The authors would like to thank Bethany Carboneau (Vanderbilt University) for critical reading of this manuscript. We also thank Anastasia Coldren (Vanderbilt University Medical Center Islet Procurement and Analysis Core) for islet isolations, and Dr. Alvin C. Powers (Vanderbilt University Medical Center) and Dr. David Jacobson (Vanderbilt University) for use of their centrifuge and tissue culture facility. This research involved use of the Islet Procurement and Analysis Core of the Vanderbilt Diabetes Research and Training Center supported by NIH grant DK20593. This work was supported by an American Heart Association Postdoctoral Fellowship (14POST20380262) to R.C.P., and grants from the Juvenile Diabetes Research Foundation (1-2011-592), and Department of Veterans Affairs (1BX00090-01A1) to M.A.G.

Tüm prosedürler onaylanmış ve Vanderbilt Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi ile uygun olarak yapıldı. Fluorofor ile 1. Etiketleme COI (İsteğe bağlı) <ol><li> Mikroküre kargo görselleştirmek için, örneğin süksinimidil esterlerin ya da floresan türevleri gibi (bir protein ile ilgili, örneğin) bir serbest primer amini ile reaksiyona girecek bir floresan boya, seçin. dimetil sülfoksit 200 ul (DMSO) içinde fluorofor (COI mol göre) 8x mol fazlalığı içinde çözündürülür. </li><li> Süspanse bir taşıt çözeltisi içinde 800 ul&#39;lik nihai bir hacme (62.5 ng / ul nihai konsantrasyona) &#39;ye kadar COI 50 mg. Araç çözeltisi COI kaynağına bağlı olarak değişiklik gösterecektir. Not: tipik bir araç çözeltiler, fosfat tamponlu tuz (PBS) veya DMSO içerir. </li><li> Adım 1.1 fluorofor / DMSO çözeltisi tüm ekleyin ve ÇÇ&#39;nı tekrar süspansiyon. Vorteks gece boyunca 4 ° C &#39;de. Seçenek olarak ise, oda sıcaklığında, reaksiyon karışımı vorteks4 saat (RT). </li><li> etiketleme reaksiyonu takiben, bir tuz giderme kolonu kullanılarak aşırı fluorofor çıkarın. <ol><li> tuz giderme kolonundan saklama tamponu boşaltın ve iyonu giderilmiş su 16 ml ile yıkayın. üzerinden tüm akışını atın. </li><li> tuz giderme kolonuna floresan etiketli COI ekleyin. iyonu giderilmiş su, 1.2 ml ile elüte ve akış toplar. </li><li> Tekrar yıkama adımı ek dört kez, her iyonu giderilmiş su, 1.2 ml ilave ve ayrı bir örnek olarak akışı toplamak. </li><li> -80 ° C de örnekler üzerinden toplanan tüm akış dondurma ve 24 saat boyunca üretici talimatlarına göre liyofilize edin. </li></ol></li></ol> 2. Su-içinde-yağ-içinde-su emülsiyon çözücü buharlaştırma yöntemi ile Mikroküre Hazırlama COI yüklü <ol><li> İlk su fazının (W1) oluşturmak için iyonu giderilmiş suyun 100 ul 1 mg floresan etiketli COI ekleyin. </li><li> poli 65 mg çözülür (laktik-ko-glikolik acid) (50:50 laktid: glikolid, molekül ağırlığı 54.000 - bir mikrosantrifüj tüpü içinde, diklorometan içinde 750 ul 69,000). 10 Ultrasonicate - (160 W) 30 sn tamamen PLGA çözmek için. Bu yağ fazı (O) oluşturmaktadır. </li><li> damla damla bir şekilde Ç evresine adım 2.1 oluşturulan W1 faz bütün ekleyin. W1 / O fazı oluşturmak için 30 saniye için 20,000 rpm&#39;de bir elle tutulan homojenleştirici kullanılarak emülsiyon haline. </li><li> 30 saniye için 20,000 rpm&#39;de 1%, 15 ml (ağırlık / hacim), sulu bir poli (vinil alkol) (PVA) solüsyonu, damla damla bir tarzda W1 / O faz her ekleme ve elle tutulan homojenleştirici kullanılarak emülsiyon haline . </li><li> solventi çıkarmak ve sulu fazın üretilmesi için, 1 saat için bir döner buharlaştırıcı kullanılarak 635 mm Hg vakum için 200 ml yuvarlak tabanlı bir şişe ve konuyu adım 2.4 oluşturulan emülsiyon tüm aktarın. </li><li> Sulu fazın kısım 1 mi adım 2.5 ila on dört mikrosantrifüj tüpleri oluşturulur. 7,500 de mikrosantrifüj tüpleri içinde sulu çözeltinin santrifüj8 dakika için xg. NOT: Bu adımda, mikro kalan sulu çözelti içinde mevcut olan ve bir mikrosantrifüj tüpüne altına konsantre edilmiştir. </li><li> mikrosantrifüj tüpü altındaki mikro küreler rahatsız etmeyecek şekilde dikkatli bir şekilde, bir mikropipet ile mikrosantrifüj tüpleri pipetleme sulu çözelti 900 ul çıkarın. <ol><li> Her bir mikrosantrifüj tüpüne deiyonize su 1 ml eklenerek aşırı PVA&#39;nın mikro küreleri yıkayın. mikrosantrifüj tüpü altındaki mikro küreler rahatsız etmeyecek şekilde 8 dakika boyunca 7.500 x g&#39;de santrifüj ve yeniden dikkatli bir mikropipet ile mikrosantrifüj tüpleri pipetleme sulu çözelti 900 ul çıkarın. Not: Geri kalan 100 ul sulu çözelti elde mikro küreler içerir. </li></ol></li><li> -80 ° C de aşama 2.7 üretilen sulu bir mikroküre çözelti dondurularak. </li><li> göre bir dondurarak kurutucunun kullanarak Lyophilize mikroküreler üreticinin-20 ° C&#39;de talimatları saklayın. Not: Tamamen PLGA mikro küreler eritilmesi ve serbest protein 7, standart bir eğriye protein konsantrasyonu görece belirleyerek COI yükleme etkinliğini ölçmek. </li><li> Bir negatif kontrol olarak, (bundan sonra kontrol mikro-küreler olarak adlandırılır) &quot;boş&quot; mikro-küreler toplu oluşturur. Not: Kontrol mikrosferlerin üretimi adım 1.2 araç çözeltisi 800 ul Resim COI eklenmesiyle hidrofilik COI yüklü mikro-üretimi ile aynıdır. β-hücresi mitojen deneyi için COI yüklenmiş PLGA mikro küreler PLGA göreceli kütle konsantrasyonunda maçı kontrol parçacıklar. </li></ol> Adacık Kültür Medya ve Pre-tahlil Medya 3. hazırlanması <ol><li> sağlam fare adacıkları kültür 200 ml ortam hazırlayın: RPMI 11 mM glukoz,% 10 at serumu, 100 U / ml penisilin G ve 100 ug ile desteklenmiş 1640 ortamında ml streptomisin (bundan sonra ise şu şekilde de ifade /) Kültür ortamı sağlar. Not 1: fetal sığır serumu (FBS) farklı olarak, at serumu plasental laktojen, proliferasyon tahlilinde analiz boşa β-hücresi proliferasyonu, bir indükleyici yoksundur. NOT 2: PLGA mikroküreler kullanmadan önce sterilize edilmez gibi, kültür ortamına antibiyotik eklenmesi mikrobiyolojik kontaminasyonu önlemek için çok önemlidir. </li><li> 50 ml konik tüp içinde bir elektronik pipet ve yer ile adacık kültür ortamı 25 ml çıkarın. ön-deney ortamı oluşturmak için 0.2 mM EGTA bir son konsantrasyon ile 50 ml konik bir tüp içinde doku adacığı kültür ortamı 25 mL Supplement. NOT: EGTA eklenmesi hafif adacık mimarisi değiştirmeden adacık hücre-hücre kişileri gevşetir. Bu adacık iç hücrelere ulaşabilir ÇÇ&#39;nı sağlamaya yardımcı olur ve merkezi adacığın nekroz önlemeye yardımcı olur. </li></ol> Bozulmamış Fare Adacık 4. Kültürleme <ol><li> önceden seçilen suşu, cinsiyet, ag bozulmamış adacıkları izolePankreas 8,9 rutin bir kolajenaz sindirimi ardından fare E ve genotip. Havuz birlikte örneklerinden gibi gelen adacıklar. </li><li> Kısım adacık kültür ortamı 200 ul, 96 oyuklu bir doku kültür plakasının bir oyuğuna 40 adacıklar. kuyu başına Görme boyut maç adacıklar (numuneler arasındaki adacık denklik (IEQ) kesin bir değerlendirme gerekli değildir). bir buharlaştırma tamponu sağlamak için, 200 ul steril su ile adacıkları ile gözlere hemen bitişik boş kuyu doldurun. Kültür% 95 hava ve% 5 CO2 atmosferi altında bir gece boyunca 37 ° C &#39;de ortam adacıklar. </li></ol> COI yüklü ve Kontrol PLGA Mikrokürelerinin 5. Yeniden süspansiyon <ol><li> gece boyunca doku adacığı çıktıktan sonra, liyofilize COI yüklü PLGA mikro-bir kısım ön deney ortamı eklenerek tekrar süspansiyon mikro bu mikrosantrifüj tüpü içinde COI nihai konsantrasyonu, 10 ng / ml (belirli bir miktarda COI miktarı, olduğu oluşturulan microspheres adım 2.9) &#39;de tespit edilmiştir. 4 ° C&#39;de 10 sn uzun puls W 160 ° C&#39;de 10 dakika boyunca bir buzlu su banyosu içinde yeniden süspansiyon haline getirildi COI yüklü mikro küreler sonikasyon. </li><li> Liyofilize kontrol PLGA mikrokürelerin eşit kütlesine öncesi deney ortamı aynı hacimde ekleyerek yeniden süspanse kontrolü PLGA mikroküreler. 4 ° C&#39;de 10 sn uzun puls W 160 ° C&#39;de 10 dakika boyunca bir buzlu su banyosu içinde yeniden süspansiyon haline kontrol PLGA mikro küreleri sonikasyon. </li><li> Görme mikro küreler iki cam lamelleri arasında yeniden süspanse mikroküreler 2 ul pipet ile dağılmış onaylayın. Epifloresans veya aydınlık mikroskop 40X objektif kullanılarak mikroküreler gözünüzde canlandırın. </li><li> mikro-belirgin çekiş hala görünür ise, 4 ° C&#39;de 10 sn uzun bakliyat ve yeniden süspansiyon haline getirilmiş mikro kürelerin tekrar görselleştirme W 160 ° C&#39;de ek bir 10 dakika boyunca bir buzlu su banyosu içinde sonikasyon. </li></ol> ÇÇ yüklü veya Control PLGA Mikrokürelerinin ile Adacık 6. Tedavi &lt;/ P&gt; <ol><li> her bir COI yüklü mikro-küreleri ile tedavi edilmesi için, 100 ul&#39;lik bir son hacim ve önceden belirlenmiş bir son konsantrasyona ön-deney ortamı, yeniden süspansiyon haline ÇÇ mikro-10 ng / ul seyrelterek deney ortamı hazırlar. Not: protein uygun nihai konsantrasyon Bu deney için kullanılan her COI için değişecektir. İdeal olarak, nihai bir konsantrasyon aralığı test edilmiştir. </li><li> her bir kontrol olarak kullanılmak üzere, adım 6.1 COI yüklü mikro küreler seyreltilmesi için kullanılan aynı seyreltme hacimde Aşama 5.2&#39;de elde yeniden süspanse kontrol PLGA mikro-seyreltilmesiyle kontrol deneyi ortamı hazırlar. NOT: Kontrol deney ortamı ile tedavi Adacık boş mikroküreler deneysel sonuçlar üzerine olabilecek etkisi algılanmasını sağlamak için bir negatif kontrol olarak görev yapacak. </li><li> Dikkatle Resim adacıklar kuyulardan yerinden olan bu gibi bir mikropipet ile her bir adacık kültür ortamında 100 ul çıkarın. Yavaşça 100 mikron eklemekDeney ortamı veya her bir kontrol deney ortamı 100 ul l. </li><li> Üç gün boyunca% 95 hava ve% 5 CO2 atmosferi altında 37 ° C &#39;de adacıklar inkübe edin. </li></ol> 7. Mikroskop Slaytlar üzerine Sağlam adacıklar Dispersleme <ol><li> Üç gün sonra, adacıklar çıkarmak için değil dikkatli bir şekilde tüm kuyulardan tahlil ortamı çıkarın ve atmak için bir mikropipet kullanın. Yavaşça tahlil medya onları yıkamak için adacıklar PBS ul 200 ekleyin. Dikkatlice çıkarın ve bir mikropipet ile PBS atmak ve yavaşça ilave 200 ul PBS ile tekrar adacıklar yıkayın. </li><li> Çıkarın ve mikropipet ile PBS atmak ve% 0.025 tripsin 100 ul, 2 mM EDTA çözeltisi ekleyin. 3 dakika boyunca oda sıcaklığında inkübe edin. Pipetleyin tripsin-EDTA çözeltisi yukarı ve adacıklar görsel tek hücrelere dağılması teyit kadar aşağı her 2 dakikada adacıklar bir ışık mikroskobu kullanılarak (hücre bazı küçük kümeleri hala mevcut olabilir unutmayın). her bir kuyunun bireyin tüm hacmi aktarınly labeled- mikrosantrifüj tüpleri içine. </li><li> Tripsin-aracılı hücre ayrışmasını durdurmak için her mikrosantrifüj tüp adacık kültür ortamı 400 ul ekleyin. </li><li> 4 ° C &#39;de 100 x g&#39;de 5 dakika boyunca santrifüj örnekleri mikrosantrifüj tüplerine altına adacık hücreleri pelet. </li><li> Yavaşça 200 ul taze adacık kültür ortamı bir mikropipet kullanarak süpernatant ve tekrar süspansiyon pelet çıkarın. </li><li> Bir sito-santrifüj kullanarak, santrifüj yüklü mikroskop lamı üzerine 3 dakika boyunca 140 xg&#39;de adacıklar ayrışmış. </li><li> Oda sıcaklığında hava kuru slaytlar 10 dakika, daha sonra bir hidrofobik işaretleme kalemi ile ayrışmış adacıklar etrafında bir kutu çizin. </li><li> 10 dakika boyunca oda sıcaklığında 75 ul% 4 paraformaldehit (PFA) ile hücrelerin sabitleyin. % 4 PFA çıkarın ve yavaşça PBS 75 ul iki kez yıkama hücreleri. Yıkama işleminden sonra, 75 ul% 0.2 Triton X-100, PBS içinde 10 dakika boyunca hücreler geçirgenliği. Daha sonra, 75 ul PBS ile yıkama hücreleri. Dikkat: PFA, alerjik karsinojenik ve toksik olduğu bilinmektedir. </li></ol&gt; 