Name: in vitro 3d cell-cultured arterial models for studying vascular drug targeting under flow
Uploaded: 2021-03-14T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro 3D Cell-Cultured Arterial Models for Studying Vascular Drug Targeting Under Flow at JoVE.com

Bu çalışma İsrail Bilim Vakfı tarafından desteklendi (ISF hibesi # 902/18). Maria Khoury'nin bursu Baroness Ariane de Rothschild Kadın Doktora Programı tarafından desteklendi.

NOT: Bu protokol, şahdamarının 3D modelinin imalatını açıklar ve geometrik parametreleri değiştirerek başka bir ilgi atardamarı oluşturmak için uygulanabilir.
1. İnsan şahdamar modelinin 3D çatallanmasının tasarımı ve imalatı
<ol><li>Hastalardan veya daha önce çalışılan insan şahdamar çatallanmasının geometrilerinden görüntüler seçin ve basılması gereken kalıbın bilgisayar destekli bir tasarım modelini oluşturun. NOT: Şahdamar bifurkasyonu bir giri...

<ol>
	<li>Chiu, J. J., 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=Analysis+of+the+effect+of+disturbed+flow+on+monocytic+adhesion+to+endothelial+cells.">Analysis of the effect of disturbed flow on monocytic adhesion to endothelial cells.</a> Journal of Biomechanics. 36 (12), 1883-1895 (2003).</li><li>Martorell, J., 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=Extent+of+flow+recirculation+governs+expression+of+atherosclerotic+and+thrombotic+biomarkers+in+arterial+bifurcations.">Extent of flow recirculation governs expression of atherosclerotic and thrombotic biomarkers in arterial bifurcations.</a> Cardiovascular Research. 103 (1), 37-46 (2014).</li><li>Karino, T., Goldsmith, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+behaviour+of+blood+cells+and+rigid+spheres+in+an+annular+vortex.">Flow behaviour of blood cells and rigid spheres in an annular vortex.</a> Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological. 279 (967), 413-445 (1977).</li><li>Goldsmith, H. L., Karino, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platelets+in+a+region+of+disturbed+flow.">Platelets in a region of disturbed flow.</a> Transactions - American Society for Artificial Internal Organs. 23, 632-638 (1977).</li><li>Farcas, M. A., Rouleau, L., Fraser, R., Leask, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+3-D,+in+vitro,+endothelial+culture+models+for+the+study+of+coronary+artery+disease.">The development of 3-D, in vitro, endothelial culture models for the study of coronary artery disease.</a> Biomedical Engineering Online. 8, 30 (2009).</li><li>Peng, 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=Modeling+nanoparticle+targeting+to+a+vascular+surface+in+shear+flow+through+diffusive+particle+dynamics.">Modeling nanoparticle targeting to a vascular surface in shear flow through diffusive particle dynamics.</a> Nanoscale Research Letters. 10 (1), 942 (2015).</li><li>Shah, S., Liu, Y., Hu, W., Gao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+particle+shape-dependent+dynamics+in+nanomedicine.">Modeling particle shape-dependent dynamics in nanomedicine.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 11 (2), 919-928 (2011).</li><li>Hossain, S. S., Hughes, T. J., Decuzzi, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+deposition+patterns+for+nanoparticles+in+an+inflamed+patient-specific+arterial+tree.">Vascular deposition patterns for nanoparticles in an inflamed patient-specific arterial tree.</a> Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 13 (3), 585-597 (2014).</li><li>Charoenphol, P., Huang, R. B., Eniola-Adefeso, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+role+of+size+and+hemodynamics+in+the+efficacy+of+vascular-targeted+spherical+drug+carriers.">Potential role of size and hemodynamics in the efficacy of vascular-targeted spherical drug carriers.</a> Biomaterials. 31 (6), 1392-1402 (2010).</li><li>Ta, H. T., Truong, N. P., Whittaker, A. K., Davis, T. P., Peter, 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+effects+of+particle+size,+shape,+density+and+flow+characteristics+on+particle+margination+to+vascular+walls+in+cardiovascular+diseases.">The effects of particle size, shape, density and flow characteristics on particle margination to vascular walls in cardiovascular diseases.</a> Expert Opinion on Drug Delivery. 15 (1), 33-45 (2018).</li><li>Cooley, 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=Influence+of+particle+size+and+shape+on+their+margination+and+wall-adhesion:+implications+in+drug+delivery+vehicle+design+across+nano-to-micro+scale.">Influence of particle size and shape on their margination and wall-adhesion: implications in drug delivery vehicle design across nano-to-micro scale.</a> Nanoscale. 10 (32), 15350-15364 (2018).</li><li>Jiang, X. 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=Quantum+dot+interactions+and+flow+effects+in+angiogenic+zebrafish+(Danio+rerio)+vessels+and+human+endothelial+cells.">Quantum dot interactions and flow effects in angiogenic zebrafish (Danio rerio) vessels and human endothelial cells.</a> Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine. 13 (3), 999-1010 (2017).</li><li>Zarins, C. K., 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=Carotid+bifurcation+atherosclerosis.+Quantitative+correlation+of+plaque+localization+with+flow+velocity+profiles+and+wall+shear+stress.">Carotid bifurcation atherosclerosis. Quantitative correlation of plaque localization with flow velocity profiles and wall shear stress.</a> Circulation Research. 53 (4), 502-514 (1983).</li><li>Chien, S. <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+disturbed+flow+on+endothelial+cells.">Effects of disturbed flow on endothelial cells.</a> Annals of Biomedical Engineering. 36 (4), 554-562 (2008).</li><li>Malek, A. M., Alper, S. L., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodynamic+shear+stress+and+its+role+in+atherosclerosis.">Hemodynamic shear stress and its role in atherosclerosis.</a> JAMA. 282 (21), 2035-2042 (1999).</li><li>Glagov, S., Zarins, C., Giddens, D. P., Ku, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodynamics+and+atherosclerosis.+Insights+and+perspectives+gained+from+studies+of+human+arteries.">Hemodynamics and atherosclerosis. Insights and perspectives gained from studies of human arteries.</a> Archives of Pathology &amp; Laboratory Medicine. 112 (10), 1018-1031 (1988).</li><li>Khoury, M., Epshtein, M., Zidan, H., Zukerman, H., Korin, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+deposition+of+particles+in+reconstructed+models+of+human+arteries.">Mapping deposition of particles in reconstructed models of human arteries.</a> Journal of Controlled Release. 318, 78-85 (2020).</li></ol>

