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

Bu eser kısmen bir AO Vakfı Start-Up hibe (S-14-03 H) ve Friedrichsheim Frankfurt am Main, Almanya tabanlı Vakfı (Stiftung Friedrichsheim) tarafından desteklenmiştir.

1. inşaat elektrik stimülasyonu hücre kültürü odası
<ol><li>EStim odası kurmak için Standart 6-şey hücre kültür plakaların iki kapakları toplamak; % 99.99 platin tel, 60 cm çapında uzunluğu 0,5-1 mm; gümüş kaplı bakır tel, 70 cm 0.6 mm çapında uzunluğundadır; kesmek kerpeteni; Havya Seti; bir tüp dinamiğinin tutkal; bir kablo terminal bloğu bağlayıcı, (isteğe bağlı); altı küçük 2,2 V LED bir tüp küflenmez silikon yapıştırıcı kaplama (isteğe bağlı); bir rulo siyah elektr...

<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>

Burada bir odası ve gelişmiş Osteojenik farklılaşma sonuçları EStim ile mezenkimal kök hücre tedavisi için bir yöntem açıklanmaktadır.
Sunulan EStim Kur özel ekipman/bilgi gerektirmez ve bir standart kök hücre biyolojisi/Biyokimya laboratuarında genç araştırmacılar tarafından gerçekleştirilebilir. Ancak, ne zaman bina ve EStim odası kullanarak, kritik bir kaç adımda özel bakım alınmalıdır. Bu metal çok yumuşak ve hassas olduğu gibi platin elektrotlar işlerk...

Travma ve/veya hastalık kaynaklı kemik defektleri artış hücre tedavisi ve rejeneratif tıp teknolojileri farklı kombinasyonları kullanarak tedavi. MSCs onların nispeten yüksek osteojenik etkinlik, yalıtım ve genişleme verimlilik ve güvenlik1nedeniyle bu tür tedavi seçiminde hücreyiz. Osteojenik faaliyetlerini en üst düzeye çıkarmak ve böylece, tedavi edici etkinliği onların en iyi duruma getirmek için çeşitli Yöntemler (Mauney ve ark.2tarafından gözden olarak) önce bu tedaviler kullanımları MSCs işlemek için getirilmiştir. Bir tür vitro3 MSC Osteojenik farklılaşma geliştirmek ve kemik içinde vivo4şifa teşvik için gösterilen EStim yöntemdir. MSCs EStim ile tedavi üzerinde odaklanan çalışmalar giderek artan sayıda rağmen EStim'ın pro osteojenik etkisi maksimize etmek için en uygun bir rejimi henüz tanımlanması gerekir.
EStim kullanarak diğer tüp bebek yöntemleri tuz köprüleri hücreleri metalik elektrotlar5' ten ayıran kültür orta sular altında kullanmak. Bunun yararı EStim tuz köprüler teslim sitotoksik olabilir kimyasal yan (Örneğin, korozyon metalik elektrot) getirilmesi ortadan kaldırır olduğunu. Bu avantaj rağmen tuz köprüleri ile çalışmak için hantal ve dağıttıkları EStim iki sistem kullanırken elde edilen sonuçlar ilişkilendirmek üzere o içinde teslim edilen içinde vivo modellerden farklıdır. Hücre kültür kuyu içinde sabit metalik veya karbon elektrotlar ile EStim teslim kurulumları (Hronik-Tupaj ve Kaplan6tarafından gözden olarak) daha iyi vivo içinde kullanılan aygıtlar simülasyonu; Ancak, bu cihazların temiz/kullanır arasında sterilize etmek zor ve deney okudu hücre sayısı sınırlıdır. Burada özellikle bu diğer ayarlar sınırlamaları gidermek için sunulan EStim odası dizayn ettik. Çoğu bu EStim odası kullanarak deneyimi ile 2D ve 3D kültürler, kemik iliği ve yağ-doku-kaynaklı MSCs3,4içeren bir önemli yararı bu odası bu iken bu çok yönlü ve, nispeten küçük değişiklikleri, diğer hücre tipleri farklı koşullarda çeşitli altında çalışmaya adapte olabilir.
Burada biz bir EStim hücre kültürü odası İnşaatı tarif; o zaman, biz kullanımı EStim ve Osteojenik farklılaşma ortaya çıkan etkisini ölçme farklı rejimleri ile tedavi MSCs tarafından göstermek. MSC Osteojenik farklılaşma kalsiyum birikimi, alkalen fosfataz aktivitesi ve osteojenik marker gen ekspresyonu ile değerlendirilir. Önemlisi, bu kurulum programı, kullanılan deneyler biz uzun EStim tedavi kesildi sonra bu pro osteojenik efektleri geçerli gözlenen.

