Microcarriers und deren Verwendung als Delivery-System in einem Bioreaktor Perfusion eine decellularized Gewebe-Matrix zu säen. Wir gehören auch verschiedene Techniken um Zellproliferation und Lebensfähigkeit der Zellen kultiviert auf Microcarriers zu bestimmen. Darüber hinaus zeigen wir die Funktionalität der Zellen nach Bioreaktor Kulturen.

Tissue engineering is a promising field, focused on developing solutions for the increasing demand on tissues and organs regarding transplantation ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Organotypic Collagen I Assay: A Malleable Platform to Assess Cell Behaviour in a 3-Dimensional Context

Organotypische Collagen I Assay: A Temperguss Platform to Cell Verhalten in 3-Dimensional Kontext beurteilen

Cell migration is fundamental to many aspects of biology, including development, wound healing, the cellular responses of the immune system, and ...

Forschung

Biotechnik

Rotating Cell Culture Systems for Human Cell Culture: Human Trophoblast Cells as a Model

Rotierende Cell Culture Systems für Human Cell Culture: Human Trophoblastzellen als Modell

The field of human trophoblast research aids in  understanding the complex environment established during placentation. Due to the  nature of these ...

Constructing a Collagen Hydrogel for the Delivery of Stem Cell-loaded Chitosan Microspheres

Der Bau einer Kollagen-Hydrogel für die Lieferung von Stem Cell-beladenen Chitosan-Mikrokügelchen

Multipotent stem cells have been shown to be extremely useful in the field of regenerative medicine1-3. However, in order to use these cells effectively ...

Skin Tattooing As A Novel Approach For DNA Vaccine Delivery

Haut Tätowieren als einen neuartigen Ansatz für DNA Vaccine Lieferung

Nucleic acid-based vaccination is a topic of growing interest, especially plasmid DNA (pDNA) encoding immunologically important antigens. After the ...

Microfluidic Picoliter Bioreactor for Microbial Single-cell Analysis: Fabrication, System Setup, and Operation

In this protocol the fabrication, experimental setup and basic operation of the recently introduced microfluidic picoliter bioreactor (PLBR) is described ...

Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

Zellzusammendrücken als Robust, Mikrofluidik Intrazelluläre Delivery Platform

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

An Improved Method for the Preparation of Type I Collagen From Skin

Ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Typ I-Kollagen aus der Haut

Soluble type 1 collagen (COL1) is used extensively as an adhesive substrate for cell cultures and as a cellular scaffold for regenerative applications. ...

Cultivation of Mammalian Cells Using a Single-use Pneumatic Bioreactor System

Anbau von Säugetierzellen mit einem Einweg-Bioreaktorsystem Pneumatische

Recent advances in mammalian, insect, and stem cell cultivation and scale-up have created tremendous opportunities for new therapeutics and personalized ...

Minced Tissue in Compressed Collagen: A Cell-containing Biotransplant for Single-staged Reconstructive Repair

Zerkleinerte Gewebe in komprimierter Collagen: Ein zellhaltigen Biotransplant für einstufige rekonstruktive Reparatur

Conventional techniques for cell expansion and transplantation of autologous cells for tissue engineering purposes can take place in specially equipped ...

Fabrication of Extracellular Matrix-derived Foams and Microcarriers as Tissue-specific Cell Culture and Delivery Platforms

Die Herstellung von extrazellulären Matrix-derived Foams und Mikroträgern als gewebespezifische Zellkultur und Delivery-Plattformen

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus ...