Name: EasyFlow Â– An Economical and Adaptable Perfusion Bioreactor for Large Blood Vessel Culture (Video) | JoVE
Uploaded: 2023-07-28T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about EasyFlow Â– An Economical and Adaptable Perfusion Bioreactor for Large Blood Vessel Culture at JoVE.com

Forfatterne ønsker at takke Veterinary Pathology Centre ved University of Surrey School of Veterinary Medicine for histologitjenester. Vi takker også Dr. L. Dixon, A. Reis og M. Henstock fra The Pirbright Institute (Pirbright, UK) for deres støtte til at udtage animalsk væv og Institut for Biokemiske Videnskaber ved University of Surrey, især det tekniske team, for deres fortsatte støtte. RSM blev støttet af Doctoral College studentship award (University of Surrey), DM og PC blev støttet af National Center for Replacement, Refinement &; Reduction of Animals in Research (bevillingsnumre: NC / R001006 / 1 og NC / T001216 / 1).

Denne protokol beskriver samlingen og brugen af et system bestående af to EasyFlow-indsatser (bioreaktorer): en, der repræsenterer reaktionskammeret (C), der indeholder den perfunderede arterieprøve, og en, der fungerer som et mediumreservoir (R) (figur 1 og figur 2A). Carotidarterier blev opnået fra 4-6 uger gamle mandlige og kvindelige grise (6-12 kg) på The Pirbright Institute, UK. Dyreforsøg blev udført i henhold til Home Office Animals (Scientific Pr...