<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

Mezenkimal kök/stromal hücreler (MSCs) kapsamlı yaklaşımlar mühendislik dokusunda kemik iyileşmesine katkıda bulunmak üzere kullanılmaktadır. Elektriksel stimülasyon (EStim) kemik klinik ayarlarında şifa teşvik ve MSC Osteojenik farklılaşma tüp bebek artırmak için gösterilmiştir. Burada biz bir EStim hücre kültürü odası İnşaatı tarif ve tedavisinde kullanımı sıçan kemik iliği türevi MSC Osteojenik farklılaşma geliştirmek için. MSCs EStim ile 7 gün süreyle tedavi Osteojenik farklılaşma önemli bir artış sonuçlanır ve önemlisi, uzun (7 gün) EStim kesilir sonra bu pro osteojenik etkisi devam ederse bulduk. Bu yaklaşım ile EStim Osteojenik farklılaşma geliştirmek için MSCs pretreating, tedavi sonuçları mühendislik kemik dokusu optimize etmek ve böylece, onlara tam terapötik potansiyellerini elde etmenize yardımcı için kullanılabilir. Bu uygulamanın yanı sıra, bu EStim hücre kültürü odası ve iletişim kuralı da geçiş, nükleer silahların yayılmasına karşı apoptozis ve iskele eki gibi diğer EStim duyarlı hücre davranışlar araştırmak için kullanılabilir.

100 mV/mm EStim MSCs, hücreleri ile EStim 3 için tedavi Osteojenik farklılaşma üzerinde etkisini değerlendirmek için 7 ve 14 gün veya nontreated (kontrol) analiz tarafından değerlendirilmesi morfolojik değişiklikler ve kalsiyum birikimi (Şekil 2 kültür, 14 gün ). Bu parlak alan mikroskobu (morfoloji değişiklikleri) kullanarak hücreleri görüntüleme veya % 4 paraformaldehyde çözüm hücrelerde sabitleme, onları %0.02 alizarin kırmızı...

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

Burada çeşitli elektriksel stimülasyon ve Osteojenik farklılaşma geliştirmek için mezenkimal kök hücre tedavisinde kullanımı yapan hücreleri göstermek için tasarlanmış bir hücre kültürü odası yapımı için bir iletişim kuralı mevcut.

İnşaat ve in Vitro mezenkimal kök/Stromal hücrelerdeki Osteojenik farklılaşma güçlendirmeye yönelik bir elektriksel stimülasyon odası kullanımı

