Obiettivo della presentazione è quello di dimostrare un metodo altamente riproducibile per generare matrice associata impianti di cellule staminali a difetti della cartilagine, che può essere visualizzato con la RM. Le cellule staminali sono etichettati con FDA ha approvato Ferumoxides, mescolato con agarosio, impiantati in difetti della cartilagine e ripreso con uno scanner 7T MR.
Abstract
Il campo della ingegneria dei tessuti integra i principi della biologia cellulare ingegneria e medicina verso la rigenerazione di cellule specifiche e tessuti funzionali. Matrice associata impianti di cellule staminali (MASI) mirano a rigenerare i difetti della cartilagine a causa di lesioni alle articolazioni artritiche o traumatica. Cellule staminali mesenchimali (MSCs) hanno la capacità di differenziarsi in cellule della linea condrogenico e hanno mostrato risultati promettenti per cellulari basati su tecnologie di riparazione della cartilagine articolare. Autologo di cellule staminali mesenchimali possono essere isolate da una varietà di tessuti, può essere ampliato in colture cellulari, senza perdere il loro potenziale di differenziazione, e hanno dimostrato condrogenico differenziazione in vitro e in vivo1, 2.
Al fine di garantire la conservazione locale e la vitalità delle cellule staminali mesenchimali trapiantate in difetti della cartilagine, un ponteggio è necessario, che supporta anche la differenziazione e la proliferazione successive. L'architettura del tessuto patibolo formazione di guide e permette la matrice extracellulare, prodotto dalle cellule staminali, ad espandersi. Indagini precedenti hanno mostrato che un 2% di agarosio impalcatura può sostenere lo sviluppo della cartilagine ialina stabile e non induce risposte immunitarie 3.
Conservazione a lungo termine delle cellule staminali trapiantate nel MASI è fondamentale per la rigenerazione della cartilagine. L'etichettatura di MSC con nanoparticelle di ossido di ferro permette di lungo termine il monitoraggio in vivo con non invasive tecniche di imaging RM 4.
Questa presentazione dimostrerà le tecniche per MSC etichettatura con nanoparticelle di ossido di ferro, la generazione di cellule-agarosio costrutti e l'impianto di questi costrutti nei difetti della cartilagine. I costrutti etichettati possono essere monitorati in modo non invasivo con MR-imaging.
Protocol
1. L'etichettatura di hMSCs con Endorem Le cellule sono coltivate a 80% confluenza di almeno 18 ore prima di etichettatura. Durante questo periodo, i media di etichettatura si prepara aggiungendo Endorem al campione ad una dose di 100 ug Fe / ml di siero-media liberi. Dopo che le cellule sono coltivate a confluenza, la cultura media è aspirato e le cellule vengono lavate con PBS 1x o senza siero dei media. Quindi, la soluzione di risciacquo viene aspirato e dei media etichet…
Discussion
Il protocollo descritto fornisce un modo riproducibile per etichettare MSC con nanoparticelle di ossido di ferro e di impianto tali etichettati MSCs in difetti della cartilagine. Questa tecnica permette non invasiva rappresentazione dei trapianti di cellule staminali a difetti della cartilagine con la RM, che consente una diagnosi precoce di fallimento MASI. Una lussazione o efflusso delle cellule etichettate può essere diagnosticata sulla base di una scomparsa del marchio dal sito trapianto sulle immagini MR. Una diag…
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto da una borsa di studio presso l'Istituto Nazionale di artrite e malattie della pelle muscolo-scheletrico, NIH RO1AR054458.
Materials
Material Name
Type
Company
Catalogue Number
Comment
D-MEM High Glucose
Reagent
Sigma
D5648
PBS (Ca++, Mg++ free)
GIBCO
14190-144
Trypsin-EDTA 0.05%
Invitrogen
25399-120
FBS
Hyclone
SH30071.03
Penicillin/Streptomycin
GIBCO
15140-122
Ferumoxides (Endorem)
Guerbet
Agarose Typ VII
Sigma
A9045
Dilute Agarose in PBS to final concentration of 4%
Nedopil, A. J., Mandrussow, L. G., Daldrup-Link, H. E. Implantation of Ferumoxides Labeled Human Mesenchymal Stem Cells in Cartilage Defects. J. Vis. Exp. (38), e1793, doi:10.3791/1793 (2010).