A Novel 3D Printed Bioreactor for Ex Vivo Culture of Blood Vessels in Perfusion

<ol>
	<li>Davies, P. F., Civelek, M., Fang, Y., Fleming, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+atherosusceptible+endothelium:+Endothelial+phenotypes+in+complex+haemodynamic+shear+stress+regions+in+vivo.">The atherosusceptible endothelium: Endothelial phenotypes in complex haemodynamic shear stress regions in vivo.</a> Cardiovascular Research. 99 (2), 315-327 (2013).</li><li>Gugliandolo, E., 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=Palmitoylethanolamide+and+Polydatin+combination+reduces+inflammation+and+oxidative+stress+in+vascular+injury.">Palmitoylethanolamide and Polydatin combination reduces inflammation and oxidative stress in vascular injury.</a> Pharmacological Research. 123, 83-92 (2017).</li><li>Anselmino, 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=Catheter+ablation+of+atrial+fibrillation+in+patients+with+left+ventricular+systolic+dysfunction:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Catheter ablation of atrial fibrillation in patients with left ventricular systolic dysfunction: A systematic review and meta-analysis.</a> Circulation, Arrhythmia, and Electrophysiology. 7 (6), 1011-1018 (2014).</li><li>Viola, 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=Subcutaneous+delivery+of+monoclonal+antibodies:+How+do+we+get+there.">Subcutaneous delivery of monoclonal antibodies: How do we get there.</a> Journal of Controlled Release. 286, 301-314 (2018).</li><li>Kim, D. D. <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+cellular+models+for+nasal+drug+absorption+studies.">In vitro cellular models for nasal drug absorption studies.</a> Drug Absorption Studies: In Situ, In Vitro and In Silico Models. , 216-234 (2008).</li><li>Lewis, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+experimentation:+Implementation+and+application+of+the+3Rs.">Animal experimentation: Implementation and application of the 3Rs.</a> Emerging Topics in Life Sciences. 3 (6), 675-679 (2019).</li><li>Rouwkema, 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=In+vitro+platforms+for+tissue+engineering:+Implications+for+basic+research+and+clinical+translation.">In vitro platforms for tissue engineering: Implications for basic research and clinical translation.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 5 (8), e164-167 (2011).</li><li>Xu, Y., Shrestha, N., Pr&#233;at, V., Beloqui, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+in+vitro,+ex+vivo+and+in+vivo+models+for+studying+the+transport+of+drugs+across+intestinal+barriers.">An overview of in vitro, ex vivo and in vivo models for studying the transport of drugs across intestinal barriers.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 175, 113795 (2021).</li><li>Vaghela, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vessel+grafts+for+tissue+engineering+revisited-Vessel+segments+show+location-specific+vascularization+patterns+in+ex+vivo+ring+assay.">Vessel grafts for tissue engineering revisited-Vessel segments show location-specific vascularization patterns in ex vivo ring assay.</a> Microcirculation. 29 (2), e12742 (2022).</li><li>H&#229;kansson, 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=Individualized+tissue-engineered+veins+as+vascular+grafts:+A+proof+of+concept+study+in+pig.">Individualized tissue-engineered veins as vascular grafts: A proof of concept study in pig.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 15 (10), 818-830 (2021).</li><li>Saucy, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+pulsatile+perfusion+of+human+saphenous+veins+induces+intimal+hyperplasia+and+increased+levels+of+the+plasminogen+activator+inhibitor+1.">Ex vivo pulsatile perfusion of human saphenous veins induces intimal hyperplasia and increased levels of the plasminogen activator inhibitor 1.</a> European Surgical Research. 45 (1), 50-59 (2010).</li><li>Tosun, Z., McFetridge, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+cardiac+pulse+frequencies+modulates+vSMC+phenotype+switching+during+vascular+remodeling.">Variation in cardiac pulse frequencies modulates vSMC phenotype switching during vascular remodeling.</a> Cardiovascular Engineering and Technology. 6 (1), 59-70 (2015).</li><li>Matos, R. S., Maselli, D., McVey, J. H., Heiss, C., Campagnolo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+printed+bioreactor+enabling+the+pulsatile+culture+of+native+and+angioplastied+large+arteries.">3D printed bioreactor enabling the pulsatile culture of native and angioplastied large arteries.</a> Frontiers in Cardiovascular Medicine. 9, 864580 (2022).</li><li>Neff, L. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+smooth+muscle+enhances+functionality+of+tissue-engineered+blood+vessels+in+vivo.">Vascular smooth muscle enhances functionality of tissue-engineered blood vessels in vivo.</a> Journal of Vascular Surgery. 53 (2), 426-434 (2011).</li><li>Boparai, K. S., Singh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+Fused+Deposition+Modeling.+In:+Module.">Advances in Fused Deposition Modeling. In: Module.</a> Refrence in Materials Science and Materials Engineering. , (2017).</li><li>McKeen, L. W., McKeen, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+6+-+Polyamides+(Nylons).">Chapter 6 - Polyamides (Nylons).</a> The Effect of Creep and Other Time Related Factors on Plastics and Elastomers (Second Edition). , 197-262 (2012).</li><li>Moradi, M., Mehrabi, O., Azdast, T., Benyounis, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+low+power+CO2+laser+cutting+process+for+injection+molded+polycarbonate).">Enhancement of low power CO2 laser cutting process for injection molded polycarbonate).</a> Optics &amp; Laser Technology. 96, 208-218 (2017).</li><li>Ghasem, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Computer Methods in Chemical Engineering. , (2021).</li><li>Lying, F., Gazi, F., Gardner, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+tissues+and+cells+for+infrared+and+raman+spectroscopy+and+imaging.">Preparation of tissues and cells for infrared and raman spectroscopy and imaging.</a> Biomedical Applications of Synchrotron Infrared Microspectroscopy.RSC Analytical Spectroscopy Monographs. (11), 147-185 (2011).</li><li>Sassi, 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=A+perfusion+bioreactor+for+longitudinal+monitoring+of+bioengineered+liver+constructs.">A perfusion bioreactor for longitudinal monitoring of bioengineered liver constructs.</a> Nanomaterials. 11 (2), 275 (2021).</li><li>Haykal, 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=Double-chamber+rotating+bioreactor+for+dynamic+perfusion+cell+seeding+of+large-segment+tracheal+allografts:+Comparison+to+conventional+static+methods.">Double-chamber rotating bioreactor for dynamic perfusion cell seeding of large-segment tracheal allografts: Comparison to conventional static methods.</a> Tissue Engineering. Part C, Methods. 20 (8), 681-692 (2014).</li><li>Kural, M. H., Dai, G., Niklason, L. E., Gui, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ex+vivo+vessel+injury+model+to+study+remodeling.">An ex vivo vessel injury model to study remodeling.</a> Cell Transplant. 27 (9), 1375-1389 (2018).</li><li>Wong, M. M., Hong, X., Karamariti, E., Hu, Y., Xu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+and+grafting+of+tissue-engineered+vessels+in+a+mouse+model.">Generation and grafting of tissue-engineered vessels in a mouse model.</a> Journal of Visualized Experiments. (97), 52565 (2015).</li><li>Alvino, V. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+and+in+vivo+preclinical+testing+of+pericyte-engineered+grafts+for+the+correction+of+congenital+heart+defects.">In vitro and in vivo preclinical testing of pericyte-engineered grafts for the correction of congenital heart defects.</a> Journal of the American Heart Association. 9 (4), e014214 (2020).</li><li>Nerurkar, N. L., Sen, S., Baker, B. M., Elliott, D. M., Mauck, 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=Dynamic+culture+enhances+stem+cell+infiltration+and+modulates+extracellular+matrix+production+on+aligned+electrospun+nanofibrous+scaffolds.">Dynamic culture enhances stem cell infiltration and modulates extracellular matrix production on aligned electrospun nanofibrous scaffolds.</a> Acta Biomaterialia. 7 (2), 485-491 (2011).</li><li>Engebretson, B., Mussett, Z. R., Sikavitsas, V. I. <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+varying+frequency+and+duration+of+mechanical+stimulation+on+a+tissue-engineered+tendon+construct.">The effects of varying frequency and duration of mechanical stimulation on a tissue-engineered tendon construct.</a> Connective Tissue Research. 59 (2), 167-177 (2018).</li><li>Saunders, S. 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=Evaluation+of+perfusion-driven+cell+seeding+of+small+diameter+engineered+tissue+vascular+grafts+with+a+custom-designed+seed-and-culture+bioreactor.">Evaluation of perfusion-driven cell seeding of small diameter engineered tissue vascular grafts with a custom-designed seed-and-culture bioreactor.</a> PLoS One. 17 (6), e0269499 (2022).</li><li>Stephenson, M., Grayson, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+bioreactors+for+cell-based+therapies.">Recent advances in bioreactors for cell-based therapies.</a> F1000Research. 7, (2018).</li></ol>

Ex vivo vaskulære perfusionssystemer udgør en unik platform til at studere vaskulære cellers funktion og opførsel i deres oprindelige væv under kontrollerede forhold, hvilket muliggør dissektion af komplekse processer såsom vaskulær remodelleringefter skade 22. De fleste rapporterede bioreaktorer er imidlertid internt fremstillede systemer baseret på specialfremstillede komponenter og er ofte vanskelige at replikere af andre23. Der findes alternative komme...

Den vaskulære væg eksisterer i en reaktiv stabil tilstand, som sikrer både responsivitet over for eksterne stimuli (dvs. trykændring, vasokonstriktorer) og en konsekvent ikke-aktiverende overflade, der forhindrer blodkoagulation og inflammatorisk celleinfiltration1. Som reaktion på aldrings- og livsstilsafhængige stimuli og ved direkte skade aktiverer vaskulærvæggen ombygningsprocesser såsom restenose og aterosklerose, som er kendte bidragydere til almindelige hjerte-kar-sygdomme (CVD'er), såsom iskæmisk slagtilfælde og myokardieinfarkt2. Mens interventionelle tilgange såsom perkutan revaskularisering og stent er tilgængelige til at tackle avancerede manifestationer af vaskulær sygdom, er disse kendt for at fremkalde yderligere vaskulær skade, hvilket ofte fører til tilbagefald. Derudover findes der kun begrænsede forebyggende og tidlige løsninger. Forståelse af mekanismerne, der opretholder vaskulær væghomeostase og driver dens dysfunktion, er kernen i udviklingen af nye kure3.
På trods af den konstante udvikling og fremskridt inden for molekylærbiologi og vævsteknik forbliver dyreforsøg en afgørende komponent i vaskulære biologiske undersøgelser. In vivo dyreforsøg har givet enorm indsigt i mekanismerne bag vaskulær homeostase og patologi; Disse procedurer er imidlertid dyre, har relativt lav gennemstrømning og udgør betydelige etiske spørgsmål. Desuden er små dyr dårligt repræsentative for menneskets vaskulære fysiologi, og større dyreforsøg er langt dyrere og skaber yderligere etiske overvejelser 4,5. Med den stigende efterspørgsel efter farmaceutiske og medicinske løsninger til en hurtigt aldrende befolkning forstørres ulemperne ved dyrebrug, hvilket påvirker reproducerbarheden, pålideligheden og overførbarheden af resultater til patientpleje6.
In vitro-systemer tilbyder en forenklet platform til at studere grundlæggende mekanismer, men undlader at rekapitulere kompleksiteten af hele vævet, interaktionerne mellem celler og den ekstracellulære matrix og de mekaniske kræfter, som er kritiske determinanter i udviklingen af vaskulære sygdomme7.
Ex vivo-undersøgelser udført på hele væv i kunstigt kontrollerede miljøer efterligner in vivo-kompleksiteten, samtidig med at de muliggør undersøgelser med relativt høj kapacitet8. I betragtning af evnen til nøje at kontrollere dyrkningsforholdene og miljøet giver ex vivo-modeller mulighed for en bred vifte af komplekse undersøgelser og giver et passende alternativ til at reducere brugen af dyreforsøg i vaskulær biologi. Statiske vaskulære ringkulturer gav interessant indsigt, men undlod at inkorporere det afgørende hæmodynamiske element9. Faktisk udgør undersøgelsen af det vaskulære system ex vivo specifikke udfordringer relateret til de mange dynamiske kræfter, der gælder for cellerne i blodkarvæggen. Stimuli såsom luminal flow, turbulens, forskydningsspænding, tryk og vægdeformation påvirker signifikant vævspatofysiologi10,11,12.
Perfusionsbioreaktorer er afgørende for at studere vaskulær homeostase og ombygning som reaktion på skade eller hæmodynamiske ændringer13. Desuden kan perfusionskultur bruges til at forbedre modningen og holdbarheden af vævsmanipulerede blodkar (TEBV'er), hvilket giver egnede alternativer til vaskulære transplantater14.
Kommercielt tilgængelige perfusionsbioreaktorer er begrænsede i fleksibilitet og tilpasningsevne og er dyre. Mange af de eksisterende internt udviklede bioreaktorer er i stedet vanskelige at replikere i andre laboratorier på grund af de begrænsede beskrivelser og utilgængelighed af specialfremstillede komponenter 7,8,9,10,11,12. For at overvinde disse begrænsninger har vi for nylig udviklet en ny bioreaktor (EasyFlow), som er økonomisk at producere, rummer en række væv og muliggør relativt enkle ændringer for at tilpasse sig forskellige forskningskrav13. Indsatsen er 3D-printet og passer som i et låg på et standard 50 ml centrifugerør. Dens modulære design og 3D-printfremstilling gør den tilgængelig og reproducerbar på tværs af forskellige laboratorier samt let modificerbar for at tilpasse sig forskellige videnskabelige behov. Denne protokol beskriver samlingen og den grundlæggende drift af bioreaktorsystemet i en arteriel perfusionsindstilling.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>EasyFlow</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>3D printed by MultiJet Fusion by Protolabs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PA12 - 3D printing</td>
			<td>Protolabs</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pump</td>
			<td>Heidolph</td>
			<td>&#160;PD5201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture media components:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amphotericin B solution, 250 mug/mL in deionized water</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A2942-20ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextran&#160; from Leuconostoc spp.</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D8802-25ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle&#39;s Medium - high glucose, w/ 4500 mg/L glucose, L-glutamine, sodium pyruvate, and sodium bicarbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D6429-6X500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F9665</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4333-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immunostaining materials:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat</td>
			<td>LEICA</td>
			<td>CM3050 S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D9542-10MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat serum</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G9023-10ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat &#945;-Rabbit Alexa Fluor 488</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A11008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Invitrogen&#160;eBioscience Fluoromount G</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>50-187-88</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MX35 Premier + Microtome Blade</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>3052835</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optimal Cooling Tempearure Compound - OCT</td>
			<td>Agar Scientific</td>
			<td>AGR1180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit &#945;-CD31 antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab28364</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sudan Black B</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>SC-203760</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X72 SuperFrost Plus Adhesion slide, 25x75x1mm, White, 90&#176; Ground Edges, Frosted Area 20mm, 72/box</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>J1800AMNZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#945;-Smooth Muscle Actin (SMA) Alexa Fluor&#174; 647-conjugated antibody</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>IC1420R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Material for laser cutting of components:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clear Plastic Sheet, 1250 mm x 610 mm x 1 mm (for laser cutting of&#160; washers)</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>258-6590</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RS PRO Translucent Rubber Sponge Sheet, 600 mm x 600 mm x 1.5 mm (for laser cutting of&#160; silicone seals)</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>840-5541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optional pressure monitors:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure sensor</td>
			<td>Parker Hannifin</td>
			<td>080-699PSX-3P-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SciPres Pressure Monitor</td>
			<td>Parker Hannifin</td>
			<td>206-200-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pre-sterilized single use plasticware:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.2 um filter</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>70.1114.210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 mL Sterile syringe</td>
			<td>IMS Euro</td>
			<td>40004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL Centrifuge Tube</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Sarstedt - 62.547.254</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small components:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cable ties</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex Adapter Fittings, Female Luer to Hose Barb</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>WZ-30800-10</td>
			<td>Barb Adaptor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex&#160;Polycarbonate Luer Fittings</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>AU-45504-84</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon Miniature Check Valve</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>98553-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RS PRO Translucent Rubber Sponge Sheet, 600 mm x 600 mm x 1.5 mm (for laser cutting of&#160; silicone seals)</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>840-5541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel M2 Hex Nuts</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>527-218</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel M2 x 6 mm Screws</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>418-7426</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel M5 Hex Nuts</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>189-585</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical vessel loop</td>
			<td>Vascular Silicone Ties,International Medical Supplies</td>
			<td>&#160;10-1003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three-way valves</td>
			<td>IMS Euro</td>
			<td>&#160;91000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anatomical Forceps, GRAEFE, Curved, 10 cm SKU: BD-07</td>
			<td>International Medical Supplies</td>
			<td>SKU: BD-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Forceps, Angled, 0.3 mm, 11 cm</td>
			<td>International Medical Supplies</td>
			<td>SKU: BD-361</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Scissors Noyes, Curved, 12 cm</td>
			<td>International Medical Supplies</td>
			<td>SKU: FD-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Troge Surgical Scalpels - Size 23 - Box of 100</td>
			<td>International Medical Supplies</td>
			<td>63114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf silicone tubing (I.D.1.6 mm, O.D.4.7 mm)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>M0740-2396</td>
			<td>System tubing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex&#160;PharMed BPT 3-Stop Tubing</td>
			<td>ISMATEC</td>
			<td>95714-48</td>
			<td>Soft wall tubing (for clamp)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RS PRO Transparent Hose Pipe, 0.8 mm ID, Silicone</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>667-8432</td>
			<td>Resistance tubing&#160;(small inner diameter)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon for food (I.D. 4.8 mm, W.T. 1.6 mm)</td>
			<td>Heidolph</td>
			<td>525-30027-00-0</td>
			<td>One way valve tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Verderflex Yellow Hose Pipe, 6.4 mm ID, Verderprene</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>125-4042</td>
			<td>Pump Tubing</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ex vivo perfusion culture of large blood vessels in a 3d printed bioreactor