Parçacıkların vasküler hedeflemesini incelemek için mevcut yaklaşımlar, insan vücudunda bulunan fizyolojik koşulları çoğaltmada yetersiz kalmaktadır. Burada sunulan, özelleştirilmiş bir perfüzyon sistemi kullanılarak uygulanan fizyolojik akış altında arteri kaplayan VC'lere partikül hedeflemesini incelemek için insan arterlerinin 3D yeniden yapılandırılmış modellerini imal etmek için bir protokol sunulmaktadır. 3D baskı için malzemeyi seçerken, silikon modeline pigment transferini önleme...

Son zamanlarda insan arterlerinin 1 ,2, 3 ,4,53Dmodelleri kullanılarak çeşitli yaklaşımlar uygulanmıştır. Bu modeller, insan vücudundaki farklı arterlerin fizyolojik anatomisini ve ortamını in vitro olarak çoğaltır. Bununla birlikte, daha çok hücre biyolojisi çalışmalarında kullanılmıştır. Parçacıkların endotellere vasküler hedeflemesi üzerine yapılan güncel çalışmalar siliko hesaplama simülasyonları 6,7,8, in vitro mikroakışkan modeller 9,10,11ve in vivo hayvan modelleri12içerir. Sağladıkları içgörülere rağmen, bu deneysel modeller, kan akışı ve hemodinamiklerin baskın faktörleri oluşturduğu insan arterlerinde meydana gelen hedefleme sürecini doğru bir şekilde simüle edememiştir. Örneğin, karmaşık devridaim akış deseni ve duvar kesme gerilme gradyanı ile bilinen karotis arter çatallanmadaki aterosklerotik bölgelere yönelik parçacık hedefleme çalışması, parçacıkların endotel 13 , 14,15,16'yaulaşmadan önce yaptıkları yolculuğu etkileyebilir. Bu nedenle, bu çalışmalar fizyolojik ortamı, yaniboyutu, boyutu, anatomisini ve akış profilini çoğaltan koşullar altında yapılmalıdır.
Son zamanlarda, bu araştırma grubu, parçacıkların vaskülür17'yebirikmesini ve hedeflenerek incelenmesini incelemek için 3D yeniden yapılandırılmış insan arteriyel modeller üretmektedir. Modeller, daha sonra iç duvarlarını kaplayan insan WC'leri ile kültürlenen insan kan damarlarının geometrik 3D kopyalarına dayanıyordu. Ek olarak, fizyolojik akış üreten bir perfüzyon sistemine maruz kaldığında, modeller fizyolojik durumları doğru bir şekilde çoğaltmıştır. Perfüzyon sistemi, hem kapalı hem de açık devre konfigürasyonlarında peristaltik bir pompa kullanarak sıvıları sabit bir akış hızında perfüzyonlamak için tasarlanmıştır (Şekil 1). Sistem, parçacık biriktirme ve hedeflemeyi karotid modelinin içinde tohumlanan hücrelere eşlemek için kapalı devre olarak kullanılabilir. Ek olarak, deneylerin sonunda yapışmayan parçacıkları yıkamak ve sistemi temizlemek ve korumak için açık devre olarak kullanılabilir. Bu makale, insan şahda ikiye ayırmanın 3D modellerinin imalatı, perfüzyon sisteminin tasarımı ve modellerin içindeki hedeflenen parçacıkların birikmesinin haritalandırılması için protokoller sunun.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D printer</td>
			<td>FormLabs</td>
			<td>PKG-F2-REFURB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone, absolute (AR grade)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Connectors</td>
			<td>Nordson Medical</td>
			<td>FTLL013-1</td>
			<td>Female Luer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>FTLL230-1</td>
			<td>Female Luer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>FTLL360-1</td>
			<td>Female Luer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>LP4-1</td>
			<td>Male Luer Integral Lock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Damper</td>
			<td>Thermo-Fisher Scientific</td>
			<td>DS2127-0250</td>
			<td>Nalgene Polycarbonate, Validation Bottle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Damper Cover</td>
			<td>Thermo-Fisher Scientific</td>
			<td>2162-0531</td>
			<td>Nalgene Filling/Venting Closures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elastosil Elastosil RT 601 A</td>
			<td>Wacker</td>
			<td>60003805</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elastosil RT 601 B</td>
			<td>Wacker</td>
			<td>60003817</td>
			<td>The crosslinker</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endothelial Cell Media</td>
			<td>ScienCell</td>
			<td>1001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibrontectin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>F0895-5mg</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HUVEC</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-2519</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl alcohol, AR grade 99.5%</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Remove plastic dust from the sanded model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lacquer</td>
			<td>Rust-Oleum</td>
			<td></td>
			<td>2X-Ultra cover Gloss Clear</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td></td>
			<td>https://www.mathworks.com/products/matlab.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope Camera</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>DS-Qi2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pump</td>
			<td>Watson Marlow</td>
			<td>530U IP31</td>
			<td>With 2 pumpheads: 313D</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic tube clamp</td>
			<td>Quickun</td>
			<td>1-2240-stopvalve-2pcs</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene Particles</td>
			<td>&#160;Thermo-Fisher Scientific</td>
			<td>&#160;F8827</td>
			<td>&#160;Diameter = 2 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Printer resin</td>
			<td>FormLabs</td>
			<td>RS-F2-GPCL-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotator</td>
			<td>ELMI Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Intelli-Mixer RM-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solidworks&#160;</td>
			<td>SolidWorks Corp.,&#160;Dassault Syst&#232;mes</td>
			<td></td>
			<td>https://www.solidworks.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing</td>
			<td>Watson Marlow</td>
			<td>933.0064.016</td>
			<td>Tubing for the pump: 6.4 mm ID</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>All the other tubing: Silicon tubing: 4 mm ID</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro 3d cell-cultured arterial models for studying vascular drug targeting under flow

