Name: construction and use of an electrical stimulation chamber for enhancing osteogenic differentiation in mesenchymal stem/stromal cells in vitro
Uploaded: 2019-01-31T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Construction and Use of an Electrical Stimulation Chamber for Enhancing Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem/Stromal Cells In Vitro at JoVE.com

Эта работа частично поддержали АО Фонд пособия (S-14-03 H) и Фонд Friedrichsheim (Stiftung Friedrichsheim), базирующийся в Франкфурт-на-Майне, Германия.

1. Строительство электрической стимуляции клеток культуры камеры
<ol><li>Чтобы построить приблиз камеры, соберите две крышки стандартной ячейки 6-ну культуры пластин; 99,99% платиновой проволоки, 60 см в длину с диаметром 0,5 – 1 мм; серебро покрытием медной проволоки, 70 см в длину с диаметром 0.6 ...

<ol>
	<li>Oryan, A., Kamali, A., Moshiri, A., Baghaban Eslaminejad, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Mesenchymal+Stem+Cells+in+Bone+Regenerative+Medicine:+What+Is+the+Evidence?.">Role of Mesenchymal Stem Cells in Bone Regenerative Medicine: What Is the Evidence?.</a> Cells, Tissues, Organs. 204 (2), 59-83 (2017).</li><li>Mauney, J. R., Volloch, V., Kaplan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Adult+Mesenchymal+Stem+Cells+in+Bone+Tissue+Engineering+Applications:+Current+Status+and+Future+Prospects.">Role of Adult Mesenchymal Stem Cells in Bone Tissue Engineering Applications: Current Status and Future Prospects.</a> Tissue Engineering. 11 (5-6), 787-802 (2005).</li><li>Mobini, S., Leppik, L., Thottakkattumana Parameswaran, V., Barker, J. H. <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+effect+of+direct+current+electrical+stimulation+on+rat+mesenchymal+stem+cells.">In vitro effect of direct current electrical stimulation on rat mesenchymal stem cells.</a> PeerJ. 5, e2821 (2017).</li><li>Leppik, 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=Combining+electrical+stimulation+and+tissue+engineering+to+treat+large+bone+defects+in+a+rat+model.">Combining electrical stimulation and tissue engineering to treat large bone defects in a rat model.</a> Scientific Reports. 8 (1), S1 (2018).</li><li>Song, 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=Application+of+direct+current+electric+fields+to+cells+and+tissues+in+vitro+and+modulation+of+wound+electric+field+in+vivo.">Application of direct current electric fields to cells and tissues in vitro and modulation of wound electric field in vivo.</a> Nature Protocols. 2 (6), 1479-1489 (2007).</li><li>Hronik-Tupaj, M., Kaplan, D. L. <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+the+responses+of+two-+and+three-dimensional+engineered+tissues+to+electric+fields.">A review of the responses of two- and three-dimensional engineered tissues to electric fields.</a> Tissue Engineering. Part B, Reviews. 18 (3), 167-180 (2012).</li><li>Huang, 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=An+improved+protocol+for+isolation+and+culture+of+mesenchymal+stem+cells+from+mouse+bone+marrow.">An improved protocol for isolation and culture of mesenchymal stem cells from mouse bone marrow.</a> Journal of Orthopaedic Translation. 3 (1), 26-33 (2015).</li><li>Nau, 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+engineered+vascularized+periosteal+flap+enriched+with+MSC/EPCs+for+the+treatment+of+large+bone+defects+in+rats.">Tissue engineered vascularized periosteal flap enriched with MSC/EPCs for the treatment of large bone defects in rats.</a> International Journal of Molecular Medicine. 39 (4), 907-917 (2017).</li><li>Eischen-Loges, M., Oliveira, K. M. C., Bhavsar, M. B., Barker, J. H., Leppik, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pretreating+mesenchymal+stem+cells+with+electrical+stimulation+causes+sustained+long-lasting+pro-osteogenic+effects.">Pretreating mesenchymal stem cells with electrical stimulation causes sustained long-lasting pro-osteogenic effects.</a> PeerJ. 6, 4959 (2018).