8. İmmünofloresan İnsülin için Dissosiye Adacık Etiketleme ve Hücre Çoğalma Marker, Ki67 <ol><li> 100 slayt kapasiteli mikroskop lamı kutusunun alt iki ıslak kağıt havlu koyarak nemli odasına hazırlayın. </li><li> Yeri nemli odasında aşağı düz (yukarı bakacak şekilde hücreler) slaytlar. bir mikropipet kullanarak, önceki yıkama aşamasından PBS aspire ve bloke etme çözeltisi 75 ul ekleyerek etiketleme için numune hazırlanması (% 5 normal eşek serumu, PBS içinde (NDS)) numuneler için antikorların spesifik olmayan bağlanma bloke her kaydırın. Oda sıcaklığında 1 saat için bloke çözüm slaytlar inkübe edin. </li><li> Yavaşça aspire mikropipet kullanılarak gine domuzu anti-insülin ile ve tavşan anti-Ki 67 antikorları ihtiva eden birincil antikor çözeltisinin 75 ul bloke etme çözeltisi, PBS içinde% 5 NDS 1 ug / ml seyreltilmiştir. 1 saat boyunca oda sıcaklığında inkübe edin. NOT: hücre çoğalması Alternatif belirteçleri hücre nükleer antijeni (PCNA) ve phosph çoğalan içerirohistone H3 (PH3), </li><li> Yavaşça bir mikropipet kullanarak birincil antikor çözüm aspire ve 75 ul PBS ile hücreleri yıkayın. PBS aspire bir mikropipet kullanarak ve hücreler iki kez daha, 75 uL PBS ile her zaman yıkayın. Oda sıcaklığında 1 saat için bloke etme çözeltisi 2 ug / ml&#39;ye seyreltilmiş 75 ul anti-kobay Cy5 sekonder antikor ve anti-tavşan Cy3 ikincil antikor ile her bir örnek inkübe edin. NOT: Zaten mikroküreler etiketlemek için kullanılan aynı ya da spektral örtüşen florofor ile işaretlenmiş sekonder antikorlar kullanmayın. </li><li> Mikropipet kullanılarak ve oda sıcaklığında 3 dakika boyunca PBS içinde 300 nM DAPI 75 ul inkübe aspire sekonder antikor çözeltisi. Aspire DAPI bir mikropipet kullanarak ve 5 dakika boyunca iyonu giderilmiş su içinde durulayın. </li><li> Yavaşça bir mikropipet kullanarak numunelerin su aspire. bir damla bir cam lamel antifade reaktifi ihtiva eden hızlı kuruyan monte çözeltisi (yaklaşık 100 ul) nokta. o, aşağı mikroskop lamı örnek tarafı ters çevirinmontaj çözümü nto. Yavaşça kabarcıklarını çıkarmak ve yumuşak bir temizleme dokusu ile aşırı sıvı silip bir pipet ucu kullanılarak slayt karşı lamel basın. lamelleri oda sıcaklığında bir gece boyunca kurumaya bırakılır. </li></ol> 9. Görüntü Alma ve Analiz <ol><li> görüntü elde etmek için ekli kamera ile bir Epifloresans mikroskop kullanın. Her fluorofor için en uygun pozlama süresi (- Ki67 için insülin 80 msn ve 250 msn DAPI için tipik olarak 20 milisaniye, 40) belirler. görüntü elde etme parametreleri tüm örnekler için eşit olduğundan emin olun. </li><li> Her numune için, elle 3,000 insülin pozitif hücrelerin sayısı ve bunların da Ki67 pozitif kaç saymak. Sadece iyi tanımlanmış ve açıkça görülebilir bir çekirdeği insülin-pozitif hücrelerin sayısı. insülin-pozitif hücre sayısı ile Ki67 pozitif / insülin-pozitif hücrelerin sayısını bölünmesi ve 100 ile çarpılması ile her numune için β-çoğalan hücrelerin yüzdesini hesaplayın. </li><li> Gün sonraβ-hücresi proliferasyonunda anlamlı bir fark kontrol ve tek yönlü bir varyans analizi ticari olarak temin istatistiksel yazılım kullanarak bu sonuçlara bakarak deney örnekleri arasında mevcut olan, her bir numune için β-hücrelerinin yüzdesinin etermining, belirler. </li></ol>

<ol>
