Name: a net mold-based method of scaffold-free three-dimensional cardiac tissue creation
Uploaded: 2018-08-05T13:00:00
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저자는 다음 자금 출처 인정: 심혈 관 연구에 대 한 마술을 문제 기금.

1입니다. Cardiomyocytes의 준비
<ol><li>앞에서 설명한17지하실 멤브레인 매트릭스와 문화 인간 유도 만능 줄기 세포 (hiPSCs)와 6 잘 플레이트 코트.</li>
	<li>앞에서 설명한 방법18을 사용 하 여 hiPSC CMs로 hiPSCs를 구분 합니다.</li>
	<li>16-18 d 후 차별화에서 일시 중지는 cardiomyocytes 인산 염 버퍼 식 염 수 (PBS) x 1의 2 mL와 함께 각 잘 헹 궈 서 칼슘 또는 마그네슘, 인큐베이션 ...

<ol>
	<li>Gao, L., 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=Myocardial+Tissue+Engineering+With+Cells+Derived+From+Human-Induced+Pluripotent+Stem+Cells+and+a+Native-Like,+High-Resolution,+3-Dimensionally+Printed+Scaffold.">Myocardial Tissue Engineering With Cells Derived From Human-Induced Pluripotent Stem Cells and a Native-Like, High-Resolution, 3-Dimensionally Printed Scaffold.</a> Circulation Research. 120 (8), 1318-1325 (2017).</li><li>Borovjagin, A. V., Ogle, B. M., Berry, J. L., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+Microscale+Devices+to+3D+Printing:+Advances+in+Fabrication+of+3D+Cardiovascular+Tissues.">From Microscale Devices to 3D Printing: Advances in Fabrication of 3D Cardiovascular Tissues.</a> Circulation Research. 120 (1), 150-165 (2017).</li><li>Tandon, 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=Electrical+stimulation+systems+for+cardiac+tissue+engineering.">Electrical stimulation systems for cardiac tissue engineering.</a> Nature Protocols. 4 (2), 155-173 (2009).</li><li>Duran, A. G., 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=Regenerative+Medicine/Cardiac+Cell+Therapy:+Pluripotent+Stem+Cells.">Regenerative Medicine/Cardiac Cell Therapy: Pluripotent Stem Cells.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 66 (1), 53-62 (2018).</li><li>Lux, 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=In+vitro+maturation+of+large-scale+cardiac+patches+based+on+a+perfusable+starter+matrix+by+cyclic+mechanical+stimulation.">In vitro maturation of large-scale cardiac patches based on a perfusable starter matrix by cyclic mechanical stimulation.</a> Acta Biomaterialia. 30, 177-187 (2016).</li><li>Eschenhagen, 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=Three-dimensional+reconstitution+of+embryonic+cardiomyocytes+in+a+collagen+matrix:+a+new+heart+muscle+model+system.">Three-dimensional reconstitution of embryonic cardiomyocytes in a collagen matrix: a new heart muscle model system.</a> The FASEB Journal. 11 (8), 683-694 (1997).</li><li>Moldovan, N. 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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=Biomaterial-Free+Three-Dimensional+Bioprinting+of+Cardiac+Tissue+using+Human+Induced+Pluripotent+Stem+Cell+Derived+Cardiomyocytes.">Biomaterial-Free Three-Dimensional Bioprinting of Cardiac Tissue using Human Induced Pluripotent Stem Cell Derived Cardiomyocytes.</a> Scientific Reports. 7 (1), 4566 (2017).</li><li>Kelm, J. 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+novel+concept+for+scaffold-free+vessel+tissue+engineering:+self-assembly+of+microtissue+building+blocks.">A novel concept for scaffold-free vessel tissue engineering: self-assembly of microtissue building blocks.</a> Journal of Biotechnology. 148 (1), 46-55 (2010).</li><li>Noguchi, 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=Development+of+a+three-dimensional+pre-vascularized+scaffold-free+contractile+cardiac+patch+for+treating+heart+disease.">Development of a three-dimensional pre-vascularized scaffold-free contractile cardiac patch for treating heart disease.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (1), 137-145 (2016).</li><li>Zuppinger, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+culture+for+cardiac+cells.">3D culture for cardiac cells.</a> Biochimica et Biophysica Acta. 1863 (7 Pt B), 1873-1881 (2016).