Schele 3D ţesuturi

Scopul nostru este de a dezvolta instrumente avansate de măsurare şi standarde pentru măsurarea polimer proprietăţi de schelă şi a impactului acestora asupra răspunsului biologic.

Utilizarea de schele ţesutului 3D ca un şablon pentru regenerare este baza de ingineria tisulară. Aceste instrumente vor permite o mai bună înţelegere celulă-schele interacţiuni, inclusiv identificarea relaţiilor de raspuns de celule pe suprafeţe 2D pentru că, în schele 3D, şi va facilita un design imbunatatit al viitoarelor produse pe bază de schele medicale.Aceste instrumente de măsurare şi standardele în avans capacitatea de a cercetatorilor de a dezvolta de constructii care diferentierea celulelor stem directe.

Drivere:

• SUA este într-o criză cost cu o schimbare de asistenţă medicală. Ne petrecem mai mult din PIB-ul nostru (16%), privind asistenţa medicală decât orice altă naţiune în al doilea rând pe lista Elvetia, la 11%.
• Bill "HR 1862 regenerative Promovarea Actul de Medicină din 2011" a fost introdus în mai 2011 şi solicită pentru NIST să dezvolte "standarde consens cu privire la probleme ştiinţifice, critice pentru aprobarea de reglementare a produselor medicina regenerativa".
• Os altoire este a doua procedură de transplant de cele mai frecvente (de sânge este primul) cu grefe osoase 500,000 efectuate in fiecare an in SUA; 2.2 milioane procedurile în toată lumea
• Diabet zaharat, un important ingineria ţesutului ţintă (insulele pancreatice), afecteaza 6 milioane pacienţi şi costă $ 125B/yr (6% din SUA a cheltuielilor de sănătate).
• Ne petrecem 35 miliarde dolari anual (3% din costurile asistenţei medicale), să aibă grijă de 100.000 de pacienti cu insuficienta de organ în stadiu final de aşteptare pentru transplanturile de organe.

Schele Material de referinţă: schele materiale de referinţă sunt în curs de dezvoltate, care poate servi ca un punct de calibrare pentru compararea măsurătorilor de schelă între laboratoare diferite. Schele prima generaţie de referinţă au fost trimise şi să se concentreze pe schelă structura şi porozitate. O a doua generaţie de referinţă de schele este în curs de dezvoltare care se va concentra asupra de măsură de răspuns de celule (de aderenţă şi proliferare) pentru constructii 3D.

Generaţie de fabricaţie - Structura de schele: O schelă de referinţă a fost dezvoltat cu intrare din ASTM (F04.42.WK6507). Schele au fost făcute de formă liberă de fabricatie, deoarece această abordare oferă controlul asupra morfologiei strânse structurale schele. Schelă structura şi porozitatea au fost caracterizate prin microscopie, gravimetrics şi μCT imagistica. Aceste schele bine caracterizate de referinţă poate servi ca standarde în timpul dezvoltării de schele pe bază de produse în cazul în care structura şi schelă porozitatea sunt măsurate.

Stânga: Trei schele diferite materiale de referinţă în ambalajul lor: RM8395, RM8396 şi RM8397. Orientul Mijlociu: Tabelul de proprietăţi RM schele. Dreapta: 3D X-ray tomograf de RM8397.

• RM8395 (200 strut spaţiere microni)
• RM8396 (300 strut spaţiere microni)
• RM8397 (450 strut spaţiere microni)

A doua generaţie - raspuns de celule: În al doilea rând de referinţă de constructii materiale generaţie sunt în curs de dezvoltate, care sunt caracterizate de raspuns de celule. Acestea sunt fabricate schele libere care se încadrează într-o placă cu 96 godeuri pentru experimente culturi celulare. O unitate va s-au dovedit 24 de constructii care au fost caracterizate structural şi pentru care raspunsuri de celule de aderenţă şi proliferarea celulelor au fost măsurate. Schela de referinţă plăcii poate fi rulat ca un control în experimente culturi de celule pentru a servi ca un punct de calibrare între laboratoare diferite.

Stânga: Material de referinţă de constructii RM8394 sunt în curs de dezvoltare. O unitate este o placa cu 96 godeuri cu 24 de schele. RM8394 va avea diametrul de strut 300 mm, distanţa strut 500 mm şi 50% porozitate. Orientul Mijlociu: 3D X-ray tomograf de RM8394. Dreapta: microscop de fluorescenta MC3T3-E1 cultură osteoblastilor 1 d pe RM8394. Colorarea roşu este Actin şi colorarea verde este nucleul.

3D Biblioteci schele: Celulele raspund diferit la diferite materiale. Chimie, mecanica şi structura materialelor au un impact puternic asupra celulelor dacă respectaţi, prolifera, migrează sau diferenţiere. Am pionier in dezvoltarea unei suite de metode de screening combinatorice pentru constructii 3D. Abordările anterioare combinatorice pentru screening-ul celulei-materiale interacţiunile s-au concentrat asupra plane (2D), suprafeţe sau filme. Cu toate acestea, biomateriale sunt frecvent utilizate în constructii 3D şi se comportă diferit atunci când celulele cultivate intr-un mediu 3D. Astfel, "combi" teste pentru mai multe tipuri de schele şi proprietăţi au fost dezvoltate pentru o "scaffoldomics" abordare.

"Combi" abordări de screening pentru o gama larga de schele 3D au fost dezvoltate pentru a cuprinde o "scaffoldomics" abordare.

Link-uri către schele Biblioteca de fabricatie YouTube Videos:

• Sare-îndepărtării substanţelor alcaline schele biblioteci
  
• Hidrogel schelă biblioteci

Cell-Material Interactiuni: ecrane Combi oferă interesante "rezultate pozitive", care le putem explora cu mult mai riguros. Scopul nostru este de a permite proiectarea de materiale schelei îmbunătăţite prin determinarea modului 3D proprietăţi schelă influenţa diferentierea celulelor stem. O mare parte din cunoştinţele noastre actuale a biomaterialelor este fenomenologic. Pentru ca ingineria tesuturilor de a avansa, o înţelegere a mecanismului de modul în care proprietăţile materialelor directe funcţia celulelor stem trebuie să fie dezvoltate.

Stânga: celule primare din măduva osoasă umană stromale (hBMSCs) depozit mineralizat matrice atunci când capsulate în rigide poli (etilen glicol) tetramethacrylate (PEGTM) hidrogeluri (21 d). Orientul Mijlociu: În timpul culturii, în PEGTM geluri, hBMSCs depune o fibronectin matrice care conţine (7 d). Dreapta: peptide Salutari, anticorpi care blocheaza integrina un V, şi anticorpi care blocheaza integrina b 3, inhibă PEGTM-modul-induse de hBMSC mineralizare (14 d, geluri de 5% PEGTM, 11 kPa modul de compresie). Aceste rezultate sugerează faptul că interacţiunile între peptide RGD şi un v b 3 integrinelor (nu b 1 integrinele) sunt necesare pentru diferenţierea osteogenic de hBMSCs în geluri PEGTM rigide.

• Desfăşurat material de referinţă pentru industria ingineriei ţesuturilor: material de referinţă de constructii dezvoltat în colaborare cu ASTM care să permită compararea inter-laborator de măsurători schelei (RM 8395, RM8396, RM8397)
• Dezvoltat o suită de metode de depistare mixt ţesutului 3D schele constând dintr-o abordare scaffoldomics.
• Dezvoltat din lume prima metodă combinatorii pentru raspuns de celule de screening pentru a ţesutului 3D proprietăţi schele.
• Prima demonstratie că modulul de schele 3D poate directe diferentierea osteoblastilor