	<li>Butler, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta-cell+deficit+and+increased+beta-cell+apoptosis+in+humans+with+type+2+diabetes.">Beta-cell deficit and increased beta-cell apoptosis in humans with type 2 diabetes.</a> Diabetes. 52 (1), 102-110 (2003).</li><li>Levy, J., Atkinson, A. B., Bell, P. M., McCance, D. R., Hadden, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta-cell+deterioration+determines+the+onset+and+rate+of+progression+of+secondary+dietary+failure+in+type+2+diabetes+mellitus:+the+10-year+follow-up+of+the+Belfast+Diet+Study.">Beta-cell deterioration determines the onset and rate of progression of secondary dietary failure in type 2 diabetes mellitus: the 10-year follow-up of the Belfast Diet Study.</a> Diabet Med. 15 (4), 290-296 (1998).</li><li>Bouwens, L., Rooman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+pancreatic+beta-cell+mass.">Regulation of pancreatic beta-cell mass.</a> Physiol Rev. 85 (4), 1255-1270 (2005).</li><li>McCall, M., Shapiro, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Update+on+islet+transplantation.">Update on islet transplantation.</a> Cold Spring Harb Perspect Med. 2 (7), 007823 (2012).</li><li>Danhier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PLGA-based+nanoparticles:+an+overview+of+biomedical+applications.">PLGA-based nanoparticles: an overview of biomedical applications.</a> J Control Release. 161 (2), 505-522 (2012).</li><li>Skelin, M., Rupnik, M., Cencic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreatic+beta+cell+lines+and+their+applications+in+diabetes+mellitus+research.">Pancreatic beta cell lines and their applications in diabetes mellitus research.</a> ALTEX. 27 (2), 105-113 (2010).</li><li>Rui, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+release+of+vascular+endothelial+growth+factor+using+poly-lactic-co-glycolic+acid+microspheres:+in+vitro+characterization+and+application+in+polycaprolactone+fumarate+nerve+conduits.">Controlled release of vascular endothelial growth factor using poly-lactic-co-glycolic acid microspheres: in vitro characterization and application in polycaprolactone fumarate nerve conduits.</a> Acta Biomater. 8 (2), 511-518 (2012).</li><li>Lacy, P. E., Kostianovsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+for+the+isolation+of+intact+islets+of+Langerhans+from+the+rat+pancreas.">Method for the isolation of intact islets of Langerhans from the rat pancreas.</a> Diabetes. 16 (1), 35-39 (1967).</li><li>Szot, G. L., Koudria, P., Bluestone, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+pancreatic+islet+isolation.">Murine pancreatic islet isolation.</a> J Vis Exp. (7), e255 (2007).</li><li>Mukherjee, B., Santra, K., Pattnaik, G., Ghosh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation,+characterization+and+in-vitro+evaluation+of+sustained+release+protein-loaded+nanoparticles+based+on+biodegradable+polymers.">Preparation, characterization and in-vitro evaluation of sustained release protein-loaded nanoparticles based on biodegradable polymers.</a> Int J Nanomedicine. 3 (4), 487-496 (2008).</li><li>Riley, K. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Connective+tissue+growth+factor+modulates+adult+beta-cell+maturity+and+proliferation+to+promote+beta-cell+regeneration+in+mice.">Connective tissue growth factor modulates adult beta-cell maturity and proliferation to promote beta-cell regeneration in mice.</a> Diabetes. 64 (4), 1284-1298 (2015).</li><li>Mosser, R. E., Gannon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+assay+for+small+scale+screening+of+candidate+beta+cell+proliferative+factors+using+intact+islets.">An assay for small scale screening of candidate beta cell proliferative factors using intact islets.</a> Biotechniques. 55 (6), 310-312 (2013).</li><li>Carvell, M. J., Marsh, P. J., Persaud, S. J., Jones, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=E-cadherin+interactions+regulate+beta-cell+proliferation+in+islet-like+structures.">E-cadherin interactions regulate beta-cell proliferation in islet-like structures.</a> Cell Physiol Biochem. 20 (5), 617-626 (2007).</li><li>Wakae-Takada, N., Xuan, S., Watanabe, K., Meda, P., Leibel, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+basis+for+the+regulation+of+islet+beta+cell+mass+in+mice:+the+role+of+E-cadherin.">Molecular basis for the regulation of islet beta cell mass in mice: the role of E-cadherin.