NIH 박사 제도적 교육 부여, NIH-HL-007260

아래에 설명 된 모든 동물 수술 절차는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 의학 대학의 사우스 캐롤라이나에서 어떤 동물 수술 전에 또는 사용의 어떤 동물의 조직에 의해 승인 되었다.
1. murine 신
<ol><li>수술 용 마스크와 오염 위험을 최소화 하기 위해 bouffant 모자를 돈. 외과 영역의 설정 동안 불 임을 유지 합니다.<ol>
<li>운영 테이블에 비 fenestrated 수술 커튼을 배치 합니다.</li>
		<li>무 균 커튼에 압력가 악기의 팩을 엽니다. 신에 필요한 악기 3 작은 hemostats, 정밀한 집게 이빨, 이빨, 그리고 직선 아이리스가 위 없이 좋은 집게.</li>
		<li>운영 테이블의 센터에 다른 비 fenestrated 외과 용 드 레이프를 배치 합니다.</li>
		<li>5 mL의 Dulbecco의 인산 염 버퍼 염 분 (DPBS) 칼슘과 마그네슘, 1% 페니실린/스 살 균 15 mL 원뿔 튜브에 보충을 준비 합니다. 얼음 운영 테이블 옆에이 솔루션을 배치 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>동물 주택 단지에서 8-12 주 오래 된 C57BL/6 마우스를 (남성 또는 여성)를 가져옵니다.</li>
	<li>마 취 유도 챔버 내부 마우스를 놓고 3.5% 흡입 isoflurane로 유도 합니다. 코 콘 2 %isoflurane 마 취 유지 보수에 대 한 사용 하 여 마우스를 놓습니다.<ol>
<li>주기적으로 페달 반사 (회사 발가락 핀치)에 대 한 평가 하 여 수술 내내 마 취의 적절 한 깊이 대 한 모니터.</li>
	</ol>
</li>
	<li>제 모 크림을 사용 하 여 복 부 몸통에서 머리의 모든을 제거 합니다. 이 지역을 모든 머리에서 복 부 제거 되었습니다 되도록 증류수로 헹 구 십시오.</li>
	<li>최고 비 fenestrated 드 레이프에서 부정사 자리에 무 균 운영 테이블에 마우스를 전송 합니다. 그냥 마우스 복 부를 overlying 드 레이프에 2 x 2 cm2 창문 내기를 잘라.</li>
	<li>Povidone-요오드 70% 에탄올 복 부 살 균 거 즈 또는 코 튼 볼을 사용 하 여 다음 적용 됩니다.</li>
	<li>가 위 치아와 아이리스 미세 집게를 사용 하 여, 3-4 cm 수직 복 부 피부 절 개를 중간, 중간의 왼쪽에 0.5 cm에 평행 하 게 참고: 오른쪽 신장 제거 하려고,이 중간의 오른쪽에 0.5 c m 절 개 될 것입니다.<ol>
<li>아이리스가 위로 복 부 캐비티를 입력 incise을 치아 없이 좋은 집게와 복을 잡고. Hemostats 피부와 긴장을 옆으로 배치 하 고 노출 강화 복의 뛰어난 및 하 부 측면 가장자리에 적용 됩니다.</li>
		<li>섬세 하 게 노출 왼쪽된 신장에 복 부의 오른쪽 장 내용 이동. 부드럽게 복 부의 상승 신장에 견인 장소.</li>
		<li>왼쪽된 신장 hilum 걸쳐 hemostat 장소. 아이리스가 위를 사용 하 여 transect ureter과 신장 혈관.</li>
		<li>1% 왼쪽된 신장 에서도 얼음에 페니실린/스 DPBS 솔루션.</li>
		<li>포함 하는 메 마른 조직 문화 후드에 신장 튜브를 전송 합니다. 15 mL 원뿔 튜브의 신장 60 mm 페 트리 접시 (그림 1)에 전송. 칼슘과 마그네슘 5 mL DPBS를 사용 하 여 두 번으로 하는 린스 신장 5 ml DPBS 60 mm 접시에 일시 중지 하십시오.<ol>
<li>5 mL DPBS 기정 프로토콜 중 사용할 수와 함께 추가적인 60 mm 페 트리 접시를 준비 합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>승인 된 IACUC 동물 프로토콜에 따라 thoracotomy와 신장, 조달 다음 exsanguination 마우스를 안락사.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. murine 신장 서 신장 세그먼트 격리에 대 한
<ol><li>메 마른 기술 프로토콜, 메 마른 장갑, 수술 용 마스크를 포함 하 여의이 부분에 대 한 사용 하 여 계속 bouffant 오염 위험을 최소화 하 고.<ol>
<li>장소 살 균 영역 왼쪽 및 오른쪽 현미경의 악기에 대 한 멸 균 분야에 뿐만 아니라 스테레오 현미경 플랫폼에 커튼. 현미경 초점 손잡이에 플라스틱 접착 시트를 배치 하 고 70% 에탄올 스프레이. 무대를 빛 듀얼 목이 조명 기를 켭니다.</li>
		<li>오픈 소독된 악기 (치아, 메스 핸들, #15 메스 블레이드, 두 직선 hemostats, 두 30½ 없이 미세 집게 게이지 빈 구멍 바늘) 무 균 커튼에. 메스에 장소 #15 블레이드 지금 처리 하 고 각 바늘 어댑터/허브 그림 1에서 보듯이 나중 사용을 위한 바늘 절 개 악기를 만들려고 한 hemostat를 연결 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>60 mm 페 트리 디쉬, 포함 하는 DPBS와는 다른 유일한 DPBS, 현미경 영역 조직 문화 후드에서 신장 하나를 이동 합니다.<ol>
<li>목표 아래 60 mm 페 트리 접시를 놓고 신장 폭로 뚜껑을 제거 합니다. 나중에 사용에 대 한 멸 균 분야에 포함 하는 DPBS 접시를 옆에 둡니다.</li>
		<li>만 신장의 앞쪽 또는 후부 표면 (즉, 접시의 바닥을만 지 다른 얼굴로 신장의 대형 평면 얼굴) 보기에 접시를 이동 합니다. 절차의이 부분에 대 한 3.2-4 배속 줌. 비 지배적인 손을 사용 하 여, 통과 하는 신장 신장 열 등 하 고 우량한 극 근처 요리에 대 한 핀 치아 없이 미세 집게를 사용 합니다.</li>
		<li>신장 핀 장소에 비 지배적인 손을 계속. 지배적인 손을 가진 #15 블레이드를 사용 하 여 노출 된 표면에서 반투명 섬유 capsular 레이어를 제거 하. 신장 캡슐의 나머지를 제거의 노출 된 표면에서 가장 천박한 0.5 m m를 면도.</li>
		<li>#15 블레이드를 사용 하 여 조직의 약 2 m m3 크기에서, decapsulated 지역에서 거꾸로 피라미드 해 부. DPBS만을 포함 하는 60 m m 접시를 검색 하 고 깨끗 한 접시에 조직의 피라미드를 배치. 신장에의 나머지를 삭제 합니다.</li>
		<li>해 부의 나머지 부분에 대 한 1.5-2.0 X 확대를 감소. 때까지 조직 세그먼트 바늘 팁의 직경 보다 작거나 조직 조각 점차적으로 작은 조각으로 슬라이스 절단 악기 두 hemostat 바늘 악기를 사용 하 여. 크기의 신장 조직 2 m m3 는 50 개 이상의 세그먼트를 한 번 완전히 해 부를 생산할 예정 이다.</li>
		<li>조직 문화 후드에 신장 세그먼트와 60 mm 접시를 이동 합니다. 1000 µ L 피 펫 사용 DPBS를 제거 합니다. 5 mL DMEM, 10% 태아 둔감 한 혈 청 (FBS)와 1% 페니실린/스 보충을 추가 합니다.</li>
		<li>문화 인큐베이터 또는 세포에 이식에서 37 ° C에서 3 일 동안 즉시 생성합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 신장 세그먼트 세포질 구조 제조
<ol><li>문화 정상적인 인간 피부 섬유 아 세포 (NHDF) 그리고 인간의 지방 microvascular 내 피 세포 (HAMEC)를 105 fibroblasts x 7.2와 1.8 x 10 원하는 구조 당5 내 피 세포 몇 주 동안. 조직 문화 후드에서 agarose 금형 미리 혈관 비 계 없는 내 피 섬유 구조 (사양) 앞에서 설명한 Czajka 에 의해 형성에 막대 모양의 우물으로 (4:1) 내 피 세포를 섬유 아 세포의 적절 한 비율 씨 외 19.</li>
	<li>멸 균된 hemostat, 30½ G 바늘 및 플랫 엔드 메 마른 주걱 얻을.<ol>
<li>발음 및 신장 세그먼트를 제거 하지 않도록 주의 되 고 신장 세그먼트를 포함 하는 60 m m 플레이트에서 미디어의 대부분을 제거 합니다.</li>
		<li>세그먼트의 주입을 시각화 하기 위해 외과 Loupes 장비.</li>
		<li>10-15 세그먼트를 얻을, 주걱의 매우 끝에 따라 균등 하 게 퍼져 60 mm 접시의 바닥을 따라 부드럽게 주걱의 끝을 다쳤어요. 사양 시드 했다 잘의 입술에 최대한 가깝게 주걱의 끝을 놓습니다.</li>
		<li>우물의 가장자리를 주걱 끝에서 각 개별 세그먼트를 이동 하려면 다른 손에 hemostat 30½ G 바늘 악기를 사용 합니다. 부드럽게 잘 사용 하는 약간 이전 시드 세포 현 탁 액에 빠져들 때까지 바늘 팁에 아래로 각 세그먼트를 이동 합니다.</li>
		<li>2에서 신장 세그먼트 사양 문화: FGM-2/EGM-2/DMEM 매체 (2.5 mL 전체 볼륨)의 1:1 비율. 3 일 문화 미디어 모든 24 h를 변경 합니다. 구문에서 72 h 형에서 제거 하 고 수정 또는 플래시-동결 처리를 위해.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
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저자는 공개 없다.

메서드 구문 두 종류의 세포와 생체 재료 활용, 그리고 많은 경우에,에 관해서는 넓게 변화 신장 조직 생활 하는 데 사용 되는 오래 된 또는 하지 잘 성격을 나타낸 문학7. 많은 줄기 세포 접근을 사용 하는 또는 업과 고립에서 신장 아키텍처의 개별 구성 요소, 인위적으로 세포 현 탁 액에서 26 다른 차별화 된 세포 유형으로 전체 기관 재현의 전망 21고려를 압도. 이것은 아마 왜 다른 신장 조직의 세그먼트를 사용 하 여 조직 엔지니어링 응용 프로그램에에서 접근을 이동입니다. 위에서 설명한 대로 이전 작업은 PGA 건설 기계16에 시드를 위한 신장 세그먼트의 격리에서 수행 되었습니다. 그러나, 세그먼트의 격리를 설명 하는 데 사용 하는 방법 좀 자세하게에서 설명 했다 고 세그먼트 하지 어떤 일정 기간 생존 능력에 대 한 평가 대 한 교양 했다. 여기, 세포 생존 능력 분석 결과 사용 하 여 함께 설명 하는 방법을 보여줍니다, 최소 신장 세그먼트의 부분 전에 설명 하지는 72 h 마크를 생존 유지 하. 메서드는 또한 상당히 예측 가능한 크기 세그먼트 생성의 이점이 있다. 또한, 이러한 메서드 실패 신장 기능, 주로 그렇지 않으면 삭제 될 것 입니다에서 기본 신장 조직의 세그먼트의 격리에 대 한 가능한 방법 시연 보강 하는 임상 번역 접근 방식을 제공 합니다.
방법을 개발, 가장 큰도 전에, 먼저 적절 한 크기 및 절차 셀 문화 후드 이외의 많은 단계 참여로 불 임을 유지 하는 두 번째의 불 임 개체 식별 하 고. 30½ G 바늘 팁 유용한 측정 해 부 장치 것을 입증 했다. 무 균 실험, 주로 외과 설정 및 제어 murine 모피와 관련 된 초기에 도전 이었다.
절차의 한계는 신장 조직 세그먼트의 3 차원 특성으로 관련이 있습니다. 현미경 아래 하나의 뷰에서 세그먼트의 크기 바늘 직경, 0.260 m m의 크기 될 나타날 수 있습니다. 그러나, Z 치수는 stereoscope에 표시 되지 않습니다. 자체는 또 다른 한계는 서 손으로, 수행 됩니다. 미래에 로봇 표준화 이상적인 것입니다. 경우에 2 mm3 피라미드 신장 조직의 부분 절 개 하는 동안 올바른 방향에서 유지 되었다, 그대로 nephrons에 밖으로 해 부 되지 않을 것 이해할. 마지막으로, 이러한 구조는 섬 세포는 사양에 포함 했다 바이오 인공 췌를 비교 하나 키 차이20인정 해야 합니다. 신장 췌 장에서 기능적 및 구조적으로 독특한 이며 틀림 없이 더 복잡 한. 또한, 작은 섬 세포는이 방법에서는 신장 세그먼트와 격리 기능 세포의 재벌 반대로 췌 장 내의 기능 셀의 한 하위. 아키텍처와 신장과 특히 여과 기능에 큰 역할을 재생 방향을 구체적으로 구문 내 세그먼트의 균일 한 방향의 부족이이 방법론의 추가 약점입니다.
지속적인 연구의 신장 세그먼트 및 신장 구조 기능, 알 부 민 글귀 발생 범위를 명확히 하 고 다른 신장 기능을 평가 하는 평가 목적 이다. 미래 동물 실험의 방광 벽의 신장 구문 주입을 포함 것. 이 매우 혈관 신체 구조에는 구조를 포함 것 이다 급속 한 문 합을 허용으로 filtrate 방광에 직접 검출, 수집 시스템에 대 한 필요성을 제거. 신장 조직의 체 외에서 기능은 매우 제한 되어 고려, vivo에서 테스트는 중요 한입니다. 현재 문학에서 보고 된 유일한 생체 외에서 테스트는 알 부 민 글귀와 erythropoietin 식17,22를 중심으로. 어떤 외국 바이오에 의존, 기능, 생체 신장 조직 교체 쪽으로 이동에 약속을 표시 하는 기본 내 피 네트워크 구조에 포함 된 이러한 생활 세그먼트의 기본 아키텍처에 그대로 신장 조직의 .

만성 신장 병 (CKD)는 현재 중요 한 공중 위생 도전 전세계1중 하나입니다. 미국에서 CKD의 보급은 가장 심각한 형태, 끝 단계 신장 질병 (ESRD)2에서 고통 이상 600000 미국인과 전체 인구의 14% 이상. ESRD 있는 사람들을 위해 사용할 수 있는 현재 치료 옵션 포함 투 석 및 신장 이식. 약 25000 환자가 신장 이식 매년 받아야, 비록 환자 수가 매년 인명 기관 및 그 수신 이식3를 기다리고 그 사이 큰 차이가 이어지는 추가 됩니다. 장 수 및 삶의 질에 심각한 부정적인 영향, 뿐만 아니라 투 석 놀라운 금융 부담으로 연결 됩니다. 2014, 메디케어 클레임을 지불 ESRD 환자2$30 십억 이상 합계 했다. 제한 된 장기 공급 및 환자 투 석 요구에 아무 명백한 하향 추세, 연구 노력 투를 대체 솔루션 식별 목적으로 하 고 이식도 중요 하다. 투에 대 한 필요에도 비교적 짧은 지연 투 석 관련 비용4,,56을 연기 하는 동안 환자 수 질 조정 된 생활 년 및 생산성을 실질적으로 증가 합니다.
있으 나 ESRD에서 그런 기능 조직 손실에 대 한 솔루션 전체 기관 공학 사용 하 여 비 계 기반 organoid 제조에서까지 널리 다양 한 접근법과 조직 공학 및 재생 의학 연구소에서 현재 공부 되 고 있다 오르간 구조 세포 이식7,,89,10,11decellularized 업과 한계 또는 폐기 신장에서 복잡 한 신장 구조는 부분적 으로만 조사. 사실, 거의 20% 신장 이식에 대 한 조달의 다양 한 이유로12,13에 대 한 삭제 됩니다. 이러한 상 상속 이식에서 신장 기능 조직 활용 고 하나 또는 여러 조직 설계 구조에 통합 될 수 있습니다. 사전 연구 신장 조직 공학 목적14,15엑스트라 세포 매트릭스를 활용 하 여 이러한 폐기 장기 사용의 타당성을 설명 했다. 그러나, 몇 가지는 사용 건강 한 신장에서 기본 nephronal 조직 조직 공학 목적16,,1718.
이전 김 그 외 여러분 에 의해 설명 하는 한 가지 방법은 다음 polyglycolic 산 (PGA) 건설 기계 구조물 제작16에 시드 했다 건강 한 쥐 신장에서 신장 "세그먼트"의 분리를 포함 한다. 그러나, 작은 정보 정확한 해 부 방법론에 관한 부여 되 고 세그먼트 잘 닦지 및 여과의 조합에서 입수 했다. 우리는 마찬가지로 그대로 nephronal 아키텍처, 개별 신장 세그먼트 하지만 기정 기법에 의존 하는 대신이 프로토콜의 설명. Nephrectomies는 살아있는 성인 생쥐, 신장 어디 신장 캡슐을 제거 하 고 조직을 더 해 부 해 부 현미경을 전송 후에 수행 됩니다. 작은-내경 30½ G 바늘 절삭 악기로 사용 되 고도 가이드 해 부에 은닉, 바늘으로 직경은 신장 세그먼트의 대상 직경. 격리 된,이 경우 murine, 신장 세그먼트 문화에서 생존을 유지 하 고 비 계 없는 내 피-fibroblast 세포 구조19통합. 이러한 구문은 이전 바이오 인공 췌 장20를 포함 하 여 다른 장기를 사용 되었습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:707px;" width="706">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Non-fenestrated Sterile Field</td>
			<td style="width:181px;">Busse Hospital Disposables</td>
			<td style="width:153px;">696</td>
			<td style="width:199px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Fenestrated Sterile Field</td>
			<td style="width:181px;">Busse Hospital Disposables</td>
			<td style="width:153px;">697</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Halsted Mosquito Forceps 5 Curved</td>
			<td style="width:181px;">Miltex</td>
			<td style="width:153px;">Mil-7-4</td>
			<td>&#34;Hemostat&#34; in manuscript</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">Extra Fine Graefe Forceps, Curved with teeth</td>
			<td style="width:181px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:153px;">11155-10</td>
			<td>Fine forceps with teeth</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">Extra Fine Graefe Forceps, Serrated (without teeth)</td>
			<td style="width:181px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:153px;">11152-10</td>
			<td>Fine forceps without teeth</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Fine Scissors - Tungsten Carbide</td>
			<td style="width:181px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:153px;">14568-09</td>
			<td>Iris Scissors</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">Betadine Surgical Scrub with Pump, Povidone-iodine 7.5%</td>
			<td style="width:181px;">Purdue Products L.P.</td>
			<td style="width:153px;">67618-151-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Sterile Cotton Gauze Pad (4&#34; x 4&#34;)</td>
			<td style="width:181px;">Fisher Healthcare</td>
			<td style="width:153px;">22-415-469</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Dulbecco&#39;s Phosphate Buffered Solution</td>
			<td style="width:181px;">Corning</td>
			<td style="width:153px;">21-030-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Penicillin/Streptomycin Solution, 100X</td>
			<td style="width:181px;">Corning</td>
			<td style="width:153px;">30-002-Cl</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Isoflurane, USP</td>
			<td style="width:181px;">Manufacturer: Piramal, Distributor: McKesson</td>
			<td style="width:153px;">2254845</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">Nair Hair Remover</td>
			<td style="width:181px;">Nair</td>
			<td style="width:153px;">22600-23307</td>
			<td>Hair Removal Cream in text</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">200 Proof Ethanol</td>
			<td style="width:181px;">Decon Laboratories</td>
			<td style="width:153px;">2705</td>
			<td>Diluted to 70% Ethanol Solution</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">BioLite 60mm Tissue Culture Dish</td>
			<td style="width:181px;">Themo-Scientific</td>
			<td style="width:153px;">130181</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">Press&#39;n Seal</td>
			<td style="width:181px;">Glad</td>
			<td style="width:153px;">12587-70441</td>
			<td>Applied to Stereoscope</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">SZX16 Stereo Microscope</td>
			<td style="width:181px;">Olympus</td>
			<td style="width:153px;">SZX16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">Fiber Optic Illuminator</td>
			<td style="width:181px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:153px;">41720-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">Self-Supporting Dual-Light Pipe, 23&#34; L Gooseneck</td>
			<td style="width:181px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:153px;">EW-41720-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">Scalpel Handle #3</td>
			<td style="width:181px;">Miltex</td>
			<td style="width:153px;">Mil-4-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">Sterile Rib-Back Carbon Steel Blade, Blade Size 15</td>
			<td style="width:181px;">Bard-Parker</td>
			<td style="width:153px;">371115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">31 1/2 Gauge Needle</td>
			<td style="width:181px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:153px;">14-826F</td>
			<td style="width:199px;">Becton Dickinson 305106</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Dulbecco&#39;s Modified Eagle&#39;s Medium</td>
			<td style="width:181px;">Corning</td>
			<td style="width:153px;">10-017-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Fetal Select 100% Bovine Serum</td>
			<td style="width:181px;">Atlas Biologicals</td>
			<td style="width:153px;">FS-0500-AD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Normal Human Dermal Fibroblasts</td>
			<td style="width:181px;">Lonza</td>
			<td style="width:153px;">CC-2511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">Human Adipose Microvascular Endothelial Cells</td>
			<td style="width:181px;">Sciencell Research Laboratories</td>
			<td style="width:153px;">7200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">Surgical Loupes (2.5x)</td>
			<td style="width:181px;">Orascoptic</td>
			<td style="width:153px;">(N/A) Custom Order</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">FGM-2 (Fibroblast Basal Medium with FGM-2 SingleQuots Added)</td>
			<td style="width:181px;">Lonza</td>
			<td style="width:153px;">CC-3131, CC-4126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">EGM-2 (Endothelial Basal Medium with EGM-2 SingleQuots Added)</td>
			<td style="width:181px;">Lonza</td>
			<td style="width:153px;">CC-3156, CC-4176</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit for Mammalian Cells</td>
			<td style="width:181px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:153px;">L3224</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Anti-Cytokeratin-18 Antibody</td>
			<td style="width:181px;">Abcam</td>
			<td style="width:153px;">ab668</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Goat anti-Mouse IgG, Alexa Fluor 633</td>
			<td style="width:181px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:153px;">A-21052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Goat anti-Rabbit IgG, Alexa Fluor 546</td>
			<td style="width:181px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:153px;">A-11010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:173px;">Anti-Von Willebrand Factor Antibody</td>
			<td style="width:181px;">Abcam</td>
			<td style="width:153px;">ab6994</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:173px;">Albumin, Fluorescein isothiocyanate Conjugate</td>
			<td style="width:181px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">A9771-50MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">Hoescht 33342</td>
			<td style="width:181px;">BD Pharmingen</td>
			<td style="width:153px;">561908</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:173px;">Background Buster</td>
			<td style="width:181px;">Innovex Biosciences</td>
			<td style="width:153px;">NB306</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microdissection of primary renal tissue segments and incorporation with novel scaffold-free construct technology