Vaskulær sygdom danner grundlaget for de fleste hjerte-kar-sygdomme (CVD'er), som fortsat er den primære årsag til dødelighed og sygelighed på verdensplan. Der er et presserende behov for effektive kirurgiske og farmakologiske indgreb til forebyggelse og behandling af vaskulær sygdom. Til dels begrænser manglen på translationelle modeller forståelsen af de cellulære og molekylære processer, der er involveret i vaskulær sygdom. Ex vivo perfusionskultur bioreaktorer giver en ideel platform for undersøgelse af store dyrekar (herunder mennesker) i et kontrolleret dynamisk miljø, der kombinerer letheden ved in vitro-kultur og kompleksiteten af det levende væv. De fleste bioreaktorer er imidlertid specialfremstillede og derfor vanskelige at vedtage, hvilket begrænser resultaternes reproducerbarhed. Dette papir præsenterer et 3D-printet system, der let kan produceres og anvendes i ethvert biologisk laboratorium, og giver en detaljeret protokol til dets opsætning, hvilket muliggør brugernes drift. Dette innovative og reproducerbare ex vivo perfusionskultursystem muliggør dyrkning af blodkar i op til 7 dage under fysiologiske forhold. Vi forventer, at vedtagelsen af en standardiseret perfusionsbioreaktor vil understøtte en bedre forståelse af fysiologiske og patologiske processer i store dyrs blodkar og fremskynde opdagelsen af nye behandlinger.