Doğru boyut ve anatomi ile tasarlanan insan arterlerinin üç boyutlu (3D) modellerinin kullanılması, kardiyovasküler sistemdeki çeşitli önemli süreçlerin uygun şekilde modellenerek kullanılmasını sağlar. Son zamanlarda, insan arterlerinin bu tür 3D modelleri kullanılarak çeşitli biyolojik çalışmalar yapılmasına rağmen, vasküler hedeflemeyi incelemek için uygulanmamıştır. Bu makale, 3D baskı tekniği kullanarak gerçek boyutlu, yeniden yapılandırılmış insan arteriyel modelleri imal etmek, bunları insan endotel hücreleri (VC) ile hizalamak ve fizyolojik akış altında parçacık hedeflemeyi incelemek için yeni bir yöntem sürmektedir. Bu modeller, insan vücudundaki kan damarlarının fizyolojik boyutunu ve koşullarını düşük maliyetli bileşenler kullanarak çoğaltma avantajına sahiptir. Bu teknik, kardiyovasküler sistemde ilaç hedeflemesini incelemek ve anlamak için yeni bir platform görevi görebilir ve yeni enjekte edilebilir nanotıpların tasarımını geliştirebilir. Ayrıca, sunulan yaklaşım, hastaya özgü akış ve fizyolojik koşullar altında kardiyovasküler hastalıklar için farklı ajanların hedefli teslimatının incelenmesi için önemli araçlar sağlayabilir.

Bu makale, ilaç dağıtım araştırmaları için yeni bir platform sağlayabilecek gerçek boyutlu 3D insan arter modellerindeki parçacıkların birikmesini haritalamak için yeni bir protokol sunun. 3D baskı tekniği kullanılarak, insan şahdamarının bir modeli imal edildi (Şekil 2). Model silikon kauçuktan yapılmış ve insan VC'leri ile tohumlanmıştır (Şekil 3). Daha da önemlisi, bu protokol fizyolojik koşulların özellikle akışkan dinamiğ...

Watch this Scientific Journal Video about In Vitro 3D Cell-Cultured Arterial Models for Studying Vascular Drug Targeting Under Flow at JoVE.com

In Vitro 3D Cell-Cultured Arterial Models for Studying Vascular Drug Targeting Under Flow

Burada, fizyolojik akış altında imal edilmiş, gerçek boyutlu, üç boyutlu insan arter modellerinde ilaç taşıyıcılarının hedeflenen birikimini incelemek ve endotel hücreleriyle haritalamak için yeni bir protokol sunuyoruz. Sunulan yöntem, damar sistemi içindeki ilaç taşıyıcılarını hedeflemek için yeni bir platform görevi görebilebilir.

Akış Altında Damar İlacı Hedeflemesi Üzerinde Çalışmak için In Vitro 3D Hücre Kültürlü Arteriyel Modeller

The use of three-dimensional (3D) models of human arteries, which are designed with the correct dimensions and anatomy, enables the proper modeling of ...