</li><li>Langenbach, 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=Generation+and+differentiation+of+microtissues+from+multipotent+precursor+cells+for+use+in+tissue+engineering.">Generation and differentiation of microtissues from multipotent precursor cells for use in tissue engineering.</a> Nature Protocols. 6 (11), 1726-1735 (2011).</li><li>Fennema, E., Rivron, N., Rouwkema, J., van Blitterswijk, C., de Boer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spheroid+culture+as+a+tool+for+creating+3D+complex+tissues.">Spheroid culture as a tool for creating 3D complex tissues.</a> Trends in Biotechnology. 31 (2), 108-115 (2013).</li><li>Agocha, A., Sigel, A. V., Eghbali-Webb, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+adult+human+heart+fibroblasts+in+culture:+a+comparative+study+of+growth,+proliferation+and+collagen+production+in+human+and+rabbit+cardiac+fibroblasts+and+their+response+to+transforming+growth+factor-beta1.">Characterization of adult human heart fibroblasts in culture: a comparative study of growth, proliferation and collagen production in human and rabbit cardiac fibroblasts and their response to transforming growth factor-beta1.</a> Cell Tissue Research. 288 (1), 87-93 (1997).</li><li>Baudin, B., Bruneel, A., Bosselut, N., Vaubourdolle, 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+protocol+for+isolation+and+culture+of+human+umbilical+vein+endothelial+cells.">A protocol for isolation and culture of human umbilical vein endothelial cells.</a> Nature Protocols. 2 (3), 481-485 (2007).</li><li>Pimentel, C. 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=Three-dimensional+fabrication+of+thick+and+densely+populated+soft+constructs+with+complex+and+actively+perfused+channel+network.">Three-dimensional fabrication of thick and densely populated soft constructs with complex and actively perfused channel network.</a> Acta Biomaterialia. 65, 174-184 (2018).</li><li>Shimizu, 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=Polysurgery+of+cell+sheet+grafts+overcomes+diffusion+limits+to+produce+thick,+vascularized+myocardial+tissues.">Polysurgery of cell sheet grafts overcomes diffusion limits to produce thick, vascularized myocardial tissues.</a> The FASEB Journal. 20 (6), 708-710 (2006).</li><li>Sakaguchi, K., Shimizu, T., Okano, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+three-dimensional+vascularized+cardiac+tissue+with+cell+sheet+engineering.">Construction of three-dimensional vascularized cardiac tissue with cell sheet engineering.</a> Journal of Controlled Release. 205, 83-88 (2015).</li><li>Ong, C. 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=Creation+of+Cardiac+Tissue+Exhibiting+Mechanical+Integration+of+Spheroids+Using+3D+Bioprinting.">Creation of Cardiac Tissue Exhibiting Mechanical Integration of Spheroids Using 3D Bioprinting.</a> Journal of Visualized Experiments. 125 (e55438), (2017).</li><li>Tan, 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=Cell+number+per+spheroid+and+electrical+conductivity+of+nanowires+influence+the+function+of+silicon+nanowired+human+cardiac+spheroids.">Cell number per spheroid and electrical conductivity of nanowires influence the function of silicon nanowired human cardiac spheroids.</a> Acta Biomaterialia. 51, 495-504 (2017).</li><li>Karra, R., Poss, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redirecting+cardiac+growth+mechanisms+for+therapeutic+regeneration.">Redirecting cardiac growth mechanisms for therapeutic regeneration.</a> Journal of Clinical Investigation. 127 (2), 427-436 (2017).</li><li>Bartholoma, 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=Three-dimensional+in+vitro+reaggregates+of+embryonic+cardiomyocytes:+a+potential+model+system+for+monitoring+effects+of+bioactive+agents.">Three-dimensional in vitro reaggregates of embryonic cardiomyocytes: a potential model system for monitoring effects of bioactive agents.</a> Journal of Biomolecular Screening. 10 (8), 814-822 (2005).</li></ol>