</a> Diabetologia. 56 (4), 856-866 (2013).</li><li>Gavrieli, Y., Sherman, Y., Ben-Sasson, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+programmed+cell+death+in+situ+via+specific+labeling+of+nuclear+DNA+fragmentation.">Identification of programmed cell death in situ via specific labeling of nuclear DNA fragmentation.</a> J Cell Biol. 119 (3), 493-501 (1992).</li><li>Kuo, L. J., Yang, L. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gamma-H2AX+-+a+novel+biomarker+for+DNA+double-strand+breaks.">Gamma-H2AX - a novel biomarker for DNA double-strand breaks.</a> In Vivo. 22 (3), 305-309 (2008).</li><li>Daoud, J., Rosenberg, L., Tabrizian, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreatic+islet+culture+and+preservation+strategies:+advances,+challenges,+and+future+outlook.">Pancreatic islet culture and preservation strategies: advances, challenges, and future outlook.</a> Cell Transplant. 19 (12), 1523-1535 (2010).</li><li>Carter, J. D., Dula, S. B., Corbin, K. L., Wu, R., Nunemaker, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+guide+to+rodent+islet+isolation+and+assessment.">A practical guide to rodent islet isolation and assessment.</a> Biol Proced Online. 11, 3-31 (2009).</li><li>Xu, Q., He, C., Xiao, C., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+Oxygen+Species+(ROS)+Responsive+Polymers+for+Biomedical+Applications.">Reactive Oxygen Species (ROS) Responsive Polymers for Biomedical Applications.</a> Macromol Biosci. 16 (5), 635-646 (2016).</li><li>Makadia, H. K., Siegel, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly+Lactic-co-Glycolic+Acid+(PLGA)+as+Biodegradable+Controlled+Drug+Delivery+Carrier.">Poly Lactic-co-Glycolic Acid (PLGA) as Biodegradable Controlled Drug Delivery Carrier.</a> Polymers (Basel). 3 (3), 1377-1397 (2011).</li><li>Cui, F., Shi, K., Zhang, L., Tao, A., Kawashima, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradable+nanoparticles+loaded+with+insulin-phospholipid+complex+for+oral+delivery:+preparation,+in+vitro+characterization+and+in+vivo+evaluation.">Biodegradable nanoparticles loaded with insulin-phospholipid complex for oral delivery: preparation, in vitro characterization and in vivo evaluation.</a> J Control Release. 114 (2), 242-250 (2006).</li><li>Kavanaugh, T. E., Werfel, T. A., Cho, H., Hasty, K. A., Duvall, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Particle-based+technologies+for+osteoarthritis+detection+and+therapy.">Particle-based technologies for osteoarthritis detection and therapy.</a> Drug Deliv Transl Res. , (2015).</li><li>Joshi, R. V., Nelson, C. E., Poole, K. M., Skala, M. C., Duvall, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+pH-+and+temperature-responsive+microparticles+for+protein+delivery+to+ischemic+tissues.">Dual pH- and temperature-responsive microparticles for protein delivery to ischemic tissues.</a> Acta Biomater. 9 (5), 6526-6534 (2013).</li><li>Poole, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ROS-responsive+microspheres+for+on+demand+antioxidant+therapy+in+a+model+of+diabetic+peripheral+arterial+disease.">ROS-responsive microspheres for on demand antioxidant therapy in a model of diabetic peripheral arterial disease.</a> Biomaterials. 41, 166-175 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

kültür içinde β-hücresi çoğalmasının bir çalışma tipik olarak birkaç zorluklar tarafından engellenmiştir. İlk olarak, ölümsüzleştirilmiş β-hücresi çizgileri canlı adacıklar endojen β-hücrelerinde bulunan daha çoğalmasının yüksek derecede karakterize edilir. Buna ek olarak, bu ölümsüz hücre kuşakları, normal β-hücresi fonksiyonu için kritik normal yapısını yoksundur. Bu iki olgu sonuçlar, in vivo ya da bütün adacıklar test edildiğinde de geçerli olacaktır ölü...