Mevcut protokol, insan damar sistemi içindeki hastalık bölgelerini hedeflemek için ilaç taşıyıcılarının çalışması ve geliştirilmesi için yeni bir platform görevi görebilebilir. Tekniğimizin en büyük avantajı, ilaç taşıyıcılarının insan tarafından çoğaltılan 3d arteriyel model içinde birikmesinin incelenmesine izin veriyor olmasıdır. Bu, kan akışı da dahil olmak üzere fizyolojik koşullar altında yapılır.Bu yaklaşım, aterosklerotik arterler de dahil olmak üzere çok çeşitli vasküler hastalıkların tanı ve tedavisi için ilaç taşıyıcılarını optimize etmek için kullanılabilir. Hastalardan veya daha önce çalışılan insan şahdamar çatallanmasının geometrilerini seçerek ve kalıpların bilgisayar destekli bir tasarım modelini oluşturmak için görüntüleri kullanarak başlayın. Tasarımı yazdırmak, geçici baskı desteklerini kaldırmak ve kalıpları, özellikle desteklerin kesildiği alanları parlatmak ve pürüzsüz hale getirmek için zımpara kağıdı kullanmadan önce modeli asetonla durulamak için 3d yazıcı kullanın.Zımparalamadan sonra, herhangi bir plastik tozu çıkarmak ve modelin kimyasal bir başlıkta iki ila üç saat kurumasını sağlamak için modeli izopropil alkolle durulayın. Plastiğin kolayca hayal kırıklığına uğramış olmasını kolaylaştırmak için, modeli şeffaf vernikle üç kez püskürtün ve verniklerin uygulamalar arasında bir saat boyunca havayla kurumasını bekleyin. Son uygulamadan sonra, şeffaf, dikdörtgen pürüzsüz plastik şeritleri çerçevenin her iki tarafına yapıştırmak için bir boya fırçası ve cila kullanın, böylece model altta kapatılır ve üstte açılır.Kuruduktan sonra, kalıbı bir kurutucuya yerleştirin ve yavaşça zayıf taze hazırlanmış silikon kauçuk çözeltisini açıklığa yerleştirin. Karışım temizlenine kadar hava kabarcıklarını çıkarın ve kalıbı bir gecede kurutucunun içinde bırakın. Karışım tamamen kuru olduğunda, şeffaf slaytları çıkarın ve plastik tamamen çözünene kadar modeli kimyasal bir kaputta 48 saat boyunca mutlak aseton içine daldırin.Hücre tohumlamadan önce sıkışmış asetonları buharlaşmak için modeli 60 santigrat derecede en az dört gün kuluçkaya yatırın. Modeli hücrelerle tohumlamak için, önce modeli ve iki giriş ve çıkış konektörünü ultraviyole ışık veya radyasyonla sterilize edin. 20 dakika sonra, modeli 37 santigrat derecede iki saat boyunca mililitre fibronektin başına dört mililitre 100 mikrogramla kaplamak için bir şırınga kullanarak.Kuluçkanın sonunda, fibronektin çözeltisini çıkıştan çıkarın ve modeli endotel hücre ortamı ile yıkayın. Durulanmış modeli, endotel hücreli orta hücre süspansiyonunun mililitresi başına 2,5 çarpı 10'un dört mililitresi ile doldurmak ve hücrelerin homojen dağılımını sağlamak için modeli dakikada bir devirde 48 saat hücre kültürü inkübatörü içindeki bir rotatöre sabitlemek için bir şırınna kullanın. Kuluçkanın sonunda, modeli PBS ile yıkamak için 10 mililitrelik plastik bir şırınna kullanın.Hücreleri 15 dakika boyunca dört mililitre %4 paraformaldehit ile sabitleyin, ardından modeli dört mililitre taze PBS'de dört santigrat