Defining vasculature architecture in vitro
The vascular network is highly organized and has a distinctive
architecture in vivo that is important for its function. Recently, Chen
and colleagues generated engineered vessels using a microtissue
molding approach to create highly aligned ‘cords’ of ECs, which then
facilitated the proper formation of new capillaries along the patterned
cords (Baranski et al., 2013). The authors used collagen and fibrin
hydrogels containing vascular cells, including HUVECs and
mouse mesenchymal cells (C3H10T1/2), to create the engineered
vasculature. Upon transplantation, the vessels integrated with host
blood vessels as early as 3 days and progressively matured for
28 days, demonstrating that implanting cords with a prescribed
geometry provides a template for defined neovascular formation
in vivo. Such well-defined vascular architecture may help to guide
tissue formation in other tissue engineering settings. Indeed, the
authors used primary hepatocyte constructs containing either random
or organized EC networks and implanted these into mice to assess
whether organized vascular architecture can modulate tissue viability.
They found that organized engineered vessels enhanced hepatic cell
viability and function when compared with randomly distributed
vessels, thus demonstrating the significance of multicellular
architecture in tissue integration and function. The possibility of
creating pre-vascularized tissue constructs is an exciting application of
vascular engineering and regeneration. Biomimetic models to
simulate angiogenic sprouting morphogenesis in vivo have also
been developed using a tissue-molding technique (Morgan et al.,
2013; Nguyen et al., 2013). The development of highly organized
in vitro vascular constructs also presents a powerful screening
platform for studying the effects of different angiogenic factors.
Other emerging approaches to control vascular architecture have
combined collagen hydrogels with microfabrication (see Glossary,
Box 1) techniques to create in vitro microenvironments. The
microfabrication technique has been widely used to create artificial
tissue constructs, including microvascularized networks embedded
within a 3D hydrogel, which can be applied as a platform to mimic
in vivo vascular microenvironments. Fischbach-Teschel and
colleagues recently developed a novel approach to create fully
enclosed and perfusable blood vessels in collagen I hydrogels using
microfabrication, which allows the control of nutrients and oxygen
transfer, and of blood flow rate and pressure (Zheng et al., 2012;
Morgan et al., 2013). This technique can be used to study vascular
function across multiple parameters, such as mass transfer, which is
the transfer of nutrients and oxygen across the vessel wall, physical
parameters, such as blood flow and pressure, and drug screening
(Rodriguez-Rodriguez et al., 2012; Griep et al., 2013;Westein et al.,
2013). Thus, microfabrication is a valuable technique that enables
the study of basic vascular and blood biology, as well as a
biologically meaningful platform for modeling vascular-related
diseases and for generating vascular constructs for regenerative
medicine.
การกำหนดสถาปัตยกรรมเส้นเลือดในหลอดทดลอง
เครือข่ายหลอดเลือดมีการจัดระเบียบอย่างมากและมีความโดดเด่น
ของสถาปัตยกรรมในร่างกายที่มีความสำคัญสำหรับการทำงานของมัน เมื่อเร็ว ๆ นี้เฉิน
และเพื่อนร่วมงานที่สร้างเรือออกแบบโดยใช้ microtissue
วิธีการปั้นการสร้างความสอดคล้องสูง 'สาย' ของ ECs ซึ่ง
อำนวยความสะดวกในการก่อตัวที่เหมาะสมของเส้นเลือดฝอยใหม่พร้อมลวดลาย
สาย (Baranski et al., 2013) ผู้เขียนใช้คอลลาเจนและไฟบริน
ไฮโดรเจลที่มีส่วนผสมของเซลล์หลอดเลือดรวมทั้ง HUVECs และ
เซลล์ mesenchymal เมาส์ (C3H10T1 / 2) เพื่อสร้างการออกแบบ
เส้นเลือด เมื่อปลูกเรือแบบบูรณาการกับโฮสต์
หลอดเลือดเร็วที่สุดเท่าที่ 3 วันที่ครบกำหนดและมีความก้าวหน้าสำหรับ
28 วันแสดงให้เห็นว่าการปลูกฝังสายด้วยการกำหนด
รูปทรงเรขาคณิตให้แม่แบบสำหรับการกำหนดรูปแบบ Neovascular
ในร่างกาย สถาปัตยกรรมหลอดเลือดเช่นเดียวกับที่กำหนดไว้อาจช่วยให้เพื่อเป็นแนวทางใน
การสร้างเนื้อเยื่อในการตั้งค่าวิศวกรรมเนื้อเยื่ออื่น ๆ ที่จริงที่
ผู้เขียนใช้โครงสร้าง hepatocyte หลักที่มีทั้งแบบสุ่ม
เครือข่าย EC หรือการจัดระเบียบและปลูกฝังเหล่านี้เข้าไปในหนูที่จะประเมิน
ว่าสถาปัตยกรรมหลอดเลือดจัดสามารถปรับความมีชีวิตเนื้อเยื่อ.