신장 이식 이제 끝 단계 신장 질병을 위한 주류 치료 이다. 그러나, 대기자 명단 이식 달성이 환자의 단지 1 / 4에 대략 96000 명, 기관 실패와 그에 대 한 대안에 대 한 절박 한 필요가 있다. 그것은 지불 해야 하는 전체 의료 비용 함께 투 석의 해로운 결과 감소, 활성 조사 기관 이식에 대체 솔루션을 찾아 진행 중 이다. 이식 조직 설계 신장 세포 구조 등 가능한 방식을 한 손실된 신장 기능을 대체 있습니다. 여기, 처음으로 설명입니다 생활 corticomedullary의 격리 murine 신장 서 신장 세그먼트. 이러한 세그먼트 한번 이식 호스트 맥 관 구조와 신속한 연결 수 있는 비 계 없는 내 피-섬유 구조 내의 급속 한 합동 할 수 있다. 성인 마우스 신장 살아있는 기증자, 200-300 µ m 직경에서 신장 세그먼트를 stereoscope 서 뒤에서 조달 했다. 여러 신장 구조 한 신장에서 수확 기본 신장 세그먼트를 사용 하 여 조작 했다. 이 메서드는 기능 신장 조직 그렇지 않으면 삭제 될 것 입니다에서 구제할 수 있는 절차를 보여 줍니다.

설명 하는 프로토콜 신장 조직의 피라미드 2 mm3 섹션 당 약 50 신장 세그먼트를 생성 합니다. 처리 되 고 몇 군데 신장 세그먼트 다른 비율 ( 그림 2참조) 관 및 사 구성 요소에 있는. 그대로 세그먼트는 3 일 동안 다른 세그먼트 한 번 모든 24 h의 생존 능력을 결정 하기 위하여 분석 결과를 받게 했다. 그린 형광 calcein-오전은 세포내 esterase 활동, 살아있는 세포의 지표와 함께 존재 합니다. 레드-형광 브로민 homodimer-1 원형질 막의 무결성의 손실 볼 수 있다. 이러한 세그먼트는 그대로, 3 차원 구조, 중요 한 분석 결과 침투 confocal 현미경 검사 법으로 감지할 수는 ( 그림 3참조).
세그먼트는 동일한 세포 생존 능력 분석 실험을 사용 하 여 크기 균일성에 대 한 추가 특징 이었다. 불경기와 유리 슬라이드를 사용 하 여, 세그먼트 배치 했다 커버 아래 전표는 세그먼트의 모든 차원에 기계적인 힘 없이. 무료 부동, 세그먼트 셀 생존/독성 분석 결과에 배치 후 이미지 30 분 했다. 10 µ m 스텝 크기와 z-영상이 전체 세그먼트를 통해 찍은. 가장 큰 'X' 및 'Y' 차원 얻은 하 고 기록 했다. 'Z' 차원 마지막 처음부터 거리를 계산 하 여 얻은 표시 fluorophore. 주어진 세그먼트는 약 입방, 간단한 입방 볼륨 측정 얻은 고 플롯 한 기정 실험에서 10 무작위로 선택 된 세그먼트를 비교 하. 대상 볼륨 (300 µ m)3 의 = 0.027 m m3 막대 그래프(그림 4)에 빨간색 표시와 함께 표시 됩니다. 대표적인 'X' 및 'Y' 측정 그림 4B에 나와 있습니다. Outliers 있지만 대상 볼륨에 가까운 많은 세그먼트 있다. 반복 실험 일관 된 결과 보이고 있다 (n = 20). (여기에 표시 되지) 원시 측정 표시 세그먼트의 대다수에서 200-300 µ m를 측정 하는 하나 이상의 차원입니다. 이 보급 제한에 대 한 중요 한 의미를 갖는다.
신장 세그먼트 비 계 없는 내 피-섬유 구조에 포함 된 고 3 일 동안 경작. 신장 세그먼트 하루 3 ( 그림 5참조)에 의해 그대로 구조를 형성 하기 위하여 세포 구조와 통합 합니다. 구문을 미리 혈관 내 피 네트워크와 폰 Willebrand 요인 (그림 5E) 라벨 표시를 유지 합니다. 그러나, 그것은 네트워크 신장 세포 소재 침공 표시 되지 않습니다. 신장 상피 세포는 Cytokeratin-18 (그림 5B, 녹색)으로 표시 됩니다. 이러한 구문은 했다 생체 외에서 신장 기능을 테스트 하기 위해 FITC 표시 된 알 부 민 (그림 5C, 회색)으로 알을 품을. 동안에 잔여 알 부 민 발견 포함 된 신장 조직의 세그먼트에서 "핫스팟" 있다 신장 관 상피 세포 내부 luminally 통과 하는 알 부 민을 차지 하는 것으로 알려져 그의 지역에서. 이 알 부 민 재흡수 신장 세그먼트 세포질 구문에서 대표 생각 이다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57358/57358fig1.jpg"> 그림 1 : 대표 사진 신에서 고 신장 세그먼트 기정. Murine 신장은 제거, 씻어 서, 및 60 mm 접시에 놓이고 stereoscope 현미경 단계로 이동. 바늘 팁의 직경은 해 부를 안내 하는 데 사용 됩니다. Hemostats 해 부 악기에 대 한 팁을 바늘에 연결 됩니다. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57358/57358fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57358/57358fig2.jpg"> 그림 2 : Microdissected 신장 세그먼트. Microdissected 신장 세그먼트는 그들의 네이티브 배열에 glomeruli (왼쪽 아래, basophilic 구조) 및 tubules (이미지의 나머지)의 다양 한 비율을 포함 됩니다. 10 X 이미지, 눈금 막대를 표시 합니다. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57358/57358fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57358/57358fig3.jpg"> 그림 3 : 신장 세그먼트 생존. Microdissected 신장 세그먼트 라이브 및 죽은 직물의 부분을 포함합니다. 주로, 세그먼트는 살고, 하 고 자체 생존 능력 분석 결과 세포에 독성으로 72 h. 참고 다른 세그먼트 다른 시간 포인트 사용 했다에서 문화에 남아 있도록. 10 X 이미지, 스케일 바 = 200 µ m. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57358/57358fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57358/57358fig4.jpg"> 그림 4 : 신장 세그먼트 볼륨 균일. (A) m m3 한 해 부 실험에서 입방 볼륨 세그먼트 (n = 10). 개별 세그먼트 대상 붉은 점 (대상 볼륨 0.027 m m3)에 비해 파란색 점으로 표시 됩니다. (B) 대표 X 및 Y 치수 살고 죽은 분석 결과, 10 X 이미지에서에서 측정. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57358/57358fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57358/57358fig5.jpg"> 그림 5 : 조직 설계 비 계 없는 신장 세그먼트 구조. (A) 규격 (B) Cytokeratin-18-긍정적인 신장 관 상피 세포 (녹색)으로 신장 세그먼트의 설립을 표시 하는 병합 된 이미지. (C) FITC 표시 된 알 부 민. 핵에 대 한 (D) Hoescht 얼룩. (E) prevascular 네트워크를 강조 하는 폰 Willebrand 인자 (vWF) 양성. 10 X 이미지, 눈금 막대 = 200 µ m. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57358/57358fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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Microdissection of Primary Renal Tissue Segments and Incorporation with Novel Scaffold-free Construct Technology

신장 구조 조직 설계 기관 부족 및 투 석의 해로운 효과 위한 솔루션을 제공합니다. 여기, 우리는 마이크로 프로토콜 설명 cortico 골 수 세그먼트의 격리 murine 신장 해 부. 이 세그먼트는 신장 organoids를 형성 세포 비 계 없는 구문으로 이식.

서 주 신장 조직 세그먼트와 소설 비 계 없는 건설 기술 관

Kidney transplantation is now a mainstream therapy for end-stage renal disease. However, with approximately 96,000 people on the waiting list and only ...

microdissection-primary-renal-tissue-segments-incorporation-with

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.3K 조회수.  Medical University of South Carolina. 신장 구조 조직 설계 기관 부족 및 투 석의 해로운 효과 위한 솔루션을 제공합니다. 여기, 우리는 마이크로 프로토콜 설명 cortico 골 수 세그먼트의 격리 murine 신장 해 부. 이 세그먼트는 신장 organoids를 형성 세포 비 계 없는 구문으로 이식.

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Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use of destructive assessment is not acceptable. A proposed alternative is the use of an imaging process called magnetic resonance elastography. Elastography is a nondestructive method for determining the engineered outcome by measuring local mechanical property values (i.e., complex shear modulus), which are essential markers for identifying the structure and functionality of a tissue. As a noninvasive means for evaluation, the monitoring of engineered constructs with imaging modalities such as magnetic resonance imaging (MRI) has seen increasing interest in the past decade1. For example, the magnetic resonance (MR) techniques of diffusion and relaxometry have been able to characterize the changes in chemical and physical properties during engineered tissue development2. The method proposed in the following protocol uses microscopic magnetic resonance elastography (&mu;MRE) as a noninvasive MR based technique for measuring the mechanical properties of small soft tissues3. MRE is achieved by coupling a sonic mechanical actuator with the tissue of interest and recording the shear wave propagation with an MR scanner4. Recently, &mu;MRE has been applied in tissue engineering to acquire essential growth information that is traditionally measured using destructive mechanical macroscopic techniques5. In the following procedure, elastography is achieved through the imaging of engineered constructs with a modified Hahn spin-echo sequence coupled with a mechanical actuator. As shown in Figure 1, the modified sequence synchronizes image acquisition with the transmission of external shear waves; subsequently, the motion is sensitized through the use of oscillating bipolar pairs. Following collection of images with positive and negative motion sensitization, complex division of the data produce a shear wave image. Then, the image is assessed using an inversion algorithm to generate a shear stiffness map6. The resulting measurements at each voxel have been shown to strongly correlate (R2&gt;0.9914) with data collected using dynamic mechanical analysis7. In this study, elastography is integrated into the tissue development process for monitoring human mesenchymal stem cell (hMSC) differentiation into adipogenic and osteogenic constructs as shown in Figure 2.

The procedure demonstrates the methodology of magnetic resonance elastography for monitoring the engineered outcome of adipose and osteogenic tissue engineered constructs through noninvasive local assessment of the mechanical properties using microscopic magnetic resonance elastography (&mu;MRE).

조직 평가에 대한 자기 공명 Elastography 방법론은 구조 성장하는 기술

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

연구

생체공학

Non-contact, Label-free Monitoring of Cells and Extracellular Matrix using Raman Spectroscopy

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, currently available routine methods require processing steps and alter sample integrity. Raman spectroscopy is a fast method that enables the measurement of biological samples without the need for further processing steps. This laser-based technology detects the inelastic scattering of monochromatic light.6 As every chemical vibration is assigned to a specific Raman band (wavenumber in cm-1), each biological sample features a typical spectral pattern due to their inherent biochemical composition.7-9 Within Raman spectra, the peak intensities correlate with the amount of the present molecular bonds.1 Similarities and differences of the spectral data sets can be detected by employing a multivariate analysis (e.g. principal component analysis (PCA)).10
Here, we perform Raman spectroscopy of living cells and native tissues. Cells are either seeded on glass bottom dishes or kept in suspension under normal cell culture conditions (37 &deg;C, 5% CO2) before measurement. Native tissues are dissected and stored in phosphate buffered saline (PBS) at 4 &deg;C prior measurements. Depending on our experimental set up, we then either focused on the cell nucleus or extracellular matrix (ECM) proteins such as elastin and collagen. For all studies, a minimum of 30 cells or 30 random points of interest within the ECM are measured. Data processing steps included background subtraction and normalization.

Raman spectroscopy is a suitable technique for the non-contact, label-free analysis of living cells, tissue-engineered constructs and native tissues. Source-specific spectral fingerprints can be generated and analyzed using multivariate analysis.

라만 분광학을 사용하여 세포와 세포외 기질의 비 접촉, 레이블이없는 모니터링

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and regenerative medicine. With digital control&#160;cells, scaffolds, and growth factors can be precisely deposited to the desired two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) locations rapidly. Therefore, this technology is an ideal approach to fabricate tissues mimicking their native anatomic structures. In order to engineer cartilage with native zonal organization, extracellular matrix composition (ECM), and mechanical properties, we developed a bioprinting platform using a commercial inkjet printer with simultaneous photopolymerization capable for 3D cartilage tissue engineering. Human chondrocytes suspended in poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) were printed for 3D neocartilage construction via layer-by-layer assembly. The printed cells were fixed at their original deposited positions, supported by the surrounding scaffold in simultaneous photopolymerization. The mechanical properties of the printed tissue were similar to the native cartilage. Compared to conventional tissue fabrication, which requires longer UV exposure, the viability of the printed cells with simultaneous photopolymerization was significantly higher. Printed neocartilage demonstrated excellent glycosaminoglycan (GAG) and collagen type II production, which was consistent with gene expression. Therefore, this platform is ideal for accurate cell distribution and arrangement for anatomic tissue engineering.

The methods described in this paper show how to convert a commercial inkjet printer into a bioprinter with simultaneous UV polymerization. The printer is capable of constructing 3D tissue structure with cells and biomaterials. The study demonstrated here constructed a 3D neocartilage.