derecede saklamadan önce gösterildiği gibi PBS ile üç kez yıkayın. Bir deneye başlamadan önce, peristaltik bir pompaya bağlı bir salınım damperini kültürlü karotid modelinin girişine bağlamak için çıkış borularını kullanın ve iki çıkışı birleştirmek için bir boru parçası kullanın. Daha sonra çıkış borularını iki çıkış tüpüne bölün ve her tüpe plastik bir kelepçe ekleyin.Kapalı devre konfigürasyonu kurmak için, kapalı devre bir kaba 300 mililitre PBS ekleyin ve sırasıyla B ve C kelepçeleri açık olan PBS dolu kabın içine bir giriş ve bir çıkış tüpü yerleştirin, ardından diğer giriş tüpünü damıtılmış suyla dolu bir litrelik bir yıkama kabına ve diğer çıkış tüpünü A ve D kelepçeleri kapalı boş bir tek litrelik atık kabına yerleştirin, sırasıyla. Karotis modelini stereo mikroskop altına yerleştirin, pompayı dakikada 10 devirlik bir başlangıç akış hızına ayarlayın ve dakikada beş devir artış her dört ila beş dakikada bir artar. Akış hızı dakikada 100 devire ulaştığında, kapalı devre kabına PBS mililitresi başına 1,6 mikrogram floresan karboksilatlı polistiren parçacık ekleyin ve ilgi çekici bölgeyi bir buçuk saat boyunca her 10 saniyede bir görüntüleyin.Açık devre konfigürasyonu kurmak için A ve D kelepçelerini açın ve B ve C kelepçelerini hemen kapatın. Suyun büyük bir kısmının dakikada 100 devirde yıkama kabından atık konteynerine akmasına izin verin. Su tamamen aktarılmadan önce, pompayı durdurun ve karotid modelinin girişinden önce ve çıktıktan sonra tüp kelepçelerini kapatın.Uygun filtreleri kullanarak, parçacıkların hücrelere birikmesini ve yapışmasını göstermek için modelin ilgi çekici bölgedeki görüntülerini yakalayın. Deneme tamamlandıktan sonra, ilgi çekici bölgede yakalanan görüntüleri analiz etmek için özelleştirilmiş bir yazılım kodu kullanın, görüntünün adını girin ve tahmini eşiği ayarlayın. O zaman kodu çalıştır.Elde edilen görüntüyü ve görüntüdeki sayılan parçacık sayısını inceleyin. Bu temsili analizde, 3d karotis arter modelinde tohumlanan kültürlü endotel hücrelerinin fotoğraf mikrografileri brightfield ve floresan konfokal mikroskobik görüntüleme ile gözlemlenebilir. Floresan 10 mikron çapında cam boncuk, 3d modele tohumlanmış bir devridaim deseni sergiledi ve modeldeki fizyolojik koşulların başarılı bir şekilde taklit edildiğini düşündürmektedir.Parçacık birikiminin görüntülenmesi, duvar kesme stresinin yüksek olduğu devridaim alanının dışında parçacıkların hücrelere daha yüksek düzeyde yapışıklığının gözlendiğini ortaya koydu. Bu protokolün ardından, modeli geliştirmek ve belirli formülasyonları incelemek için spesifik bağlayıcı kinetiklere ve farklı insan arter modellerindeki hücrelerin çekirdek kültürüne sahip fonksiyonelleştirilmiş parçacıklar araştırılabilir. Bu teknik, ilaç taşıyıcılarının damar hedeflemesini incelemek için yeni bir platform sağlar.Son zamanlarda parçacıkların additivity farklı hastalıklı damar bölgelerini hedeflemek için nasıl uyarlanabileceğini göstermek için kullandık.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

