Protocol Development for Vitrification of Tissue-Engineered Cartilage

Farooque, Tanya M.; Chen, Zhenzhen; Schwartz, Zvi; Wick, Timothy M.; Boyan, Barbara D.; Brockbank, Kelvin G.M.

doi:10.12665/j84.brockbank

Cited by 5 publications

(6 citation statements)

References 28 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…К примеру, в качестве клеточного компонента могут быть использованы как иммортализованные линии (мышиные миобласты C2C12 [13], мышиные фибробласты NIH/3T3 [14], человеческие остеобластоподобные клетки остеосаркомы SaOS-2 [11] и т.д. ), так и первичные культуры клеток (остеобласты кролика [11], хондроциты телят [15], мультипотентные стромальные клетки (МСК) человека, выделенные из костного мозга [16], жировой ткани [12], пуповины [17], синовиальной жидкости [18]). В качестве скаффолда применяют материалы на основе полиуретана и полистирола [13], поликапролактона [19,20], полилактида [15], полилактогликолида [11], гидроксиапатита [21], фиброина шелка [17], коллагена [12], альгината и хитозана [16], обогащенной тромбоцитами плазмы крови [18], а также децеллюляризованную ткань, например пищевод крысы [22] или частично деминерализованный свиной костный матрикс [23].…”

Section: накопленный опыт и нерешенные вопросы криоконсервации тикunclassified

“…), так и первичные культуры клеток (остеобласты кролика [11], хондроциты телят [15], мультипотентные стромальные клетки (МСК) человека, выделенные из костного мозга [16], жировой ткани [12], пуповины [17], синовиальной жидкости [18]). В качестве скаффолда применяют материалы на основе полиуретана и полистирола [13], поликапролактона [19,20], полилактида [15], полилактогликолида [11], гидроксиапатита [21], фиброина шелка [17], коллагена [12], альгината и хитозана [16], обогащенной тромбоцитами плазмы крови [18], а также децеллюляризованную ткань, например пищевод крысы [22] или частично деминерализованный свиной костный матрикс [23]. Носители могут быть изготовлены в форме нетканого волокнистого материала [13,17,20], монолитных [12] и пористых матриксов [12,14,15,21,23], тонких пленок [11], гидрогелей [18] и микросфер [11,16].…”

Section: накопленный опыт и нерешенные вопросы криоконсервации тикunclassified

“…В качестве скаффолда применяют материалы на основе полиуретана и полистирола [13], поликапролактона [19,20], полилактида [15], полилактогликолида [11], гидроксиапатита [21], фиброина шелка [17], коллагена [12], альгината и хитозана [16], обогащенной тромбоцитами плазмы крови [18], а также децеллюляризованную ткань, например пищевод крысы [22] или частично деминерализованный свиной костный матрикс [23]. Носители могут быть изготовлены в форме нетканого волокнистого материала [13,17,20], монолитных [12] и пористых матриксов [12,14,15,21,23], тонких пленок [11], гидрогелей [18] и микросфер [11,16]. В зависимости от вида носителя используют различные методы его заселения клетками: статичный [11-13, 17, 19-21, 23], динамический [15,16], метод погружения при полимеризации геля [18] или при центрифугировании [14], а также множественные инъекции суспензии клеток в ткань [22].…”

Section: накопленный опыт и нерешенные вопросы криоконсервации тикunclassified

“…Носители могут быть изготовлены в форме нетканого волокнистого материала [13,17,20], монолитных [12] и пористых матриксов [12,14,15,21,23], тонких пленок [11], гидрогелей [18] и микросфер [11,16]. В зависимости от вида носителя используют различные методы его заселения клетками: статичный [11-13, 17, 19-21, 23], динамический [15,16], метод погружения при полимеризации геля [18] или при центрифугировании [14], а также множественные инъекции суспензии клеток в ткань [22].…”

Section: накопленный опыт и нерешенные вопросы криоконсервации тикunclassified

“…), также основанные на способности ферментов живых клеток восстанавливать соли тетразолия до формазановых красителей, но при этом более удобные в работе и обладающие большей чувствительностью и меньшей цитотоксичностью [11,18,19,26]. Похожий принцип действия лежит в основе Alamar Blue-теста, в процессе которого живые клетки восстанавливают синий краситель резазурин до красного флуо ресцирующего резоруфина, что позволяет применять для оценки результата ридеры в режиме абсорбции или флуоресценции [15,20].…”

