اندازه گیری نیروی انقباضی صفحه-بافت سلول قلبی مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی

تاریخ انتشار: شنبه 02 تیر 1397 | امتیاز: Article Rating

 ما با استفاده از ظروف کشت پاسخ دهنده به دما، تکنولوژی مهندسی بافت اصلی خودمان موسوم به "مهندسی صفحات سلولی" را ایجاد کردیم. سلول ها به صورت متراکم روی این ظروف کشت پاسخ دهنده به دما رشد می کنند و با پایین آوردن دما و بدون استفاده از هضم آنزیمی به صورت یک صفحه سلولی جداسازی می شوند. صفحات سلولی بافت های بسیار متراکم سلولی شبیه با بافت های زنده واقعی هستند که ساختار و عملکردشان را حفظ می کنند. بر مبنای این"مهندسی صفحات سلولی" ، ما سعی داریم که بافت قلبی دارای عملکردی را از سلول های بنیادی پرتوان القایی برای درمان های بازسازی کنند و تست های دارویی آزمایشگاهی ایجاد کنیم. برای رسیدن به این هدف، ارزیابی منقبض شوندگی صفحات سلولی قلبی مهندسی شده ضروری است. بنابراین، در مطالعه حاضر، ما یک سیستم اندازه گیری نیروی انقباضی را ایجاد کردیم و منقبض شوندگی صفحه-بافت سلول قلبی مشتق از iPSCهای انسانی را ارزیابی کردیم. با چسباندن صفحات سلول قلبی روی صفحات ژل فیبرین، ما به صورت دینامیک صفحه بافت های سلول قلبی ضربان دار را ایجاد کردیم. آن ها درون سیستم اندازه گیری نیرو قرار گرفته و نیروی منقبض شوندگی به صورت با ثبات و واضح اندازه گیری شد. مقدار کامل نیروی انقباضی حدود 1mN بود و میانگین مقدار نیرو به ازای ناحیه برش مقطعی زده شده 3.3 mN/mm2 بود. این مقادیر معادل یا بیشتر از مقادیر پیش از این گزارش شده بود که نشان دهنده عملکردی بودند صفحات سلول قلبی مهندسی شده ما بود. هم چنین، ما ثابت کردیم که هم نیروی انقباضی و هم نرخ ضربان به طور قابل توجهی با اضافه کردن آدرنالین افزایش می یابند که از نظر فیزیولوژیک با پاسخ های بافت قلبی هم خوانی داشت. در مجموع، سیستم اندازه گیری نیروی ایجاد شده در مطالعه حاضر برای ارزیابی بافت صفحه سلول قلبی مهندسی شده و برای تست های دارویی آزمایشگاهی ایجاد شد.

PLoS One. 2018 May 23;13(5):e0198026. doi: 10.1371/journal.pone.0198026. eCollection 2018.

Contractile force measurement of human induced pluripotent stem cell-derived cardiac cell sheet-tissue.

Sasaki D1, Matsuura K1, Seta H2, Haraguchi Y1, Okano T1, Shimizu T1.

Abstract

We have developed our original tissue engineering technology "cell sheet engineering" utilizing temperature-responsive culture dishes. The cells are confluently grown on a temperature-responsive culture dish and can be harvested as a cell sheet by lowering temperature without enzymatic digestion. Cell sheets are high-cell-density tissues similar to actual living tissues, maintaining their structure and function. Based on this "cell sheet engineering", we are trying to create functional cardiac tissues from human induced pluripotent stem cells, for regenerative therapy and in vitro drug testing. Toward this purpose, it is necessary to evaluate the contractility of engineered cardiac cell sheets. Therefore, in the present study, we developed a contractile force measurement system and evaluated the contractility of human iPSC-derived cardiac cell sheet-tissues. By attaching the cardiac cell sheets on fibrin gel sheets, we created dynamically beating cardiac cell sheet-tissues. They were mounted to the force measurement system and the contractile force was measured stably and clearly. The absolute values of contractile force were around 1 mN, and the mean force value per cross-sectional area was 3.3 mN/mm2. These values are equivalent to or larger than many previously reported values, indicating the functionality of our engineered cardiac cell sheets. We also confirmed that both the contractile force and beating rate were significantly increased by the administration of adrenaline, which are the physiologically relevant responses for cardiac tissues. In conclusion, the force measurement system developed in the present study is valuable for the evaluation of engineered cardiac cell sheet-tissues, and for in vitro drug testing as well.

PMID: 29791489
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان