Tendon-derived sections for tissue

Tendon-derived sections for tissue engineering applications

Nature has evolved a variety of clever ways to create nanoscale entities with remarkable complexity. Many biological specimen have extremely well-defined shapes and chemical activities, such as collagen fibers in tendon, muscle fibers in muscle, cornea, bone, diatoms, wood. Tendon for example, comprises bundles of well-aligned of collagen nanofibers. Recently, we have developed a method for fabricating constructs composed of aligned collagen fibers from decellularized bovine Achilles tendon (Figure 1A). This process involves decellularizing the native tendon, and sectioning the material into thin sheets using a cryomicrotome. Throughout the decellularization process, the collagen maintains its native triple helical structure, providing mechanical strength and nanotopographical cues. These sheets can then be stacked and reoriented, with fibers aligned in multiple directions in adjacent layers, giving the material more transversely isotropic properties. The sheets can also be rolled into tubular structures that could find use in biomedic al applications such as creating tissue engineered blood vessels or conduits for peripheral nerve repair. For nerve repair applications, we show that cells such as rat Schwann cells grow, and align along the tendon sections and also demonstrate that more complex structures, such as chick dorsal root ganglia explants will align well along this material. These results show that tendon sections produced through this process can produce a highly biocompatible material with good mechanical properties, suitable for the growth of a variety of cells.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ส่วนเอ็นมาสำหรับงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อธรรมชาติมีพัฒนาหลากหลายวิธีฉลาดสร้าง nanoscale เอนทิตีที่ มีความซับซ้อนน่าทึ่ง ตัวอย่างชีวภาพมากมีรูปร่างที่กำหนดไว้อย่างดีมากและกิจกรรมเคมี เส้นใยคอลลาเจนในเอ็น เส้นใยกล้ามเนื้อในกล้ามเนื้อ กระจกตา กระดูก diatoms ไม้ เอ็นตัวอย่าง ประกอบด้วยการรวมกลุ่มของการจัดตำแหน่งแห่งที่ของคอลลาเจน nanofibers เมื่อเร็ว ๆ นี้ เราได้พัฒนาวิธีการสำหรับ fabricating โครงสร้างที่ประกอบด้วยเส้นใยคอลลาเจนจัดตำแหน่งจาก decellularized วัวเอ็นอคิลลีส (รูปที่ 1A) กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับ decellularizing เอ็นดั้งเดิม และ sectioning วัสดุเป็นแผ่นบางโดยใช้การ cryomicrotome ตลอดกระบวนการ decellularization คอลลาเจนรักษาแม่ทริ helical โครงสร้าง ความแข็งแรงทางกลและสัญลักษณ์ nanotopographical แล้วคุณสามารถซ้อน และ reoriented มีเส้นใยจัดให้วัสดุ transversely isotropic คุณสมบัติเพิ่มเติมในหลายทิศทางหลายชั้น แผ่นเหล่านี้ นอกจากนี้ยังสามารถรีดแผ่นงานลงในโครงสร้างท่อที่พบใช้ใน biomedic อัลโปรแกรมประยุกต์เช่นการสร้างเนื้อเยื่อหลอดเลือดที่ออกแบบทางวิศวกรรม หรือซ่อมแซม conduits สำหรับเส้นประสาทที่ต่อพ่วง สำหรับการใช้งานซ่อมแซมเส้นประสาท เราแสดงที่เซลล์เช่นหนูชวานน์เซลล์เติบ โต และการจัดตำแหน่งตามส่วนเอ็น และยัง แสดงให้เห็นว่า โครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น explants เจี๊ยบ dorsal root ganglia จะจัดตามนี้วัสดุดี ผลเหล่านี้แสดงว่า ส่วนเอ็นที่ผลิตผ่านขั้นตอนนี้สามารถผลิตวัสดุชีวภาพสูงกับดีคุณสมบัติทางกล เหมาะสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ส่วนเอ็นมาสำหรับการใช้งานวิศวกรรมเนื้อเยื่อธรรมชาติมีการพัฒนาความหลากหลายของวิธีที่ฉลาดในการสร้างหน่วยงานระดับนาโนที่มีความซับซ้อนที่น่าทึ่ง ตัวอย่างทางชีวภาพหลายคนมีรูปร่างที่ดีที่กำหนดมากและกิจกรรมเคมีเช่นเส้นใยคอลลาเจนในเส้นเอ็นกล้ามเนื้อในกล้ามเนื้อกระจกตากระดูกไดอะตอมไม้ เอ็นตัวอย่างเช่นมีการรวมกลุ่มของความสอดคล้องของเส้นใยนาโนคอลลาเจน เร็ว ๆ นี้เราได้มีการพัฒนาวิธีการผลิตโครงสร้างประกอบด้วยเส้นใยคอลลาเจนชิดจากจุดอ่อนวัว decellularized เอ็น (รูปที่ 1A) กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับ decellularizing เอ็นพื้นเมืองและ sectioning วัสดุที่เป็นแผ่นบาง ๆ โดยใช้ cryomicrotome ตลอดกระบวนการ decellularization ที่คอลลาเจนจะรักษาโครงสร้างขดลวดพื้นเมืองสามให้ความแข็งแรงเชิงกลและชี้นำ nanotopographical แผ่นเหล่านี้สามารถซ้อนกันและ reoriented กับเส้นใยชิดในหลายทิศทางในชั้นที่อยู่ติดกันให้มากขึ้นวัสดุ isotropic คุณสมบัติตามขวาง แผ่นนอกจากนี้ยังสามารถรีดเป็นโครงสร้างท่อที่อาจพบการใช้งานในการใช้งานอัล Biomedic เช่นการสร้างเนื้อเยื่อวิศวกรรมหลอดเลือดหรือท่อร้อยสายไฟสำหรับการซ่อมแซมเส้นประสาทส่วนปลาย สำหรับการใช้งานซ่อมแซมเส้นประสาทเส้นที่เราแสดงให้เห็นว่าเซลล์เช่นเซลล์ชวานหนูเติบโตและสอดคล้องตามส่วนเส้นเอ็นและยังแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นเจี๊ยบหลังรากปมชิ้นจะจัดกันไปตามวัสดุนี้ ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าส่วนเอ็นผลิตผ่านกระบวนการนี้สามารถผลิตวัสดุชีวภาพอย่างมากกับสมบัติเชิงกลที่ดีเหมาะสำหรับการเจริญเติบโตของความหลากหลายของเซลล์ที่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ส่วนสำหรับการประยุกต์ทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อเส้นเอ็นได้