พวกเขาพบว่าการจัดออกแบบเรือที่เพิ่มขึ้นของเซลล์ตับ
มีชีวิตและการทำงานเมื่อเทียบกับการกระจายสุ่ม
เรือ จึงแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของเซลล์
สถาปัตยกรรมในการบูรณาการของเนื้อเยื่อและฟังก์ชั่น เป็นไปได้ของ
การสร้างโครงสร้างเนื้อเยื่อก่อน vascularized เป็นโปรแกรมที่น่าตื่นเต้นของ
วิศวกรรมหลอดเลือดและการฟื้นฟู รุ่น Biomimetic เพื่อ
จำลอง morphogenesis แตกหน่อเส้นเลือดในร่างกายนอกจากนี้ยังได้
รับการพัฒนาโดยใช้เทคนิคการปั้นเนื้อเยื่อ (มอร์แกน, et al.,
2013;. เหงียน, et al, 2013) การพัฒนาสูงจัด
ในหลอดทดลองหลอดเลือดสร้างยังนำเสนอการตรวจคัดกรองที่มีประสิทธิภาพ
แพลตฟอร์มสำหรับการศึกษาผลกระทบของเส้นเลือดที่แตกต่างกัน.
วิธีการเกิดใหม่อื่น ๆ ในการควบคุมสถาปัตยกรรมหลอดเลือดได้
รวมไฮโดรเจลคอลลาเจนที่มีขนาดเล็ก (ดูคำศัพท์,
กล่อง 1) เทคนิคการสร้างในหลอดทดลอง microenvironments .
เทคนิคชิ้นงานขนาดเล็กได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเทียม
สร้างเนื้อเยื่อรวมทั้งเครือข่าย microvascularized ฝัง
ภายในไฮโดรเจล 3 มิติซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นแพลตฟอร์มที่จะเลียนแบบ
ในร่างกาย microenvironments หลอดเลือด Fischbach-Teschel และ
เพื่อนร่วมงานเมื่อเร็ว ๆ นี้การพัฒนาวิธีการใหม่ในการสร้างอย่างเต็มที่
ปิดล้อมและ perfusable หลอดเลือดคอลลาเจนผมไฮโดรเจลโดยใช้
ชิ้นงานขนาดเล็กซึ่งจะช่วยให้การควบคุมของสารอาหารและออกซิเจน
การถ่ายโอนและอัตราการไหลเวียนของเลือดและความดัน (เจิ้งเหอ, et al, 2012.
มอร์แกน et al., 2013) เทคนิคนี้สามารถนำมาใช้เพื่อการศึกษาของหลอดเลือด
ฟังก์ชั่นทั่วพารามิเตอร์หลายอย่างเช่นการถ่ายโอนมวลซึ่งเป็น
การถ่ายโอนของสารอาหารและออกซิเจนไปทั่วผนังหลอดเลือด, ทางร่างกาย
พารามิเตอร์เช่นไหลเวียนของเลือดและความดันและการคัดกรองยาเสพติด
(Rodriguez-Rodriguez, et al . 2012; Griep et al, 2013;. Westein, et al.,
2013) ดังนั้นชิ้นงานขนาดเล็กเป็นเทคนิคที่มีคุณค่าที่จะช่วยให้
การศึกษาขั้นพื้นฐานและหลอดเลือดชีววิทยาเลือดเช่นเดียวกับ
แพลตฟอร์มที่มีความหมายทางชีวภาพสำหรับการสร้างแบบจำลองของหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับ
โรคและการสร้างโครงสร้างของหลอดเลือดสำหรับการปฏิรูป
การแพทย์
การแปล กรุณารอสักครู่..
การกำหนดสถาปัตยกรรม vasculature ในหลอดทดลองเครือข่ายของหลอดเลือดเป็นอย่างดี และมีความโดดเด่นสถาปัตยกรรมในร่างกายที่สำคัญของฟังก์ชัน เมื่อเร็ว ๆนี้ , เฉินและเพื่อนร่วมงานที่สร้างขึ้นโดยใช้ microtissue วิศวกรรมเรือวิธีการฝึกสร้างชิดสูง " สายไฟ " ซี ซึ่งจากนั้นความสะดวกที่เหมาะสมสร้างเส้นเลือดฝอยใหม่ตามลวดลายสายไฟ ( baranski et al . , 2013 ) ผู้เขียนใช้คอลลาเจนและไฟบรินไฮโดรเจลที่ประกอบด้วยกลุ่มเซลล์และหลอดเลือด ได้แก่เซลล์มีเซนไคมอลเมาส์ ( c3h10t1 / 2 ) เพื่อสร้างวิศวกรรมvasculature . เมื่อการปลูกถ่ายหลอดเลือดรวมกับโฮสต์เลือดเรือเร็ว 3 วันและมีความก้าวหน้าขึ้นสำหรับ28 วัน , แสดงให้เห็นว่าการปลูกฝังสายไฟด้วย กำหนดเรขาคณิตให้แม่แบบสำหรับการกำหนด neovascularในสิ่งมีชีวิต เช่นสถาปัตยกรรมหลอดเลือดซึ่งอาจช่วยไกด์การสร้างเนื้อเยื่อในการตั้งค่าวิศวกรรมเนื้อเยื่ออื่น ๆ แน่นอนผู้เขียนเคยสร้างตับปฐมภูมิที่มีทั้งแบบสุ่มหรือองค์กรเครือข่าย EC และปลูกฝังเหล่านี้ในหนูเพื่อประเมินไม่ว่าจะจัดลำเลียงสถาปัตยกรรมสามารถปรับและเนื้อเยื่อพวกเขาพบว่า การจัดสร้างเซลล์ตับเรือเพิ่มความมีชีวิตและฟังก์ชั่นเมื่อเทียบกับการกระจายแบบสุ่มเรือ จึงแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของหลายเซลล์สถาปัตยกรรมในการบูรณาการและหน้าที่ของเนื้อเยื่อ ความเป็นไปได้ของการสร้างเนื้อเยื่อ vascularized ก่อนสร้างที่น่าตื่นเต้นคือ ใบสมัครวิศวกรรมของหลอดเลือดและการงอกใหม่ ไบโอมิเมติครูปแบบจำลองขึ้นมาโดยมี angiogenic มอร์โฟเจเนซิสได้รับการพัฒนาโดยใช้เนื้อเยื่อเทคนิคการปั้น ( มอร์แกน et al . ,2013 ; Nguyen et al . , 2013 ) การพัฒนาองค์กรอย่างมากการสร้างหลอดเลือดยังนำเสนอการคัดกรองที่มีประสิทธิภาพแพลตฟอร์มเพื่อศึกษาอิทธิพลของปัจจัย angiogenic แตกต่างกันเกิดใหม่อื่น ๆ แนวทางการควบคุมหลอดเลือดมีสถาปัตยกรรมผสมคอลลาเจนเจล กับ รองรับชิ้นงานขนาดเล็ก ( ดูใน glossaryกล่อง 1 ) เทคนิคในการสร้างการ microenvironments . ที่เทคนิครองรับชิ้นงานขนาดเล็กได้ถูกใช้อย่างกว้างขวางเพื่อสร้างเทียมเนื้อเยื่อโครงสร้าง รวมทั้ง microvascularized เครือข่ายที่ฝังตัวในไฮโดรเจลเป็น 3D ซึ่งสามารถใช้เป็นแพลตฟอร์มที่จะเลียนแบบในร่างกายของ microenvironments . ฟิชบัก teschel และเพื่อนร่วมงานเมื่อเร็ว ๆนี้ได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการสร้างครบล้อมรอบ และเส้นเลือด perfusable ในคอลลาเจนไฮโดรเจลที่ใช้ฉันรองรับชิ้นงานขนาดเล็ก ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมปริมาณสารอาหารและออกซิเจนการโอนและอัตราการไหลของเลือดและความดัน ( เจิ้ง et al . , 2012 ;มอร์แกน et al . , 2013 ) เทคนิคนี้สามารถใช้ในการศึกษาหลอดเลือดฟังก์ชันทั่วพารามิเตอร์หลายตัว เช่น การถ่ายโอนมวล ซึ่งเป็นการถ่ายโอนของสารอาหารและออกซิเจนผ่านผนังหลอดเลือด ทางกายภาพพารามิเตอร์ เช่น การไหลของเลือดและความดัน และการคัดกรองยาเสพติด( โรดริเกวซโรดริเกวซ et al . , 2012 ; griep et al . , 2013 ; westein et al . ,2013 ) ดังนั้น รองรับชิ้นงานขนาดเล็ก เป็นเทคนิคที่ช่วยให้คุณค่าการศึกษาชีววิทยาของหลอดเลือดและเลือดขั้นพื้นฐาน รวมทั้งแพลตฟอร์มแบบชีวภาพมีความหมายเกี่ยวข้องกับหลอดเลือดโรคและการสร้างหลอดเลือดใหม่ซึ่งสร้างสำหรับยา
การแปล กรุณารอสักครู่..