Ex Vivo Perfusion Culture of Large Blood Vessels in a 3D Printed Bioreactor

Denne undersøgelse har etableret et alsidigt og økonomisk overkommeligt perfusionssystem (EasyFlow)13. Det 3D-printede design af systemet letter vedtagelsen af systemet i andre laboratorier og tilskynder derfor til reproducerbarhed.
Den fremstillede perfusionsindsats er anbragt i et 50 ml centrifugerør, hvilket skaber et isoleret miljø. Ved anvendelse af to perfusionsindsatser kan der etableres en perfusionssløjfe indeholdende et reservoir og et reaktionskammer, hv...

Watch this Scientific Journal Video about EasyFlow Â– An Economical and Adaptable Perfusion Bioreactor for Large Blood Vessel Culture at JoVE.com

EasyFlow Â– An Economical and Adaptable Perfusion Bioreactor for Large Blood Vessel Culture (Video) | JoVE

Denne protokol præsenterer opsætningen og driften af en nyudviklet, 3D-printet bioreaktor til ex vivo-dyrkning af blodkar i perfusion. Systemet er designet til let at blive vedtaget af andre brugere, praktisk, overkommeligt og kan tilpasses forskellige eksperimentelle applikationer, såsom grundlæggende biologi og farmakologiske undersøgelser.

Ex vivo Perfusionskultur af store blodkar i en 3D-printet bioreaktor

Vascular disease forms the basis of most cardiovascular diseases (CVDs), which remain the primary cause of mortality and morbidity worldwide. Efficacious ...

Vi udviklede en enkel, omkostningseffektiv og tilpasningsdygtig bioreaktor til dyrkning af blodkar in vitro. Anvendelsen af fysiologiske strømnings- og pulserende kræfter på blodkar sikrer, at cellerne i vævet forbliver levedygtige. Anvendelsen af bioreaktorer som den, vi beskrev her, muliggør dyrkning af blodkar ex vivo og reducerer afhængigheden af dyreforsøg i forskning.Anvendelsen af hæmodynamiske kræfter er afgørende for at opretholde et sundt blodkar i kultur, mens overflodsbioreaktorer er en fantastisk løsning til at opnå dette dynamiske miljø. Systemer beskrevet i den eksisterende litteratur er ofte udfordrende at replikere, dyre og ikke lette at tilpasse. Vi har udviklet et nyt perfusionssystem med titlen EasyFlow.Dette system er økonomisk at producere, rummer et andet udvalg af væv og er let at ændre, så forskere kan tilpasse det til deres eksperimentelle behov. Produktionen er open source, baseret på en 3D-model, og er tilgængelig via papiret. Det kan også tilpasses forskningens behov baseret på denne 3D-model.EasyFlow anvendes i øjeblikket til at teste mekanismen for vaskulær reparation, såsom stamceller eller biomaterialebaserede terapier. Vi sigter også mod at bruge denne bioreaktor til at inducere modning af vævsmanipulerede blodkar.