Section: оценка эффективности криоконсервации тикunclassified

See 4 more Smart Citations

Cryopreservation of tissue-engineered constructs in regenerative medicine

Arutyunyan¹,

Dubovaya²

2021

Clin. Exp. Morphology

View full text Add to dashboard Cite

The transplantation of artificial tissues and organs is gradually becoming a part of our reality. At the same time, researchers are facing a problem common to all transplantologists, i.e. the need for a long-term storage of a biomedical product (transplant) without losing its properties. The possibility to cryopreserve cells adhered to various scaffolds' surface was first presented about 20 years ago. However, the data on the technology as a whole remains unsystematized and controversial. This review aimed to analyze the literature on tissue-engineered constructs (TEC) cryopreservation of different scientific groups to create a unified approach in assessing the technique's efficacy necessary for further regenerative medicine development. The comparison of studies on TEC cryopreservation conducted by various research groups is hampered not only by the lack of standardized protocols but also by different approaches to assessing the result. As experimental data were accumulated, the cryopreservation efficacy was reassessed from meeting the basic requirements for the structure preservation (thawed TEC retains its integrity, cells are partially alive and attached to the matrix) to focusing on the final result (thawed TEC retains its functional properties and is ready to be transplanted). Many of the currently used in vitro research methods presented in the review allow one to look for new ways of increasing the TEC cryopreservation efficacy; however, in our opinion, the next step on the way to introducing the technology into clinical practice should be research on experimental animals. Keywords: tissue engineered construction, cryopreservation, efficacy estimation

show abstract

Section: накопленный опыт и нерешенные вопросы криоконсервации тикunclassified

Section: оценка эффективности криоконсервации тикunclassified

See 3 more Smart Citations

Cryopreservation of tissue-engineered constructs in regenerative medicine

Arutyunyan¹,

Dubovaya²

2021

Clin. Exp. Morphology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Vitrification of Heart Valve Tissues

Brockbank

Chen

Greene

et al. 2014

Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols

View full text Add to dashboard Cite

Application of the original vitrification protocol used for pieces of heart valves to intact heart valves has evolved over time. Ice-free cryopreservation by Protocol 1 using VS55 is limited to small samples where relatively rapid cooling and warming rates are possible. VS55 cryopreservation typically provides extracellular matrix preservation with approximately 80 % cell viability and tissue function compared with fresh untreated tissues. In contrast, ice-free cryopreservation using VS83, Protocols 2 and 3, has several advantages over conventional cryopreservation methods and VS55 preservation, including long-term preservation capability at -80 °C; better matrix preservation than freezing with retention of material properties; very low cell viability, reducing the risks of an immune reaction in vivo; reduced risks of microbial contamination associated with use of liquid nitrogen; improved in vivo functions; no significant recipient allogeneic immune response; simplified manufacturing process; increased operator safety because liquid nitrogen is not used; and reduced manufacturing costs.

show abstract

Development of a Vitrification Preservation Process for Bioengineered Epithelial Constructs

Campbell¹,

Brockbank²

2022

Cells

View full text Add to dashboard Cite

The demand for human bioengineered tissue constructs is growing in response to the worldwide movement away from the use of animals for testing of new chemicals, drug screening and household products. Presently, constructs are manufactured and delivered just in time, resulting in delays and high costs of manufacturing. Cryopreservation and banking would speed up delivery times and permit cost reduction due to larger scale manufacturing. Our objective in these studies was development of ice-free vitrification formulations and protocols using human bioengineered epithelial constructs that could be scaled up from individual constructs to 24-well plates. Initial experiments using single EpiDerm constructs in vials demonstrated viability >80% of untreated control, significantly higher than our best freezing strategy. Further studies focused on optimization and evaluation of ice-free vitrification strategies. Vitrification experiments with 55% (VS55) and 70% (VS70) cryoprotectant (CPA) formulations produced constructs with good viability shortly after rewarming, but viability decreased in the next days, post-rewarming in vitro. Protocol changes contributed to improved outcomes over time in vitro. We then transitioned from using glass vials with 1 construct to deep-well plates holding up to 24 individual constructs. Construct viability was maintained at >80% post-warming viability and >70% viability on days 1–3 in vitro. Similar viability was demonstrated for other related tissue constructs. Furthermore, we demonstrated maintenance of viability after 2–7 months of storage below −135 °C.

show abstract

Protocol Development for Vitrification of Tissue-Engineered Cartilage

Cited by 5 publications

References 28 publications

Cryopreservation of tissue-engineered constructs in regenerative medicine

Cryopreservation of tissue-engineered constructs in regenerative medicine

Vitrification of Heart Valve Tissues

Development of a Vitrification Preservation Process for Bioengineered Epithelial Constructs

Contact Info

Product

Resources

About