Pankreas β-hücrelerinin vücuttaki yalnızca insülin üreten hücreler ve kan glukoz homeostazı sürdürmek için önemlidir. Sağlıklı bireylerin yeterli β-hücresi kütlesi ve uygun kan şekeri düzenleme işlevi de, diyabetli kişilerin yeterli β-hücresi kütlesi ve / veya fonksiyonu 1,2 ile karakterize edilmektedir. Β-hücresi çoğalmasını indükleyen sonuçta β-hücresi kütlesini artırmak ve diyabet 3 bireylerde glikoz dengesini geri olabilir önerilmiştir. etkili tedavilerin geliştirilebilir önce ancak, değerlendirme ve bozulmamış adacıklardaki potansiyel β-hücresi proliferatif bileşiklerin doğrulama gereklidir. Diyabetli bireyler haline kadavra insan adacıklar Nakli süredir kan glikoz dengesini geri yükler, ancak kullanılabilirliği ve bu deneysel işlemin başarısı adacıkları kıç nakli için mevcut insan adacık bir sıkıntısı ve ß-hücre ölümüne tarafından engellenirer nakli 4. Hatta insülin üreten hücrelerin çoğalmasını faktörlerin keşfiyle, büyük bir sorun hala in vivo ilgili sitelere bu faktörlerin teslim bulunmaktadır. β-hücresi proliferatif bileşiklerinin sürekli olarak verilmesi için bir strateji, poli (laktik-ko-glikolik asit) (PLGA). PLGA FDA kullanım öyküsü, yüksek güvenlik, biyolojik olarak parçalanma ve uzatılmış salım kinetik 5 sayesinde ilaç verme ürünlerini onaylı vardır. Özellikle PLGA in vivo ya da vücutta doğal olarak oluşan metabolitlerin laktik asit ve glikolik asit içine kültüründe ya su ile hidroliz ile degrade laktit ve glikolid kopolimeridir. Kapsüllenmiş madde bileşiği, difüzyon ve / veya bozunma kontrollü salım mekanizmalarının her ikisi tarafından çevredeki salınabilir. COI kapsüllenmesi unencapsula göre reaktif biyolojik alınabilirliğini geliştirmek için, enzimatik bozulmaya karşı koruma sağlarted COI 5. Bu PLGA mikro-kültür, bozulmamış adacıklardaki Aday bileşiklerin uygulanması için kullanılan ve edilebilir nihai olarak canlı üzerinde olduğunu göstermektedir. Transplantasyon protokolleri incelenmiştir önce ex vivo adacıklar için β-hücre mitojenler yönetmek için PLGA etkinliğini test önemlidir. Şu anda, canlı hayvanlarda β-hücresi çoğalmasını ölçmek için herhangi bir teknik yoktur. Deneyler, bu nedenle immunolabeling için Pankreatanın sonraki diseksiyon ve işleme, canlı hayvan bu bileşiklerin tatbikatını gerektiren in vivo potansiyel proliferatif bileşiklerinin etkinliğini değerlendirmek. Bu protokoller, pahalı ve zahmetli olan, ve adacıklar ulaşacak bir garantisi olmadan, sistemik olarak uygulanabilir bileşiğin gerektirir. Bunun aksine, çok ölümsüzleştirilmiş β-hücreleri, kültür insülin üreten hücrelerin çalışma için kullanılabilir, ancak bu hücre hatları adacık mimarisi ve ORTAM eksikliğit organizmalar 6 canlı bulundu. Ölümsüzleştirilmiş β-hücre hatları da, böylece, in vivo endogen β-hücrelerinin daha replikasyon çok daha yüksek bir derecesine sahip proliferasyonunu bileşiklerin analizi komplike olarak karakterize edilir. Bu çalışmada, yetişkin farelerden izole edilen sağlam adacıklar kullanan bir protokol açıklar. β-hücresi çizgileri farklı olarak, bozulmamış adacıklardaki normal adacık mimarisi korur. Benzer şekilde, doğrudan kültür, bozulmamış adacıklardaki proliferatif bileşiklerin uygulanması İn vivo yapılan deneylerde, aksine önemli ölçüde doğru β-hücresi çoğalmasını ölçmek için gerekli olan reaktifler miktarını azaltmaktadır. Bu çalışma, bu örnekte, bir COI yönetmek için PLGA kullanan rekombinant insan bağ dokusu büyüme faktörü (rhCTGF). Bu inci halinde bileşik sürekli salgılanmasına izin veren burada tarif edilen yöntem, kültürlenmiş adacık ham bileşiğin tatbikat üzerine önemli bir avantaj kazandırane medya. Özellikle, bu deney proteinler ve bozulmamış adacıklardaki ilgi antikorların çeşitli yönetmek için değiştirilebilir. α-hücreleri de dahil olmak üzere başka endokrin hücre tipleri üzerinde etkiler de analiz edilebilir.