</li><li>Livak, K. J., Schmittgen, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+relative+gene+expression+data+using+real-time+quantitative+PCR+and+the+2(-Delta+Delta+C(T))+Method.">Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method.</a> Methods. 25 (4), 402-408 (2001).</li><li>Curtis, K. 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=EF1alpha+and+RPL13a+represent+normalization+genes+suitable+for+RT-qPCR+analysis+of+bone+marrow+derived+mesenchymal+stem+cells.">EF1alpha and RPL13a represent normalization genes suitable for RT-qPCR analysis of bone marrow derived mesenchymal stem cells.</a> BMC Molecular Biology. 11, 61 (2010).</li><li>Wang, L., Li, Z. -. y., Wang, Y. -. p., Wu, Z. -. h., Yu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Expression+Profiles+of+Marker+Genes+in+Osteogenic+Differentiation+of+Human+Bone+Marrow-derived+Mesenchymal+Stem+Cells.">Dynamic Expression Profiles of Marker Genes in Osteogenic Differentiation of Human Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells.</a> Chinese Medical Sciences Journal (Chung-kuo i hsueh k'o hsueh tsa chih). 30 (2), 108-113 (2015).</li><li>Kim, H. B., Ahn, S., Jang, H. J., Sim, S. B., Kim, 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=Evaluation+of+corrosion+behaviors+and+surface+profiles+of+platinum-coated+electrodes+by+electrochemistry+and+complementary+microscopy:+biomedical+implications+for+anticancer+therapy.">Evaluation of corrosion behaviors and surface profiles of platinum-coated electrodes by electrochemistry and complementary microscopy: biomedical implications for anticancer therapy.</a> Micron. 38 (7), 747-753 (2007).</li><li>Cho, Y., Son, M., Jeong, H., Shin, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electric+field-induced+migration+and+intercellular+stress+alignment+in+a+collective+epithelial+monolayer.">Electric field-induced migration and intercellular stress alignment in a collective epithelial monolayer.</a> Molecular Biology of the Cell. , mbcE18010077 (2018).</li><li>Tai, G., Tai, M., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrically+stimulated+cell+migration+and+its+contribution+to+wound+healing.">Electrically stimulated cell migration and its contribution to wound healing.</a> Burns &amp; Trauma. 6, 20 (2018).</li><li>Love, M. R., Palee, S., Chattipakorn, S. C., Chattipakorn, N. <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+electrical+stimulation+on+cell+proliferation+and+apoptosis.">Effects of electrical stimulation on cell proliferation and apoptosis.</a> Journal of Cellular Physiology. 233 (3), 1860-1876 (2018).</li><li>Adams, D. S., Levin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+principles+for+measuring+resting+membrane+potential+and+ion+concentration+using+fluorescent+bioelectricity+reporters.">General principles for measuring resting membrane potential and ion concentration using fluorescent bioelectricity reporters.</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2012 (4), 385-397 (2012).</li><li>Jin, G., Li, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+electrically+conductive+scaffold+as+the+skeleton+of+stem+cell+niche+in+regenerative+medicine.">The electrically conductive scaffold as the skeleton of stem cell niche in regenerative medicine.</a> Materials Science &amp; Engineering. C, Materials for Biological Applications. 45, 671-681 (2014).</li><li>Hronik-Tupaj, M., Rice, W. L., Cronin-Golomb, M., Kaplan, D. L., Georgakoudi, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoblastic+differentiation+and+stress+response+of+human+mesenchymal+stem+cells+exposed+to+alternating+current+electric+fields.">Osteoblastic differentiation and stress response of human mesenchymal stem cells exposed to alternating current electric fields.</a> Biomedical Engineering Online. 10, 9 (2011).</li></ol>

Здесь мы описываем строительной палаты и метод для лечения мезенхимальных стволовых клеток с приблиз, что приводит к расширенной Остеогенные дифференциации.
Приблиз установки представлены не требует специального оборудования/знаний и могут выполняться в лаборатории ?...