이 방법의 중요성의 재현성 및 결과 다층 심장 조직의 효율성에 있다. 심장 조직 공학 분야에서 현재 목표 중 하나는 치는, 다층, 고 기능 3 차원 심장 패치를 생성 하는 방법을 식별 하입니다. 우리는 spheroids 소설 그물 형으로 cardiomyocytes, 내 피 세포, 섬유 아 세포의 구성의 직접 수동 시드 다층된 심장 조직 만들기의 효율적이 고 재현 가능한 방법 보고. 이 방법에 사용 되는 그물 형 6 x 6 x 1 m m 2 x 2 ...

현재 심장 조직 공학의 목표는 대체 또는 손상 된 심근 조직1의 기능과 구조를 복구 하는 치료를 개발 하는 것입니다. 기본 심장 조직의 중요 한 수축 및 electrophysiological 속성을 전시 하는 3 차원 심장 조직 모델을 만드는 방법 급속 하 게 확대 되어 있다2,3. 다양 한 전략을 탐험 하 고 연구4,5에서 사용 되었습니다. 이 방법에서에서 범위 특정 합성 및 천연 생리 활성 hydrogels, 젤라틴, 콜라겐, 섬유 소, 그리고 펩 티 드6, 같은 사용 하 여 바이오 잉크 증 착 기술2 및 bioprinting 기술7.
그것은 비 자유로운 방법 외국 비 계 소재8통합의 단점 없이 소재 기반 방법으로 유사한 조직 생산할 수 표시 되었습니다. 오 렌 Caspi 외. 셀의 다양 한 종류의 매우 vascularized 인간의 조작된 심장 조직9의 세대 수는 설명 했다. 턱 외. spheroids에서 심장 패치 생성을 위한 3 차원 인쇄 방법을 개발. 결과 패치 cardiomyocytes, 섬유 아 세포, 내 피 세포는 70:15:15 비율10에 구성 됩니다. Spheroids 하 여 효과적인 "빌딩 블록" 비 계 없는 심장 조직 창조의 그들은 저 산소 증에 대 한 저항으로 이식11,12에 대 한 충분 한 기계적 무결성을가지고 표시 되었습니다. 이전 학문은 회전 타원 체 생성에 대 한 여러 가지 제작 방법을 설명 했다, 교수형의 사용을 포함 하 여 방법, 스피너 플라스 크13, 미세 시스템14및 비 점착 문화 표면 코팅 또는 코팅 agarose 마이크로 금형15. 이 프로토콜을 사용 하 여 교수형 드롭 장치, spheroids의 수백을 한 번에 집 광을 위한 micropores를 포함.
이 연구는 소설 평방 금형 캐비티에는 spheroids를 수동으로 시드 및 성숙에 대 한 통에 조직 배양 포함 심장 조직 창조에 대 한 효율적인 비 계 없는 방법을 선물 한다. 일반적인 정적 문화 조건 하에서 산소 보급 조직 구조, 중앙 괴 사 발생의 외부 측면에 제한 됩니다. 그러나, 그물 형 금형에 시드 모든 spheroids 영양분과 산소의 증가 보급에 대 한 수 있도록 지속적인 유체 운동, 미디어에 몰두. 또한,이 형 기반 방법 수동 최소의 노력으로 다른 크기의 조직 패치의 동시 생성 가능 하며 결과 조직 형에서 쉽게 제거 될 수 있습니다. 이 새로운 메서드는 비 계, 다층 심장 패치의 효율적이 고 재현 가능한 창조에 대 한 수 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:708px;" width="708">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Human Cardiac fibroblasts (HCF)</td>
			<td style="width:139px;">Sciencell</td>
			<td style="width:119px;">6310</td>
			<td style="width:220px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">FM-2 Consists of Basal Medium</td>
			<td style="width:139px;">Sciencell</td>
			<td style="width:119px;">2331</td>
			<td style="width:220px;">HCF culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:231px;">Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC)</td>
			<td style="width:139px;">Lonza</td>
			<td style="width:119px;">CC-2935</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">EGM+Bullet Kit&#160;</td>
			<td style="width:139px;">Lonza</td>
			<td style="width:119px;">CC5035</td>
			<td>HUVEC culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">E8 media&#160;</td>
			<td style="width:139px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">A1517001</td>
			<td>HiPSC culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Geltrex&#160;</td>
			<td style="width:139px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">A1413202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">TrypLE Express Enzyme (1X)</td>
			<td style="width:139px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:119px;">12604013</td>
			<td>Trypsin and Cell dissociation reagent</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:231px;">RPMI media</td>
			<td style="width:139px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">11875093</td>
			<td style="width:220px;">RPMI media with B-27 supplement is hiPSC-CM culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:231px;">B-27 supplement (50x)</td>
			<td style="width:139px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:119px;">17504044</td>
			<td style="width:220px;">RPMI media with B-27 supplement is hiPSC-CM culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Trypan Blue Solution, 0.4%</td>
			<td style="width:139px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:119px;">15250061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Novel net mold&#160;</td>
			<td style="width:139px;">TissueByNet Co.,Ltd</td>
			<td style="width:119px;">NM25-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">Hanging drop plate</td>
			<td style="width:139px;">Kuraray Co.,Ltd</td>
			<td style="width:119px;">MPc350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:231px;">6 well plates&#160;</td>
			<td style="width:139px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">CLS-3516</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a net mold-based method of scaffold-free three-dimensional cardiac tissue creation