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

Burada, ortak altı duvar kültürü plakaları kullanarak bir elektrik stimülasyon odası oluşturmak için nasıl göstermek, ve nasıl mezenkimal kök hücrelerde osteojenik farklılaşma teşvik etmek için kullanmak. Bu oda kolay ve inşa etmek pahalı değil, ve birden fazla deneyde yeniden kullanılabilir. Odamızda elektriksel stimülasyon ile ön tedavi edildikten sonra, mezenkimal kök hücreler kemik dokusu mühendisliği tedavilerinde sonuçları iyileştirmek için kullanılabilir.Bu oda aynı zamanda göç, proliferasyon, membran potansiyelindeki değişiklikler, apoptoz ve dikkatli eki gibi diğer hücre tiplerini ve elektro-duyarlı hücre davranışlarını araştırmak için de kullanılabilir. Altı kuyu plakalı bir kapakta, işaretleyin ve sonra iki adet milimetre çapında delik açın, 25 milimetre arayla, altı kuyunun her birinin dış kenarına yakın. Sonra, 12 beş santimetre uzunluğunda bölümler halinde platin bir tel kesti.Her beş santimetrelik bölümü el ile L" şeklinde bükün, bir ucunu üç santimetre, diğer iki santimetre uzunluğunda bırakarak. Daha sonra gümüş kaplı teli 35 santimetre uzunluğunda iki şekilde kesin. Platin telin uzun bükülmüş ucunu delinmiş deliğe takın ve kapağın dışından 1-2 milimetre çıkıntılı olarak yerleştirin.Forceps kullanarak bükün. Daha sonra, kapak deliklerindeki platin telleri süper iletken tutkalla sabitleyin ve yaklaşık altı saat kurumaya bırakın. Katotları hazırlamak için, kapaktan gümüş kaplı tellere çıkıntılı altı platin telin uçlarını lehim.Anodları hazırlamak için, diğer gümüş kaplı teller için kalan altı platin teller lehim. Daha sonra, işlevselliği onaylamak için altı anot-katot platin-elektrot çiftleri arasında devre LED'ler ekleyin. Kültür plakalarıdaki hücrelerin LED ışığına maruz kalmamasını önlemek için her LED'in altına bir parça siyah yalıtım bandı yerleştirin.Daha sonra, tel terminal bloğu konektörünü altı kuyulu plaka kapağının sol üst köşesine yapıştırın ve her iki gümüş kaplı kabloyu giriş terminallerine bağlayın. Daha sonra, ikinci bir altı kuyuplaka kapağının sol üst köşesinden 20 milimetre karelik bir keserek, ilk kapaktaki terminal blok konektörünü yerleştirmek için. Elektrotlarla donatılmış ilk kapağı, ikinci kapağı nı kapatın ve yapıştırıcı bantla birlikte bantlayın.İki standart yalıtımlı bakır telin bir ucunu tel konektörün çıkış terminallerine, diğer ucunu da muz erkek konektörlerine bağlayın. Ön paneldeki A-OFF düğmesine basarak güç kaynağını açın. Birinci düğmeye basarak kanal bir'i etkinleştirin.Daha sonra, voltajı ayarlamak için 4. Yük çıkışını 2,5 volt olarak ayarlayın. Ardından Enter tuşuna basın.Hücrelerin E sapı ile tedavi edildikleri gün, elektrotları %70 etanol çözeltisinde 30 dakika sterilize edin. Daha sonra, ek bir 30 dakika boyunca bir güvenlik kabininde UV ışığı altında kurulayın. Laminar akış kaputunda, elektrotlarla donatılmış kapakla donatılmış kültürlü MSC'leri içeren altı kuyulu plakayı kaplayın ve elektrotların tamamen ortama batırDığından emin olun.Daha sonra, kapalı altı kuyulu plakayı hücrelerle birlikte kuvöze aktarın ve kablolarını güç kaynağına bağlayın. Daha sonra, güç kaynağını 2,5 volt yük çıkışına ayarlayın ve hücreleri E sapı ile bir saat tedavi edin. Stimülasyondan sonra güç kaynağını çıkarın ve E kök odasını kuvözden çıkarın.Steril koşullarda, elektrotlarla donatılmış kapağı standart altı kuyulu plaka kapağıyla değiştirin. Daha sonra, kuvöz hücreleri geri ve gece boyunca bırakın. Elektrotları önce PBS ile, sonra %70 etanol çözeltisi ile temizleyin.Daha sonra elektrot yüzeyindeki birikmiş korozyon ürünlerini ince zımpara kağıdı ile temizleyin. E kök tedavisini altı gün üst üste tekrarlayın. Dördüncü gün, elektriksel stimülasyon uygulamadan önce, ve steril koşullar altında, 1,5 mililitre orta spispirating ve önceden ısıtılmış, taze osteojenik farklılaşma ortamı 1,5 mililitre ile değiştirerek kültür ortamı değiştirin.Yedi gün üst üste elektrikstimülasyon uyguladıktan sonra, ek bir yedi gün boyunca kültür hücreleri korumak, her üç ila dört gün orta alışverişi. Tedavi tamamlandığında, hücre morfolojisi değişikliklerini mikroskop altında analiz edin. MsC osteojenik farklılaşma üzerinde elektriksel stimülasyon etkisini değerlendirmek için, kalsiyum birikimi ölçmek, alkali fosfataz aktivitesi, ve osteojenik marker gen ekspresyonu, başka bir yerde açıklandığı gibi.MsC osteojenik farklılaşma üzerinde elektriksel stimülasyon milimetre başına 100 milivolt etkisini değerlendirmek için, üç, yedi ve 14 gün boyunca elektriksel stimülasyon ile tedavi hücreleri ve tedavi edilmeyen hücreler, morfolojik değişiklikler ve kalsiyum birikimi değerlendirilerek kültürün 14. Yedi ve 14 gün boyunca elektriksel stimülasyon ile tedavi edilen hücrelerde hücre morfolojisi ve kalsiyum birikintilerinde önemli değişiklikler görüldü. Osteojenik marker gen ekspresyonu değişikliklerinin detaylı bir analizi kültürün üçüncü, yedi ve 14.Kültürün yedinci gününde, RunX2 ekspresyonu yedi gün boyunca elektriksel uyarılma ile tedavi edilen hücrelerde anlamlı olarak daha yüksekti. Colla1 ekspresyonu yedi gün boyunca tedavi edilen hücrelerde anlamlı olarak daha yüksekti, kültürün 14. Osteopontin ekspresyonu, kültürün üçüncü, yedi ve 14.Osterix ekspresyonu her zaman kontrol hücrelerinde yoktu ve elektriksel uyarılmaya maruz kalan hücrelerde sadece yedi ve 14 günlük kültürde görüldü. Elektrikstimülasyon odası nın inşası nispeten kolaydır. Ancak platin telleri kullanırken ve elektrotları temizlerken ve sterilize ederken özel özen izlenmelidir.Odamızda elektriğe önceden işlenmiş hücreler, tek başına veya bir iskele malzemesinin üzerine oturtulur, elektriksel stimülasyonun olumlu etkisinin in vitro olarak nasıl devam ettiğini incelemek için hayvan modellerine yerleştirilmesi ne kadar iyi. Bu teknik, elektriksel stimülasyonun hücre fonksiyonlarını düzenleyen mekanizmayı incelemek için basit ama güçlü bir araç sağlar. Bu bilgi rejeneratif tıp hücrelerinde kullanılabilir.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Elektrik Stimülasyonu murin myoblast Progenitör Hücreler ve Uygulama Mühendislik İskelet Kası Dokular