Увеличение травма или заболевание индуцированной костных дефектов проходят лечение с использованием различных сочетаний технологий регенеративной медицины и клеточной терапии. MSCs являются клетки выбора такого лечения, из-за их относительно высокой активности остеогенные, изоляции и расширение эффективности и безопасности1. Для максимизации их Остеогенные активность и, таким образом, оптимизировать их терапевтической эффективности, были введены несколько методов для манипулирования MSCs до их использования в этих методов лечения (как рассмотрено Mauney et al.2). Один из таких методов является приблиз, который был показан для повышения MSC Остеогенные дифференциации в пробирке3 и кости Исцеление в естественных условиях4. Несмотря на растущее количество исследований, посвященных лечении MSCs с приблиз оптимальный режим для максимального приблиз в про Остеогенные эффект еще предстоит определить.
Другие в пробирке методы, с помощью приблиз используют соли мосты, погруженной в среде культуры, которая отделяет клетки от металлических электродов5. Преимуществом этого является, что доставку приблиз через мосты соли устраняет введение химических побочных продуктов (например, коррозии металлических электродов), которые могут быть цитотоксических. Несмотря на это преимущество соль мосты являются обременительными для работы с, и они доставить приблиз отличается от что поставленный в в естественных условиях модели, что делает его трудно соотнести результаты, полученные при использовании двух систем. Установок, которые доставляют приблиз через металлические или углеродных электродов, фиксированной внутри скважины культуры клеток (как рассмотрено Hronik-Тупак и Каплан6) лучше имитировать устройства, используемые в естественных условиях; Однако эти устройства являются трудно очистить/стерилизации между использованиями и ограничено количество клеток, которые могут быть изучены на эксперимент. Мы разработали приблиз камеры, представленные здесь, специально для устранения ограничений этих установок. Хотя большинство из нашего опыта, с помощью этой камеры приблиз с 2D и 3D культур, содержащих костного мозга и жировой ткань производных MSCs3,4, основным преимуществом этой камеры является то, что он универсален и с относительно малой изменения, могут быть адаптированы для изучения других типов клеток под целый ряд различных условий.
Здесь мы описываем строительство приблиз палаты культуры клеток; Затем мы продемонстрировать его использование в лечении MSCs с различных схем приблиз и измерения результирующий эффект на Остеогенные дифференциации. MSC Остеогенные дифференциация оценивается через отложение кальция, щелочной фосфатазы и остеогенном маркер экспрессии генов. Важно отметить, что в прошлых экспериментов, которые используются этой установки, мы наблюдали что эти про Остеогенные эффекты сохраняются долго после того, как приблиз лечение было прекращено.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Estim fabrication</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Banana connector/Jack adaptor</td>
			<td>Poppstars</td>
			<td>1008554</td>
			<td>2 pieces</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutting pliers</td>
			<td>Knipex</td>
			<td>78 03 125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC power supply (0-30V/0-3A)</td>
			<td>B&#38;K Precision</td>
			<td>Model 9130B</td>
			<td>Any simular model could be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulated flexible wires (0.14 mm2)</td>
			<td>Conrad Electronic International</td>
			<td>604794, 604093</td>
			<td>2 pieces</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-corrosive silicone rubber</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>3140 RTV</td>
			<td>*could be purchased by many stores</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum Wire (999,5/1000; 1mm &#248;)</td>
			<td>Junker Edelmetalle</td>
			<td>00D-3010</td>
			<td>0.6 m needed for 1 Estim chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% Ethanol solution</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td>Sterilisation of Estim chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver coated copper wire (0.6 mm &#248;)</td>
			<td>Conrad Electronic International</td>
			<td>409334 - 62</td>
			<td>&#8776;70 cm needed for 1 Estim device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering iron Set</td>
			<td>Conrad Electronic International</td>
			<td>1611410 - 62</td>
			<td>Any simular model could be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TPP 6-well plate lid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z707759-126EA</td>
			<td>2 lids for Estim chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.2V wired circular LEDs</td>
			<td>Conrad Electronic International</td>
			<td>599525 - 62</td>
			<td>6 pieces</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UHU Super glue</td>
			<td>UHU GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td>n/a</td>
			<td>*could be purchased by many stores</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MSC culture</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-Glycerophosphate disodium salt hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G9422</td>
			<td>osteogenic cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM, low glucose, GlutaMAX Supplement, pyruvate</td>
			<td>Thermo-Fischer Scientific</td>
			<td>21885025</td>
			<td>cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS, no calcium, no magnesium</td>
			<td>Thermo-Fischer Scientific</td>
			<td>14190144</td>
			<td>cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexamethasone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D4902</td>
			<td>osteogenic cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Thermo-Fischer Scientific</td>
			<td>10500064</td>
			<td>cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml Falcon tube</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>62,547,004</td>
			<td>cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Ascorbic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A4544</td>
			<td>osteogenic cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>Thermo-Fischer Scientific</td>
			<td>15140122</td>
			<td>cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley (SD) rat mesenchymal stem cells, bone marrow origin</td>
			<td>Cyagen</td>
			<td>RASMX-01001</td>
			<td>cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell detachment solution</td>
			<td>Thermo-Fischer Scientific</td>
			<td>A1110501</td>
			<td>cell culture, cell detachment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TC Flask, T75</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>833911302</td>
			<td>cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TPP 6-well plates</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z707759-126EA</td>
			<td>cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Dye, 0.4% solution</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1450021</td>
			<td>cell count</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

construction and use of an electrical stimulation chamber for enhancing osteogenic differentiation in mesenchymal stem/stromal cells in vitro

Для ускорения заживления кости в ткани, инженерные подходы широко использовались мезенхимальных стволовых стромальных клеток (Майкрософт) (MSCs). Электрическая стимуляция (приблиз) продемонстрировал увеличение MSC Остеогенные дифференциации в пробирке и поощрять кости Исцеление в клинических условиях. Здесь мы описываем строительной палаты культуры клеток приблиз и его использование в лечении крыса кости-костного мозга производные MSC активизировать Остеогенные дифференциации. Мы обнаружили, что лечение MSCs с приблиз на 7 дней приводит к значительным увеличением Остеогенные дифференциации, и главное, это про Остеогенные эффект сохраняется долго после того, как прекращается (7 дней) приблиз. Этот подход предварительной обработки MSCs с приблиз активизировать Остеогенные дифференциация может использоваться для оптимизации костной ткани, инженерные результаты лечения и, таким образом, помочь им в достижении их полный терапевтический потенциал. Помимо этого приложения эта палата культуры клеток приблиз и протокол может также использоваться для расследования других приблиз чувствительных клеток поведения, такие как миграция, распространения, апоптоз и насадку леска.

Чтобы оценить эффект 100 МВ/мм приблиз на Остеогенные дифференциация MSCs, клетках, обработанных с приблиз на 3, 7 и 14 дней или nontreated (управления) были проанализированы на 14 день культивирования путем оценки морфологических изменений и отложение кальция (Рисунок...

Watch this Scientific Journal Video about Construction and Use of an Electrical Stimulation Chamber for Enhancing Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem/Stromal Cells In Vitro at JoVE.com

Construction and Use of an Electrical Stimulation Chamber for Enhancing Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem/Stromal Cells In Vitro

Здесь мы представляем протокол для строительства палаты культуры клеток, предназначен подвергать клетки различных видов электрической стимуляции и его использование в лечении мезенхимальных стволовых клеток для повышения Остеогенные дифференциации.

Строительство и использование электрической стимуляции камеры для укрепления Остеогенные дифференцирования мезенхимальных стволовых стромальных клеток In Vitro

Mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) have been used extensively to promote bone healing in tissue engineering approaches. Electrical stimulation (EStim) ...