ธรรมชาติมีวิวัฒนาการหลากหลายวิธีที่ฉลาดเพื่อสร้างองค์กร nanoscale ที่มีความซับซ้อนมาก ตัวอย่างทางชีวภาพมากมายมีรูปร่างชัดเจนมาก และสารเคมีต่างๆ เช่น ใยคอลลาเจนและเส้นใยกล้ามเนื้อในกล้ามเนื้อลูกตา กระดูก ไดอะตอม , ไม้ เอ็นตัวอย่างประกอบด้วยกลุ่มของชิดของคอลลาเจนนาโน . เมื่อเร็ว ๆนี้เราได้พัฒนาวิธีการศึกษาโครงสร้างประกอบด้วยชิดใยคอลลาเจนจากวัว decellularized เอ็นร้อยหวาย ( รูปที่ 1A ) กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับ decellularizing เอ็นพื้นเมือง และแบ่งวัสดุที่เป็นแผ่นบางๆ ใช้ cryomicrotome . decellularization ตลอดกระบวนการผลิต ,คอลลาเจนรักษาพื้นเมืองของโครงสร้างสามเกลียว ให้ความแข็งแรงและคิว nanotopographical . แผ่นเหล่านี้จากนั้นจะสามารถซ้อนกันและการปรับเปลี่ยนระบบ กับเส้นใยชิดในหลายเส้นทางในชั้นติดกันให้คุณสมบัติของวัสดุ isotropic ขวางมากขึ้น .แผ่นยังสามารถรีดเป็นท่อโครงสร้างที่สามารถหาใช้ในงานอัล biomedic เช่นการสร้างเนื้อเยื่อวิศวกรรมเส้นเลือดหรือท่อร้อยซ่อมแซมเส้นประสาท . สำหรับงานซ่อมแซมเส้นประสาท เราแสดงให้เห็นว่าเซลล์ชวานน์เซลล์ เช่นหนูเติบโตและจัดตามเส้นเอ็นส่วนและยังแสดงให้เห็นถึงโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น ,หลังปมประสาทรากเพาะเลี้ยงเช่น เจี๊ยบจะจัดได้ดีด้วยวัสดุนี้ ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเอ็นส่วนที่ผลิตผ่านกระบวนการนี้สามารถผลิตวัสดุที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพกับสมบัติเชิงกลที่ดีที่เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของความหลากหลายของเซลล์