Изготовление децеллюляризованной матрицы селезенки, полученной из крыс
9 февраля 2024 г.
Децеллюляризованный матрикс селезенки (DSM) имеет многообещающее применение в области тканевой инженерии печени. В этом протоколе описана процедура подготовки DSM крысы, которая включает в себя сбор селезенки крысы, децеллюляризацию их с помощью перфузии и оценку полученного DSM для подтверждения его характеристик.
Мы разработали новую стратегию, которая включает в себя использование децеллюляризованной матрицы селезенки в качестве альтернативного каркаса биоискусственной печени. Показана подробная процедура забора селезенки крысы и подготовки децеллюляризованного матрикса селезенки, сохраняющего макроструктуры и компоненты внеклеточного матрикса. Наш протокол обеспечивает легкодоступную матрикс селезенки в качестве альтернативы дефицитной донорской печени.
В нашем протоколе представлен способ получения децеллюляризованных матриц селезенки. Демонстрируя эффективность, стабильность и минимальную инвазивность, этот метод сохраняет присущую селезенке архитектуру, состав и естественную сосудистую сеть. Он предлагает каркас для имплантации клеток и трехмерной динамической культуры, тем самым создавая основу для продвижения исследований в тканеинженерной печени.
Обзор
В данном протоколе подробно описан процесс приготовления децеллюляризированного матрикса селезенки (DSM) из селезенок крыс, что имеет большое значение для инженерии тканей печени. Этот метод позволяет сохранить архитектуру и сосудистую сеть селезенки, предоставляя перспективный скаффолд для имплантации клеток и динамического культивирования.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Тканевая инженерия
- Регенеративная медицина
- Биоматериалы
Теоретическая часть
- Децеллюляризированные матрицы имеют решающее значение для создания скаффолдов в тканевой инженерии.
- Структура и компоненты селезенки представляют ценность для разработки тканей печени.
- Сохранение естественной архитектуры селезенки необходимо для обеспечения ее функциональности.
- Современные методы направлены на минимизацию инвазивности при обеспечении стабильности и эффективности.
Цель исследования
- Предоставить надежный метод приготовления децеллюляризированного матрикса (DSM) для инженерии тканей печени.
- Продемонстрировать сохранность компонентов внеклеточного матрикса.
- Создать основу для будущих исследований в области применения тканеинженерных моделей печени.
Используемые методы
- Извлечение селезёнок крыс у животных под наркозом.
- Децеллюляризация с помощью методов перфузии.
- Оценка структурной целостности полученного децеллюляризированного матрикса (DSM).
- Внедрение трехмерной системы динамического культивирования.
Основные результаты
- Метод децеллюляризации эффективно сохраняет макроструктуры селезенки.
- Полученный DSM поддерживает полную имплантацию клеток.
- Протокол демонстрирует минимальную инвазивность и высокую эффективность.
- Природная сосудистая сеть селезенки сохраняется в DSM.
Выводы
- ДММ является перспективным каркасом для инженерии тканей печени.
- Данный метод может способствовать достижениям в области регенеративной медицины.
- Будущие исследования могут основываться на этом протоколе для различных областей применения.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Изготовление децеллюляризированного матрикса селезенки (DSM) обеспечивает создание масштабируемого, структурно сохранного каркаса для инженерии тканей печени, что позволяет решить проблему нехватки донорских органов при терминальной стадии заболеваний печени. Благодаря сохранению внеклеточного матрикса и сосудистой архитектуры селезенки, DSM обеспечивает эффективную имплантацию клеток и динамическое культивирование, что повышает прогностическую достоверность при разработке доклинических моделей. Эта возможность укрепляет трансляционный потенциал исследований в области биоискусственной печени (BAL) и инноваций в клеточной терапии.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Позволяет оценивать биосовместимость каркаса и поведение клеток под влиянием внеклеточного матрикса для целей тканевой инженерии.
- Способствует снижению биологических рисков за счет сохранения нативных сосудистых и матриксных структур для функциональной валидации.
- Обеспечивает прогностическую уверенность в пригодности каркаса для последующего применения в инженерии тканей печени.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает воспроизводимый децеллюляризированный матрикс для стандартизированного посева клеток и анализа их жизнеспособности.
- Гарантирует готовность к анализу за счет сохранения целостности внеклеточного матрикса и его трехмерной архитектуры.
- Позволяет проводить количественную оценку приживаемости клеток и эффективности скаффолда в динамических системах культивирования.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует разработке релевантных систем для моделей печеночной недостаточности и оценки BAL.
- Обеспечивает непрерывность процесса от изготовления каркаса до доклинической валидации сконструированных тканевых структур.
- Снижает механистическую неопределенность, предлагая физиологически релевантный матрикс для трансляционных исследований.
Интеграция конвейера и рабочего процесса
Изготовление децеллюляризованного матрикса (DSM) интегрировано в общий процесс тканевой инженерии, начиная от подготовки каркаса и заканчивая разработкой доклинических моделей и трансляционными исследованиями в области терапии заболеваний печени.
- Открывающая биология: расширение возможностей проверки гипотез о функциях клеток под воздействием внеклеточного матрикса (ВКМ) и взаимодействиях между скаффолдом и реципиентом.
- Скрининг: получение воспроизводимых количественных данных для анализов жизнеспособности клеток и совместимости матрикса.
- Аналитика: получение гистологических и структурных данных для сравнения эффективности децеллюляризации и сохранности ВКМ.
- Трансляционные исследования: связь инженерии скаффолдов с доклинической оценкой конструктов для бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) и клеточной терапии.
- Корпоративное повторное использование: создание воспроизводимого протокола для масштабируемого производства скаффолдов в рамках программ тканевой инженерии.
Операционное и корпоративное влияние
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает биологические риски при разработке искусственных тканей.
- Операционная ценность: стандартизирует подготовку каркасов для обеспечения воспроизводимости и масштабируемости рабочих процессов в области НИОКР.
- Стратегическая ценность: позволяет принимать обоснованные решения о целесообразности дальнейшего развития активов в области тканевой инженерии.
- Влияние на портфель: способствует приоритизации кандидатов в области регенеративной медицины и пайплайна BAL с учетом рисков.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области хирургического забора тканей и протоколов децеллюляризации.
- Необходим доступ к оборудованию для перфузии и инфраструктуре для гистологического анализа.
- Требуется стандартизация между исследовательскими группами для обеспечения воспроизводимого качества каркаса и сохранения внеклеточного матрикса.
- Может потребоваться адаптация для органов разных размеров или моделей различных видов.
- Ограничения включают необходимость тщательного сохранения сосудов и подтверждения полноты децеллюляризации.