Здесь мы показываем, как построить электрическую камеру стимуляции с использованием общих шестистенных пластин культуры, и как использовать его для того, чтобы стимулировать остеогенную дифференциацию в мезенхимальных стволовых клетках. Эта камера проста и не дорого строить, и может быть повторно использована в нескольких экспериментах. После предварительной обработки с электрической стимуляции в нашей камере, мезенхимальные стволовые клетки могут быть использованы для улучшения результатов в костной ткани инженерных процедур.Эта камера также может быть использована для исследования других типов клеток и электрочувствительных клеток поведения, как миграция, пролиферация, изменения в мембранном потенциале, апоптоз, и тщательное вложение. В шести скважин пластины крышкой, знак, а затем просверлить два одного миллиметра диаметром отверстия, 25 миллиметров друг от друга, вблизи внешнего края каждой из шести скважин. Затем разрежьте платиновую проволоку на 12 секций длиной пять сантиметров.Вручную согните каждую пятисемейную секцию в форму L, оставив один конец длиной три сантиметра, а другой два сантиметра в длину. Затем разрежьте проволоку с серебряным покрытием на две длины 35 сантиметров. Вставьте более длинный изогнутый конец платиновой проволоки в просверленное отверстие, оставляя один-два миллиметра, выступающие с внешней стороны крышки.Согните его с помощью типсов. После этого закрейте платиновые провода в отверстиях крышки сверхпроводящитым клеем и оставьте их высохнуть в течение примерно шести часов. Чтобы подготовить катоды, припой советы всех шести платиновых проводов, выступающие из крышки в один из серебряных покрытием проводов.Чтобы подготовить аноды, припой оставшиеся шесть платиновых проводов к другим серебряным покрытием проводов. Впоследствии добавьте светодиоды в схему между каждой из шести анодо-катодных платиновых электродных пар, чтобы подтвердить функциональность. Поместите кусок черной изоляционной ленты под каждый светодиод, чтобы предотвратить подвергая клетки в культуре пластины светодиодного света.Затем приклейте разъем блока проволочного терминала к верхнему левому углу крышки пластины из шести хорошо, и соедините оба провода с серебряным покрытием к входным терминалам. Затем вырежьте 20-миллиметровый на 20-миллиметровый квадратный участок из верхнего левого угла второй крышки пластины из шести хорошо, чтобы разместить разъем блока терминала на первой крышке. Обложка первой крышкой, оснащенной электродами, со второй крышкой, и лента их вместе с клейкой лентой.Подключите один конец двух стандартных изолированных медных проводов к выходным терминалам разъема провода, а другой заканчивается банановыми мужскими разъемами. Включите питание, нажав кнопку ON-OFF на передней панели. Активируйте первый канал, нажав кнопку один.После этого нажмите кнопку четыре, чтобы установить напряжение. Установите выход нагрузки на 2,5 вольт. Затем нажмите Enter.В день клетки обрабатываются стеблем Е, стерилизовать электроды в 70%этаноловом растворе в течение 30 минут. Затем высушите их под ультрафиолетовым светом в шкафу безопасности еще на 30 минут. В ламинарный капюшон потока, покрыть шесть хорошо пластины, содержащей культурные MSCs с крышкой оснащен электродами, убедившись, что электроды полностью погружены в среду.Затем перенесите покрытую шестиявую пластину с ячейками в инкубатор и соедините ее провода с питанием. Затем установите источник питания до 2,5 вольт нагрузки выход и лечить клетки с E стебель в течение одного часа. После стимуляции отключите электроснабжение и удалите стволовую камеру E из инкубатора.В стерильных условиях замените крышку, оснащенную электродами, стандартной крышкой из шести хорошо. Впоследствии верните клетки в инкубатор и оставьте их на ночь. Очистите электроды, сначала с помощью PBS, а затем с 70%этанола раствора.Затем очистите накопленные продукты коррозии от поверхности электрода тонкой наждачной бумагой. Повторите лечение E стволовыми в течение шести дней подряд. На четвертый день, до применения электрической стимуляции, и в стерильных условиях, изменить культуру среды, аспирации 1,5 миллилитров среды и заменить его 1,5 миллилитров предварительно разогретой, свежей остеогенной дифференциации среды.После применения электрической стимуляции в течение семи дней подряд, поддерживать клетки в культуре в течение еще семи дней, обменивая среды каждые три-четыре дня. Когда лечение завершено, проанализируйте изменения морфологии клеток под микроскопом. Оценить влияние электрической стимуляции на остеогенную дифференциацию MSC, измерить осаждение кальция, активность щелочной фосфатазы и экспрессию генов остеогенного маркера, как описано в других местах.Для оценки влияния 100 милливольт на миллиметр электрической стимуляции на остеогенную дифференциацию MSC, клетки, обработанные электрической стимуляцией в течение трех, семи и 14 дней и необработаваемые клетки, были проанализированы в день 14 культуры путем оценки морфологических изменений и осаждения кальция. Значительные изменения в морфологии клеток и отложениях кальция были видны в клетках, обработанных электрической стимуляцией в течение семи и 14 дней. Детальный анализ изменений экспрессии генов остеогенного маркера был проведен в дни 3, 7 и 14 культуры.На седьмой день культуры экспрессия RunX2 была значительно выше в клетках, обработанных электрической стимуляцией в течение семи дней. В то время как выражение Colla1 было значительно выше в клетках, обработанных в течение семи дней, измеренных в день 14 культуры. Выражение остеопонтина было значительно увеличено в электрически стимулированных клетках в дни 3, 7, и 14 культуры.Выражение osterix отсутствовало в контрольных клетках во все моменты времени, и было замечено только в семь и 14 дней культуры в клетках, подверженных электрической стимуляции. Электрическая камера стимуляции относительно проста в сборке. Однако особое внимание следует принимать при обращении с платиновыми проводами, а также при очистке и стерилизации электродов.Клетки, предварительно обработанные электричеством в нашей камере, в одиночку или сидящие на эшафоте, могут быть имплантированы в модели животных, чтобы изучить, как положительный эффект электрической стимуляции сохраняется в пробирке. Этот метод обеспечивает простой, но мощный инструмент для изучения механизма, с помощью которого электрическая стимуляция регулирует функции клеток. Эти знания могут быть доступны в клетках регенеративной медицины.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Engineering Skeletal Muscle Tissues from Murine Myoblast Progenitor Cells and Application of Electrical Stimulation

