Name: wet-spinning-based molding process of gelatin for tissue regeneration
Uploaded: 2019-03-07T14:15:00
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この研究によって、国防の大臣 (MAB-105-070; をサポートされていましたMAB-106-077;MAB-107-032;MAB-107-065)、科学技術 (ほとんど 107-2320-B016-016)、三サービス総合病院、国立省防衛医療センター、台湾 (TSGH-C106-046;TSGH-C106-115。TSGH-C107-041)、鄭新総合病院と国立防衛医療センター協力 (CH-NDMC-107-8)。

脂肪組織は、認定機関のレビュー ボードの三サービス総合病院、整形外科手術から得られた、動物を対象とする台北、台湾 (中華民国) 手続きは、国立で動物ケア委員会によって承認されています。国防医学院、台湾 (中興)。
1 湿式紡糸
<ol><li>
ソリューションの準備
	<ol>
<li>5% (w/v) 濃度を取得する二重蒸留水 100 ml ゼラチン パウダー 5 g を溶かします。</li>
	...

<ol>
	<li>Bagnall, A. M., Jones, L., Duffy, S., Riemsima, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+fixation+surgery+for+acute+traumatic+spinal+cord+injury.">Spinal fixation surgery for acute traumatic spinal cord injury.</a> Cochrane Database of Systematic Reviews. 1, 004725 (2008).</li><li>Fehlings, M. G., Perrin, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+and+timing+of+early+decompression+for+cervical+spinal+cord+injury:+update+with+a+review+of+recent+clinical+evidence.">The role and timing of early decompression for cervical spinal cord injury: update with a review of recent clinical evidence.</a> Injury. 36, 13-26 (2005).</li><li>Yang, L., Jones, N. R., Stoodley, M. A., Blumbergs, P. C., Brown, C. 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W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chondroitin+sulphate+proteoglycans+in+the+central+nervous+system:+changes+and+synthesis+after+injury.">Chondroitin sulphate proteoglycans in the central nervous system: changes and synthesis after injury.</a> Biochemical Society Transactions. 31, 335-336 (2003).</li><li>Fawcett, J. W., Asher, R. 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G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+recent+developments+in+natural+fibre+composites+and+their+mechanical+performance.">A review of recent developments in natural fibre composites and their mechanical performance.</a> Composites Part A-Applied Science and Manufacturing. 83, 98-112 (2016).</li><li>Lundgren, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+fibers+made+from+proteins.">Synthetic fibers made from proteins.</a> Advances in Protein Chemistry. 5, 305-351 (1954).</li><li>Radishevskii, M. B., Serkov, A. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+materials+as+porous+scaffolds+for+tissue+engineering.">Cellular materials as porous scaffolds for tissue engineering.</a> Progress in Materials Science. 46, 273-282 (2001).</li><li>Michalczyk, K., Ziman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nestin+structure+and+predicted+function+in+cellular+cytoskeletal+organization.">Nestin structure and predicted function in cellular cytoskeletal organization.</a> Histology and Histopathology. 20, 665-671 (2005).</li></ol>

我々 は単純な湿式紡績天然高分子組織再生の研究に適用できる技術を使ってゼラチン ベースの生体材料の開発を紹介しました。この作品は、ゼラチン ゼラチン自体のプロパティを最適化する目的で、他のソースの追加なしの素晴らしいたんぱく源として作製の可能性を示した。完全にゼラチン ベースの生体材料の開発を部屋の温度 (22-26 ° C) で行った。穏やかなソリューションの準備は、?...

組織再生における最新の開発には、医療における新たな治療戦略の改善のための挑戦を表す組織工学」のアプリケーションが含まれます。たとえば、神経系の再生、次の傷害または病気の限られた可能性は世界的に重大な健康問題を生じます。神経系に関連する病態生理学的プロセスの複雑さのためまたは伝統的な自家の使用安定化手術の実装機能の成果に利点を提供する示されているのための強力な証拠がないです。脊柱固定手術1,2の効果。被災地で組織が失われた、hypertrophically によるアストロ サイト3、最終的に密集したグリア瘢痕4,5を形成に置き換え。この行列は、ブロック神経の回復は6、7の機能し、は、このように、大きく再生の妨げのバリアとして機能します。組織の損失を防ぐために、破損した領域の整合性を維持することによってだけでなく、神経細胞の直接の代替を提供することにより瘢痕関連結合組織の形成を減らす適切な充填のギャップを期待すると軸索の再生を促進するための回路。
高分子生体材料として自然な細胞外マトリックス (ECM) のサポートを通じて、細胞または軸索行動と組織進行の規程に基づき、組織再生療法の足場として推奨されています。繊維の形式は、その一次元構造8により、様々 な材料のためのビルディング ブロックとして一般的と見なされます。繊維は、溶融押出成形や湿式紡糸法によって一般に得ることがただし、大きいサイズとコスト、装置およびこれらのメソッドを実行する難しさの挑戦しています。さらに、高分子繊維に関連する仕事の大半は合成または複合材料に集中しています。天然の高分子生体材料の源としては、人間の体の良い生体適合性プロパティを提供しています。それにもかかわらず、天然高分子繊維の配置を得るに比較的合成高分子ソース9のよりも難しいです。したがって、良質なたんぱく源としての天然高分子生体材料繊維への変換が重要な戦略 — だけでなく生体材料の繊維は、直接モノマーに不要な変換を回避するため、原料から分離されたが、見た目と良好な特性10またタンパク質繊維があります。
この点では、湿式紡糸、組織工学のための実験室規模で実装できるの基本的な概念を自然なポリマー繊維の生産のための安価な処理法について述べる。湿式紡糸は、押出、適したポリマー無溶剤に高分子溶液の凝固によって実行されます。適切な粘性ソリューション凝固中にドープした溶解するポリマー分子が発生します。相転移によるフィラメントの溶解度を失うし、固体高分子相11の形で沈殿します。組織再生アプリケーションのために適切考慮される成形プロセスによって管形状にゼラチンの開発を拡大してこの概念を参照します。さらに、本質的に、我々 開発することもゼラチン繊維からの材料の任意の形状 (例えば、ゼラチン コンジットを重ねいくつかのゼラチン繊維)、他のアプリケーションを必要に応じて。
ゼラチン、生分解性天然高分子は、変性、加水分解コラーゲン、コラーゲン12の結晶、非晶質、またはトリプル ヘリカル状態などから形成されます。そのコラーゲンは脊椎動物と無脊椎動物13,14神経の成長を誘導する主要な ECM の蛋白質の構造に類似しているすべての結合組織の重要な構造蛋白質をよく知られていると、同時に脊髄損傷の中に分泌するグリコサミノグリカンの大量に置き換えられます。したがって、ソースとしてゼラチンの使用は任意の医療車両に最適になります。ゼラチンは生分解性も安価なソースばかりかと cytocompatible と一時的な欠陥フィラー15に臨床的に実証済み。管形成,を in vitro および in vivo のテストここで説明は、ゼラチンは、優れた生体適合性と今後組織エンジニア リング アプリケーションの適合性を示しています。ひと脂肪幹細胞を培養、ゼラチン チューブは、神経細胞マーカーとして肯定的な特異染色による神経前駆細胞に分化を向上します。さらに、この研究では、定められた方法によって生成されるギャップ材料を充填としてゼラチンが期待されている管理しやすく安全にする組織の強化のため相関自然なポリマーの開発が現在組織の技術者が大いに再生戦略。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="4">Solution preparation:</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatin type B (porcine)</td>
			<td>Ferak</td>
			<td>Art. -Nr. 10733</td>
			<td>500 g vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wet spinning process:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pump</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>Model M312</td>
			<td>Minipuls*3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic tube connector</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>14011</td>
			<td>1 box</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe</td>
			<td>Sterican</td>
			<td>5A06258541</td>
			<td>26Gx1/2&#34;(0.45 x 12mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Ferak</td>
			<td>Art. -Nr. 00010</td>
			<td>2.5 L vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycaprolactone CAPA 6500</td>
			<td>Perstorp</td>
			<td>24980-41-4</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane&#160;</td>
			<td>Scharlau</td>
			<td>CL03421000</td>
			<td>1 L vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Pasteur pipette</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-678-20A</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostat</td>
			<td>Shinetec instruments</td>
			<td>ST-B021</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral venous catheter (Introcan Certo)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>1B03258241</td>
			<td>24Gx3/4&#34;(0.7 x 19mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Morphology of the gelatin tube:</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ion sputter coater machine&#160;</td>
			<td>Hitachi</td>
			<td>e1010</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning electron microscopy</td>
			<td>Hitachi</td>
			<td>S-3000N</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cultivation of cells on the gelatin tube:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>488625</td>
			<td>100 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>923119</td>
			<td>500 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified Eagle&#39;s medium&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>31600-034</td>
			<td>Powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Keratinocyte-SFM medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10744-019</td>
			<td>500 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T25 culture flask</td>
			<td>TPP</td>
			<td>90025</td>
			<td>VENT type</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-well plate</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>1209938</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immunocytochemistry:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phospate-buffered saline</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>654471</td>
			<td>500 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic acid glacial</td>
			<td>Ferak</td>
			<td>Art. -Nr. 00697</td>
			<td>500 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NP-40 surfactant (Tergitol solution)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>056K0151</td>
			<td>500 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal goat serum</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>S-1000-20</td>
			<td>20 mL vial, concentrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nestin (primary antibody)</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>SC-23927</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Donkey anti-mouse-fluorescein isothiocyanate (secondary antibody)</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>SC-2099</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst 33342</td>
			<td>Anaspec</td>
			<td>AS-83218</td>
			<td>5 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>In vivo biocompatibility test:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tiletamine+zolazepam&#160;</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>BC91</td>
			<td>5 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Bayer korea</td>
			<td>KR03227</td>
			<td>10 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketoprofen</td>
			<td>Astar</td>
			<td>1406232</td>
			<td>2 mL vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine solution</td>
			<td>Everstar</td>
			<td>HA161202</td>
			<td>4 L barrel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cefazolin</td>
			<td>China Chemical &#38; Pharmaceutical</td>
			<td>18P909</td>
			<td>1 g vial</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>Shinetec instruments</td>
			<td>ST-B021</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissor</td>
			<td>Shinetec instruments</td>
			<td>ST-B021</td>
			<td>-</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

wet-spinning-based molding process of gelatin for tissue regeneration

この記事は、モノフィラメント繊維または他の適切な形態に天然高分子としてゼラチンを製造するための安価な方法を示します。湿式紡糸法をゼラチン繊維は適切な凝固中のスムーズな押し出しによって生成されます。、これらのゼラチン繊維の組織の特徴を模倣する能力を機能面を向上させるため、ゼラチンは、この概念を参照して管形状に成形できます。ゼラチン チューブ, in vitro および in vivo 検査を受け、組織工学の適用のための大きな可能性を示しています。ゼラチンに (例えば、緊張または心血管系システム)、被災地域の組織を置き換えると同様幹細胞と神経回路の直接の代替を提供することによって再生を促進するためにチューブを使用ことができます適切な詰め物ギャップ材料として機能します。このプロトコルに基づいて天然高分子生体材料を作成する詳細な手順について説明し、その実装は、大きな組織再生の戦略を実現する相関の天然高分子開発メリットを得る予定です。

本研究では、正常に繊維 (図 2A) にゼラチンとユーザーフレンドリーな湿式紡糸概念を介して管 (図 2B, C) を開発しました。これらのゼラチン ベースの材料は、その形状に応じて、任意の医療ツールとして利用できます。機能表面とそのような材料のフレームがより組織再生に適しているを考えると...

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Wet-spinning-based Molding Process of Gelatin for Tissue Regeneration

我々 は開発し、ティッシュ エンジニア リングのアプリケーションに使用されるゼラチン ベースの生体材料の構築のため、湿式紡糸概念に基づくプロトコルを記述します。

組織再生用ゼラチンのウェット ベース回転成形プロセス

This article presents an inexpensive method to fabricate gelatin, as a natural polymer, into monofilament fibers or other appropriate forms. Through the ...

このプロトコルは、単一の繊維ストリップから任意の好ましい医療用途に使用できる様々なストリップに材料を開発するために、ウェットスピニングの基本的な概念を改善します。この技術は、単純で安価であり、天然ポリマーを目的とする材料用のタンパク質のリソースにカスタマイズするための合成ポリマーの添加を必要としない。この技術は、中枢または末梢神経系治療、血管置換、または直接尿路再建などの冷間療法を殺すために生体物質の開発に拡張することができる。この方法は、組織神経化や再生医療のための戦略として含む医療用途のために意図されています.このテクニックは初心者でも簡単に実装できます。いくつかの成形の繰り返しの後、最適な形成を維持するために溶液の品質を常にチェックする必要があることに注意してください。湿った紡糸管を形成するために、最初に24ゲージを3/4インチの末梢静脈カテーテルで3秒間調製したゼラチン溶液に沈め、次いで1分間、作製したアセトン溶液に浸漬する。これらの手順を 20 回繰り返します。最後のアセトン浸漬後、成形チューブを室温で5分間乾燥させ、ヘモスタットを使用してカテーテルからガラスパスツールピペットにゼラチンチューブを慎重に移し、2.5%ポリカプロラクトンジクロロメタン溶液を使用して室温で一晩アンダーフードインキュベーションします。翌朝、75%エタノールでチューブを短時間水没させる前に、ゼラチンを紫外線下で2時間殺菌する。次いで、残存エタノールを除去するために幹細胞培地でチューブを2回洗浄する。ゼラチンチューブを細胞培養で培養するには、培養フラスコのヒト脂肪幹細胞の末端を0.25%トリプシン-EDTAの1ミリリットルに置き換え、摂氏37度と炭酸ガスを5%で3.5分間培養します。細胞が剥離したら、牛胎児血清1ミリリットルで反応を停止し、細胞懸濁液をマイクロ遠心チューブに移す。遠心分離によって細胞を収集し、幹細胞培地の1ミリリットルでペレットを再懸濁します。その後、ゼラチンチューブを幹細胞培地の3ミリリットルを含む6ウェルプレートの1つのウェルに入れる。細胞を数えた後、種子は、細胞培養インキュベーター中で2週間の培養のためにヒト脂肪幹細胞の4倍の10〜4番目のチューブに。生後8週間の雌のスプレイグ・ドーリーラットのつまみつまみへの応答の欠如によって適切なレベルの沈着を確認した後、トラペジウス領域から髪を剃り、露出した皮膚をポビドネヨウ素溶液で殺菌する。手術部位の細菌汚染を減らすために無菌外科用ドレープでラットを覆い、手術用はさみを使用して浅い2センチメートルの長い皮膚切開を行います。ゼラチンチューブを筋膜と筋肉の間の層に直接入れ、ナイロン縫合糸を使用して創傷を閉じます。次いで、ポビドンヨウ素溶液で切開を殺菌する。ケトプロフェンとセファゾリンの筋肉内注射を介してラットを誘導し、7日間無菌状態で動物を維持する。このユーザーフレンドリーな湿式紡糸の概念は繊維および管にゼラチンを開発するために使用することができる。走査型電子顕微鏡によるゼラチン管の形態学的観察は、内径200マイクロメートル以上、厚さが約20マイクロメートルのあまり滑らかな表面を明らかにしている。神経細胞マーカー発現用のヒト脂肪幹細胞培養ゼラチンチューブの染色は、細胞がゼラチンチューブに浸透して付着し、神経前駆細胞に分化できることを示唆する複数の検出された核と共にマーカーに対する陽性染色を示している。ゼラチンチューブを筋膜層に移植すると、その安全性と生体適合性が確認され、発赤、腫脹、または他の炎症症状の徴候が局所組織内で観察されず、チューブは十分に発達した結合組織に囲まれている。この2点1の手順を試みる一方で、各溶液の特定のコーティング時間における金型の浸漬を確保することは、正確なチューブ形態を構築するために非常に重要である。この手順に従って、ヒト疾患の動物モデルを用いた実験を行い、組織再生戦略のための生体材料の結果を正確に調査することができる。その開発後、この技術は、研究者が単純な相関性の性質ポリマーを決定された医療応用のためのあらゆる種類の材料に開発する道を開いた。通常の使用条件下で, ポリカプロラクタンジクロロメタン溶液は、最小限の環境の危険を提示すると考えられる, しかし、適切なバイオセーフティキャビネットでこの化学物質と任意のステップを実行することを忘れないでください.

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