Трехмерные гидрогели с четкими контурами, содержащие последовательности биологических молекул, которые участвуют в адгезии клеток, являются многообещающими кандидатами для использования в области тканевой инженерии. Такие гидрогели могут быть использованы для культивирования и дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток (МСК, или мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток), полученных из костного мозга. Биопечать или 3D-биопринтинг (печать объектов с помощью 3D-биопринтера) является эффективным методом, позволяющим приблизиться к созданию искусственной биологической структуры с естественной организацией клеток. В данном исследовании изучался эффект включения коллагена I типа в трехмерный гидрогель на основе полисахаридов, созданный путем 3D-биопринтинга, на изменение клеточной морфологии, на способность к ремоделированию костной ткани и к минерализации.
Комбинирование термочувствительных агарозных гидрогелей с коллагеном I типа позволяет улучшить механическую прочность и четкость контуров напечатанных конструкций по сравнению с чистыми коллагеновыми гидрогелями, которые обычно используются в качестве стандартных материалов для дифференцировки МСК в остеогенном направлении.
Результаты, представленные в данном исследовании, показывают, что мезенхимальные стволовые клетки не только выживают в процессе 3D-биопринтинга, но также сохраняют свой фенотип. Это подтверждается окрашиванием для выявления жизнеспособности клеток и иммуноцитохимическими методами (положительное окрашивание на виментин, отсутствие маркера CD34). Увеличение концентрации твердых частиц коллагена в смешанном гидрогеле вызывает изменение морфологии клеток, а именно, улучшение распластывания клеток, что в конечном итоге способствует усиленной и направленной остеогенной дифференцировке МСК.
В связи с этим агарозно-коллагеновые гидрогели с высоким содержанием коллагена подходят для дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток в остеогенном направлении в отличие от смесей с низким содержанием коллагена. Это заключение подтверждается результатами двухфотонной микроскопии, окрашивания ализариновым красным и полимеразной цепной реакции в реальном времени.
Комбинирование термочувствительных агарозных гидрогелей с коллагеном I типа позволяет улучшить механическую прочность и четкость контуров напечатанных конструкций по сравнению с чистыми коллагеновыми гидрогелями, которые обычно используются в качестве стандартных материалов для дифференцировки МСК в остеогенном направлении.
Результаты, представленные в данном исследовании, показывают, что мезенхимальные стволовые клетки не только выживают в процессе 3D-биопринтинга, но также сохраняют свой фенотип. Это подтверждается окрашиванием для выявления жизнеспособности клеток и иммуноцитохимическими методами (положительное окрашивание на виментин, отсутствие маркера CD34). Увеличение концентрации твердых частиц коллагена в смешанном гидрогеле вызывает изменение морфологии клеток, а именно, улучшение распластывания клеток, что в конечном итоге способствует усиленной и направленной остеогенной дифференцировке МСК.
В связи с этим агарозно-коллагеновые гидрогели с высоким содержанием коллагена подходят для дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток в остеогенном направлении в отличие от смесей с низким содержанием коллагена. Это заключение подтверждается результатами двухфотонной микроскопии, окрашивания ализариновым красным и полимеразной цепной реакции в реальном времени.
Литература:
Duarte Campos D.F., Blaeser A., Buellesbach K., Sen K.S., Xun W., Tillmann W., Fischer H. Bioprinting Organotypic Hydrogels with Improved Mesenchymal Stem Cell Remodeling and Mineralization Properties for Bone Tissue Engineering. Adv Healthc Mater. 2016 Apr 13. doi: 10.1002/adhm.201501033. [Epub ahead of print]
Абстракт
Читайте также в этом блоге:
Влияние разных трехмерных скаффолдов на культивирование мезенхимальных стволовых клеток in vitro - о создании трехмерных конструктов для тканевой инженерии на основе МСК и скаффолдов, состоящих из волокон полимеров
Внеклеточный матрикс способствует поддержанию остеогенного фенотипа мезенхимальных стволовых клеток - о необходимости носителя при тканевой инженерии кости с использованием МСК
Комментариев нет:
Отправить комментарий