이 프로토콜 고 추가 비 계 자료 없이 3 차원 (3 차원) 심장 조직을 만들 쉬운 그물 형 기반 방법에 설명 합니다. 인간 유도 만능 줄기 세포 유래 cardiomyocytes (iPSC-CMs), 인간의 심장 섬유 아 세포 (HCFs), 그리고 인간의 탯 줄 정 맥 내 피 세포 (HUVECs)는 격리 하 고 70 %iPSC-CMs, 15 %HCFs, 및 15 %HUVECs 세포 현 탁 액을 생성 하는 데 사용. 그들은 spheroids의 수백을 한 번에 집 광을 위한 micropores를 포함 하는 매우 낮은 첨부 파일 "걸기 하락" 시스템에서 공동 경작. 셀 집계 하 고 자발적으로 공동 문화의 3 일 후 구타 spheroids를 형성 한다. spheroids 수확, 새로운 금형 캐비티에 시드 고 인큐베이터에 통에 경작. spheroids가 성숙한 기능 조직 시드 후 약 7 일. 만족 스러운 구조적 무결성 및 동기 박동 동작 융합된 spheroids 결과 다층된 조직에 의하여 이루어져 있다. 이 새로운 메서드는 나중에 심장 마비의 치료에 대 한 설계 조직 만들기를 재현 하 고 비용 효율적인 방법으로 유망 가능성이 있다.

우리의 실험에 우리는 70 %iPSC-CMs, 15% HCFs RPMI/B-27 셀 미디어 mL 당 2,475,000 세포의 농도에 15 %HUVECs 세포 현 탁 액을 활용. 세포 현 탁 액을 만든 후 우리는 프로토콜의 4.3 단계에서 설명한 대로 드롭 시스템에 매달려 매우 낮은 첨부 파일의 각 음에 세포 현 탁 액 4 mL 적절. 교수형의 사용 문화 37 ° C, 5% CO2, 그리고 95% 습도에서 3 일 후에 spheroids를 치고 수백의 자발적인 형...

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A Net Mold-based Method of Scaffold-free Three-Dimensional Cardiac Tissue Creation

비 계-무료 3 차원 심장 조직 창조의 그물 형 기반 방법

이 프로토콜 만족 구조적 무결성 및 동기 박동 동작 3 차원 비 계 없는 심장 조직을 만들 순 형 기반 방법을 설명 합니다.

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. ...

Research

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전도성 잉크의 평면 및 3 차원 인쇄

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3 차원 조직 설계 정렬 사이토 네트워크 발달 메커니즘을 정리 하 고 신경 재생을 촉진 하

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