Инженерные скелетных мышечных тканей из мышиных миобластов клеток-предшественников и применения электрической стимуляции

Engineered muscle tissues can be used for several different purposes, which include the production of tissues for use as a disease model in vitro, e.g. to ...

Eye Irritation Test (EIT) for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial (RhCE) Tissue Model

Eye Irritation Test EIT for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial RhCE Tissue Model

Раздражение глаз тест (СПЭ) для идентификации опасности глазных Раздражает химических веществ с использованием реконструированного человеческой роговицы, как Эпителиальный (RHCE) тканей Модель

To comply with the Seventh Amendment to the EU Cosmetics Directive and EU REACH legislation, validated non-animal alternative methods for reliable and ...

Polyelectrolyte Complex for Heparin Binding Domain Osteogenic Growth Factor Delivery

Полиэлектролита Комплекс для гепаринсвязывающий домена Остеогенная фактор роста Доставка

During reconstructive bone surgeries, supraphysiological amounts of growth factors are empirically loaded onto scaffolds to promote successful bone ...

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

<em&gt; In Vitro</em&gt; Орган культуры Модель мышиной межпозвонкового диска

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

Улучшение 3D гидрогеля культур первичных глиальных клеток In Vitro моделирования Neuroinflammation

In the central nervous system, numerous acute injuries and neurodegenerative disorders, as well as implanted devices or biomaterials engineered to enhance ...

Isolation of Mesenchymal Stem Cells from Human Alveolar Periosteum and Effects of Vitamin D on Osteogenic Activity of Periosteum-derived Cells

Изоляция мезенхимальных стволовых клеток человека надкостницей альвеолярного и эффекты витамина d на Остеогенные активность клеток, надкостницы, полученных

Mesenchymal stem cells (MSCs) are present in a variety of tissues and can be differentiated into numerous cell types, including osteoblasts. Among the ...

Simultaneous Electrical and Mechanical Stimulation to Enhance Cells' Cardiomyogenic Potential

Одновременное электрической и механической стимуляции для повышения потенциала клеток Cardiomyogenic

Cardiovascular diseases are the leading cause of death in developed countries. Consequently, the demand for effective cardiac cell therapies has motivated ...

Advanced 3D Liver Models for In vitro Genotoxicity Testing Following Long-Term Nanomaterial Exposure

Расширенные 3D модели печени для тестирования генотоксичности in vitro после долгосрочного воздействия наноматериалов

Due to the rapid development and implementation of a diverse array of engineered nanomaterials (ENM), exposure to ENM is inevitable and the development of ...

Silicon Nanowires and Optical Stimulation for Investigations of Intra- and Intercellular Electrical Coupling

Кремниевые нанопроводы и оптическая стимуляция для исследований внутриклеточного и межклеточного электрического соединения

Myofibroblasts can spontaneously internalize silicon nanowires (SiNWs), making them an attractive target for bioelectronic applications. These ...

Simple, Affordable, and Modular Patterning of Cells using DNA

Простое, доступное и модульное структурирование клеток с использованием ДНК

The relative positioning of cells is a key feature of the microenvironment that organizes cell-cell interactions. To study the interactions between cells ...