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

Yeniden İnşa İnsan Kornea gibi Epitelyal (RHCE) Doku Modeli kullanılarak Göz tahriş Kimyasalların Tehlike Tanımlaması Göz tahrişi Testi (EIT)

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

Heparin Binding Domain osteojenik Büyüme Faktörü Teslim polielektrolit Kompleksi

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

bir<em&gt; İn Vitro</emKemirgen İntervertebral Disk&gt; Organ Kültürü Modeli

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

Geliştirilmiş 3D hidrojel Neuroinflammation Vitro modelleme için birincil gliyal hücreler kültürleri

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

Yalıtım insan alveoler kapaklarini ve Osteojenik etkinlik kapaklarini türetilmiş hücre D vitamini etkileri Mezenkimal kök hücrelerin

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

Hücrelerin Cardiomyogenic potansiyeli geliştirmek için aynı anda elektrik ve mekanik stimülasyon

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

Uzun Süreli Nanomalzeme Maruziyetini Takiben İn vitro Genotoksisite Testi için Gelişmiş 3D Karaciğer Modelleri

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

Silikon Nanowires ve Optik Stimülasyon İç-ve Hücrelerarası Elektrik Kaplin İncelemeler için

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

DNA Kullanarak Hücrelerin Basit, Uygun Fiyatlı ve Modüler Deseni

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