입체 잉크젯 인쇄 기술을 사용하여 인간의 연골 조직 제작

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

A Novel Stretching Platform for Applications in Cell and Tissue Mechanobiology

Tools that allow the application of mechanical forces to cells and tissues or that can quantify the mechanical properties of biological tissues have contributed dramatically to the understanding of basic mechanobiology. These techniques have been extensively used to demonstrate how the onset and progression of various diseases are heavily influenced by mechanical cues. This article presents a multi-functional biaxial stretching (BAXS) platform that can either mechanically stimulate single cells or quantify the mechanical stiffness of tissues. The BAXS platform consists of four voice coil motors that can be controlled independently. Single cells can be cultured on a flexible substrate that can be attached to the motors allowing one to expose the cells to complex, dynamic, and spatially varying strain fields. Conversely, by incorporating a force load cell, one can also quantify the mechanical properties of primary tissues as they are exposed to deformation cycles. In both cases, a proper set of clamps must be designed and mounted to the BAXS platform motors in order to firmly hold the flexible substrate or the tissue of interest. The BAXS platform can be mounted on an inverted microscope to perform simultaneous transmitted light and/or fluorescence imaging to examine the structural or biochemical response of the sample during stretching experiments. This article provides experimental details of the design and usage of the BAXS platform and presents results for single cell and whole tissue studies. The BAXS platform was used to measure the deformation of nuclei in single mouse myoblast cells in response to substrate strain and to measure the stiffness of isolated mouse aortas. The BAXS platform is a versatile tool that can be combined with various optical microscopies in order to provide novel mechanobiological insights at the sub-cellular, cellular and whole tissue levels.

We present in this article a novel stretching platform that can be used to investigate single cell responses to complex anisotropic biaxial mechanical deformation and quantify the mechanical properties of biological tissues.

세포와 조직 Mechanobiology의 응용 프로그램에 대한 새로운 스트레칭 플랫폼

Tools that allow the application of mechanical forces to cells and tissues or that can quantify the mechanical properties of biological tissues have ...

Epithelial Cell Repopulation and Preparation of Rodent Extracellular Matrix Scaffolds for Renal Tissue Development

This protocol details the generation of acellular, yet biofunctional, renal extracellular matrix (ECM) scaffolds that are useful as small-scale model substrates for organ-scale tissue development. Sprague Dawley rat kidneys are cannulated by inserting a catheter into the renal artery and perfused with a series of low-concentration detergents (Triton X-100 and sodium dodecyl sulfate (SDS)) over 26 hr to derive intact, whole-kidney scaffolds with intact perfusable vasculature, glomeruli, and renal tubules. Following decellularization, the renal scaffold is placed inside a custom-designed perfusion bioreactor vessel, and the catheterized renal artery is connected to a perfusion circuit consisting of: a peristaltic pump; tubing; and optional probes for pH, dissolved oxygen, and pressure. After sterilizing the scaffold with peracetic acid and ethanol, and balancing the pH (7.4), the kidney scaffold is prepared for seeding via perfusion of culture medium within a large-capacity incubator maintained at 37 &#176;C and 5% CO2. Forty million renal cortical tubular epithelial (RCTE) cells are injected through the renal artery, and rapidly perfused through the scaffold under high flow (25 ml/min) and pressure (~230 mmHg) for 15 min before reducing the flow to a physiological rate (4 ml/min). RCTE cells primarily populate the tubular ECM niche within the renal cortex, proliferate, and form tubular epithelial structures over seven days of perfusion culture. A 44 &#181;M resazurin solution in culture medium is perfused through the kidney for 1 hr during medium exchanges to provide a fluorometric, redox-based metabolic assessment of cell viability and proliferation during tubulogenesis. The kidney perfusion bioreactor permits non-invasive sampling of medium for biochemical assessment, and multiple inlet ports allow alternative retrograde seeding through the renal vein or ureter. These protocols can be used to recellularize kidney scaffolds with a variety of cell types, including vascular endothelial, tubular epithelial, and stromal fibroblasts, for rapid evaluation within this system.

This protocol describes decellularization of Sprague Dawley rat kidneys by antegrade perfusion of detergents through the vasculature, producing acellular renal extracellular matrices that serve as templates for repopulation with human renal epithelial cells. Recellularization and use of the resazurin perfusion assay to monitor growth is performed within specially-designed perfusion bioreactors.

상피 세포 다시 채우기 및 신장 조직 개발을위한 설치류 세포 외 기질 비계의 준비

This protocol details the generation of acellular, yet biofunctional, renal extracellular matrix (ECM) scaffolds that are useful as small-scale model ...

Three-dimensional Biomimetic Technology: Novel Biorubber Creates Defined Micro- and Macro-scale Architectures in Collagen Hydrogels

Tissue scaffolds play a crucial role in the tissue regeneration process. The ideal scaffold must fulfill several requirements such as having proper composition, targeted modulus, and well-defined architectural features. Biomaterials that recapitulate the intrinsic architecture of in vivo tissue are vital for studying diseases as well as to facilitate the regeneration of lost and malformed soft tissue. A novel biofabrication technique was developed which combines state of the art imaging, three-dimensional (3D) printing, and selective enzymatic activity to create a new generation of biomaterials for research and clinical application. The developed material, Bovine Serum Albumin rubber, is reaction injected into a mold that upholds specific geometrical features. This sacrificial material allows the adequate transfer of architectural features to a natural scaffold material. The prototype consists of a 3D collagen scaffold with 4 and 3 mm channels that represent a branched architecture. This paper emphasizes the use of this biofabrication technique for the generation of natural constructs. This protocol utilizes a computer-aided software (CAD) to manufacture a solid mold which will be reaction injected with BSA rubber followed by the enzymatic digestion of the rubber, leaving its architectural features within the scaffold material.

An innovative biofabrication technique was developed to engineer three-dimensional constructs that resemble the architectural features, components, and mechanical properties of in vivo tissue. This technique features a newly developed sacrificial material, BSA rubber, which transfers detailed spatial features, reproducing the in vivo architectures of a wide variety of tissues.

세 가지 차원 생체 모방 기술 ​​: 소설 Biorubber는 콜라겐 하이드로 겔에 마이크로 및 매크로 스케일 아키텍처를 정의 작성합니다

Tissue scaffolds play a crucial role in the tissue regeneration process. The ideal scaffold must fulfill several requirements such as having proper ...

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional Poly(&#949;-caprolactone) Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications

This tutorial reflects on the fundamental principles and guidelines for electrospinning writing with polymer melts, an additive manufacturing technology with great potential for biomedical applications. The technique facilitates the direct deposition of biocompatible polymer fibers to fabricate well-ordered scaffolds in the sub-micron to micro scale range. The establishment of a stable, viscoelastic, polymer jet between a spinneret and a collector is achieved using an applied voltage and can be direct-written. A significant benefit of a typical porous scaffold is a high surface-to-volume ratio which provides increased effective adhesion sites for cell attachment and growth. Controlling the printing process by fine-tuning the system parameters enables high reproducibility in the quality of the printed scaffolds. It also provides a flexible manufacturing platform for users to tailor the morphological structures of the scaffolds to their specific requirements. For this purpose, we present a protocol to obtain different fiber diameters using melt electrospinning writing (MEW) with a guided amendment of the parameters, including flow rate, voltage and collection speed. Furthermore, we demonstrate how to optimize the jet, discuss often experienced technical challenges, explain troubleshooting techniques and showcase a wide range of printable scaffold architectures.

This protocol serves as a comprehensive guideline to fabricate scaffolds via electrospinning with polymer melts in a direct writing mode. We systematically outline the process and define the appropriate parameter settings for achieving targeted scaffold architectures.

조직 공학 응용 프로그램에 대 한 제어 형태학과 3 차원 Poly(ε-caprolactone) 장비의 전기 글 녹아

This tutorial reflects on the fundamental principles and guidelines for electrospinning writing with polymer melts, an additive manufacturing technology ...

Bioprinting of Cartilage and Skin Tissue Analogs Utilizing a Novel Passive Mixing Unit Technique for Bioink Precellularization

Bioprinting is a powerful technique for the rapid and reproducible fabrication of constructs for tissue engineering applications. In this study, both cartilage and skin analogs were fabricated after bioink pre-cellularization utilizing a novel passive mixing unit technique. This technique was developed with the aim to simplify the steps involved in the mixing of a cell suspension into a highly viscous bioink. The resolution of filaments deposited through bioprinting necessitates the assurance of uniformity in cell distribution prior to printing to avoid the deposition of regions without cells or retention of large cell clumps that can clog the needle. We demonstrate the ability to rapidly blend a cell suspension with a bioink prior to bioprinting of both cartilage and skin analogs. Both tissue analogs could be cultured for up to 4 weeks. Histological analysis demonstrated both cell viability and deposition of tissue specific extracellular matrix (ECM) markers such as glycosaminoglycans (GAGs) and collagen I respectively.

Cartilage and skin analogs were bioprinted using a nanocellulose-alginate based bioink. The bioinks were cellularized prior to printing via a single step passive mixing unit. The constructs were demonstrated to be uniformly cellularized, have high viability, and exhibit favorable markers of differentiation.

연골과 피부 조직 아날로그 소설 수동 Bioink Precellularization에 대 한 단위 기술 혼합을 이용 하 여 Bioprinting

Bioprinting is a powerful technique for the rapid and reproducible fabrication of constructs for tissue engineering applications. In this study, both ...

Antimicrobial Peptides Produced by Selective Pressure Incorporation of Non-canonical Amino Acids

Nature has a variety of possibilities to create new protein functions by modifying the sequence of the individual amino acid building blocks. However, all variations are based on the 20 canonical amino acids (cAAs). As a way to introduce additional physicochemical properties into polypeptides, the incorporation of non-canonical amino acids (ncAAs) is increasingly used in protein engineering. Due to their relatively short length, the modification of ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides by ncAAs is particularly attractive. New functionalities and chemical handles can be generated by specific modifications of individual residues. The selective pressure incorporation (SPI) method utilizes auxotrophic host strains that are deprived of an essential amino acid in chemically defined growth media. Several structurally and chemically similar amino acid analogs can then be activated by the corresponding aminoacyl-tRNA synthetase and provide residue-specific cAA(s) &#8594; ncAA(s) substitutions in the target peptide or protein sequence. Although, in the context of the SPI method, ncAAs are also incorporated into the host proteome during the phase of recombinant gene expression, the majority of the cell&#39;s resources are assigned to the expression of the target gene. This enables efficient residue-specific incorporation of ncAAs often accompanied with high amounts of modified target. The presented work describes the in vivo incorporation of six proline analogs into the antimicrobial peptide nisin, a lantibiotic naturally produced by Lactococcus lactis. Antimicrobial properties of nisin can be changed and further expanded during its fermentation and expression in auxotrophic Escherichia coli strains in defined growth media. Thereby, the effects of residue-specific replacement of cAAs with ncAAs can deliver changes in antimicrobial activity and specificity. Antimicrobial activity assays and fluorescence microscopy are used to test the new nisin variants for growth inhibition of a Gram-positive Lactococcus lactis indicator strain. Mass spectroscopy is used to confirm ncAA incorporation in bioactive nisin variants.

The protocol presents the Escherichia coli-based selective pressure incorporation of non-canonical amino acids (ncAAs) into the lactococcal antimicrobial peptide nisin. Its properties can be changed during recombinant expression via substitution with desired ncAAs in defined growth media. Resulting changes in bioactivity are mapped by growth inhibition assays and fluorescence microscopy.

정식이 아닌 아미노산의 선택적 압력 관에 의해 생산 하는 항균 성 펩 티 드

Nature has a variety of possibilities to create new protein functions by modifying the sequence of the individual amino acid building blocks. However, all ...

A Novel Tenorrhaphy Suture Technique with Tissue Engineered Collagen Graft to Repair Large Tendon Defects

Surgical management of large tendon defects with tendon grafts is challenging, as there are a finite number of sites where donors can be readily identified and used. Currently, this gap is filled with tendon auto-, allo-, xeno-, or artificial grafts, but clinical methods to secure them are not necessarily translatable to animals because of the scale. In order to evaluate new biomaterials or study a tendon graft made up of collagen type 1, we have developed a modified suture technique to help maintain the engineered tendon in alignment with the tendon ends. Mechanical properties of these grafts are inferior to the native tendon. To incorporate engineered tendon into clinically relevant models of loaded repair, a strategy was adopted to offload the tissue engineered tendon graft and allow for the maturation and integration of the engineered tendon in vivo until a mechanically sound neo-tendon was formed. We describe this technique using incorporation of the collagen type 1 tissue engineered tendon construct.

In this paper, we present an in vitro and in situ protocol to repair a tendon gap of up to 1.5 cm by filling it with engineered collagen graft. This was performed by developing a modified suture technique to take the mechanical load until the graft matures into the host tissue.

서 주 신장 조직 세그먼트와 소설 비 계 없는 건설 기술 관

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