In Vitro 3D Cell-Cultured Arterial Models for Studying Vascular Drug Targeting Under Flow

A Novel Three-dimensional Flow Chamber Device to Study Chemokine-directed Extravasation of Cells Circulating under Physiological Flow Conditions

Fizyolojik Akış Koşullarında Sirkülasyon Hücre Kemokin-yönettiği Ekstravazasyon Eğitim Bir Roman Üç boyutlu Akış Odası Cihazı

Extravasation of circulating cells from the bloodstream plays a central role in many physiological and pathophysiological processes, including stem cell ...

Engineering 3D Cellularized Collagen Gels for Vascular Tissue Regeneration

Vasküler Doku Rejenerasyon için Mühendislik 3D cellularized Kollajen jeller

Synthetic materials are known to initiate clinical complications such as inflammation, stenosis, and infections when implanted as vascular substitutes. ...

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 ...

In Vitro Model of Physiological and Pathological Blood Flow with Application to Investigations of Vascular Cell Remodeling

In Vitro Model of Physiological and Pathological Blood Flow with Application to Investigations of Vascular Cell Remodeling

Vasküler Hücre Remodeling Soruşturma Fizyolojik in vitro Modeli ve Uygulaması ile Patolojik Kan Akış

Vascular disease is a common cause of death within the United States. Herein, we present a method to examine the contribution of flow dynamics towards ...

A Rapid and Quantitative Fluorimetric Method for Protein-Targeting Small Molecule Drug Screening

Protein-Hedefleme Küçük Molekül İlaç Tarama için hızlı ve Nicel florimetrik Yöntemi

We demonstrate a new drug screening method for determining the binding affinity of small drug molecules to a target protein by forming fluorescent gold ...

Improving 2D and 3D Skin In Vitro Models Using Macromolecular Crowding

Improving 2D and 3D Skin In Vitro Models Using Macromolecular Crowding

Geliştirilmesi 2D ve 3D Cilt<em&gt; İn Vitro</emMakromoleküler Dışlamasını Kullanma&gt; Modeller

The glycoprotein family of collagens represents the main structural proteins in the human body, and are key components of biomaterials used in modern ...

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

Kombine bir 3D doku mühendisliği<em&gt; İn Vitro</em&gt; /<em&gt; Siliko</emSpesifik mutasyonel Arka İlaç Etkinliği tahmin için&gt; Akciğer Tümör Modeli

In the present study, we combined an in vitro 3D lung tumor model with an in silico model to optimize predictions of drug response based on a specific ...

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 ...

Targeting Neuronal Fiber Tracts for Deep Brain Stimulation Therapy Using Interactive, Patient-Specific Models

Etkileşimli, hastanın özel modelleri kullanarak derin beyin stimülasyonu tedavisi için nöronal Fiber yolları hedefleme

Deep brain stimulation (DBS), which involves insertion of an electrode to deliver stimulation to a localized brain region, is an established therapy for ...

Standardized and Scalable Assay to Study Perfused 3D Angiogenic Sprouting of iPSC-derived Endothelial Cells In Vitro

IPSC türetilmiş Endotel Hücrelerinin Perfüzyonlu 3D Anjiyojenik Filizlenmesini İn Vitro Olarak İncelemek Için Standart ve Ölçeklenebilir Tsay

Pre-clinical drug research of vascular diseases requires in vitro models of vasculature that are amendable to high-throughput screening. However, current ...