<table><tbody><tr><td>Oregon Green 488 Carboxylic Acid, Succinimidyl Ester, 6-isomer</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>O6149</td><td>For labeling COI with fluorophore</td></tr><tr><td>DMSO Dimethyl Sulfoxide</td><td>Fisher BioReagents</td><td>BP231-1</td><td>For dissolving fluorophore in step 1</td></tr><tr><td>Disposable PD-10 Desalting Columns</td><td>GE Healthcare</td><td>17-0851-01</td><td>Desalting column used in step 1</td></tr><tr><td>Resomer RG 505, Poly(D,L-lactide-co-glycolide), ester terminated, molecular weight 54,000 - 69,000</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>739960</td><td>Used in generation of microspheres in step 2</td></tr><tr><td>Poly(vinyl alcohol) molecular weight 89,000 - 98,000</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>341584</td><td>Used in generation of microspheres in step 2</td></tr><tr><td>RPMI 1640</td><td>Thermo Scientific</td><td>11879-020</td><td>For culturing islets</td></tr><tr><td>Dextrose Anhydrous</td><td>Fisher BioReagents</td><td>200-075-1</td><td>Supplement for islet media</td></tr><tr><td>Penicillin-Streptomycin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4333</td><td>Antibiotics for islet media</td></tr><tr><td>Normal horse serum</td><td>Jackson ImmunoResearch</td><td>008-000-121</td><td>Supplement for islet media</td></tr><tr><td>96-well tissue culture plate</td><td>Corning</td><td>3603</td><td>For culturing islets</td></tr><tr><td>Ethylene glyco-bis(2-aminoethylether)-&lt;em&gt;N,N,N&#039;,N&#039;&lt;/em&gt;-tetraacetic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E4378</td><td>Supplement for pre-assay islet media</td></tr><tr><td>Cytospin 4 Cytocentrifuge</td><td>Thermo Scientific</td><td>A78300003</td><td>For spinning cells onto microscope slides</td></tr><tr><td>EZ Single Cytofunnel</td><td>Thermo Scientific</td><td>A78710020</td><td>For spinning cells onto microscope slides</td></tr><tr><td>Ethylenediaminetetraacetic acid</td><td>Fisher BioReagents</td><td>BP118-500</td><td>Used in dissociating islets</td></tr><tr><td>paraformaldehyde</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6148</td><td>For fixing cells</td></tr><tr><td>Triton&amp;nbsp; X-100</td><td>Fisher BioReagents</td><td>BP151</td><td>For permeabilizing cells</td></tr><tr><td>Normal donkey serum</td><td>Jackson ImmunoResearch</td><td>017-000-121</td><td>Blocking reagents for immunofluorescence</td></tr><tr><td>Anti-Ki67 antibody</td><td>abcam</td><td>ab15580</td><td>For Ki67 immunofluorescence</td></tr><tr><td>Polyclonal Guinea Pig Anti-Insulin</td><td>Dako</td><td>A0564</td><td>For insulin immunofluorescence</td></tr><tr><td>Cy3 AffiniPure Donkey Anti-Rabbit</td><td>Jackson ImmunoResearch</td><td>711-165-152</td><td>For Ki67 immunofluorescence</td></tr><tr><td>Cy5 AffiniPure Donkey Anti-Guinea Pig</td><td>Jackson ImmunoResearch</td><td>706-175-148</td><td>For insulin immunofluorescence</td></tr><tr><td>DAPI (4&#039;,6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride)</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>D1306</td><td>For nuclei visualization in immunofluorescence</td></tr><tr><td>Aqua-Mount</td><td>Lerner Laboratories</td><td>13800</td><td>Fast drying mounting media</td></tr><tr><td>FreeZone -105 &amp;deg;C 4.5 Liter Cascade Benchtop Freeze Dry System</td><td>Labconco</td><td>7382020</td><td>For lyophilization of microspheres</td></tr></tbody></table>

sustained administration of &#946;-cell mitogens to intact mouse islets ex vivo using biodegradable poly(lactic-co-glycolic acid) microspheres

biyo gelişimi, pankreas β-hücreleri de dahil olmak, hücre ve doku tiplerinin çeşitli hedeflenen ilaç iletimi için potansiyel önemli ölçüde arttırmıştır. Buna ek olarak, biyomalzeme parçacıklar, hidrojeller ve iskeleleri de eşsiz bir fırsat sunmak sürekli yönetebileceğini için, kontrol ilaç dağıtım ß-hücrelerinin kültür ve nakledilen doku modelleri. Bu teknolojiler sağlam adacıklar ve bir öteleme ilgili sistemini kullanarak aday β-hücre çoğalma faktörleri çalışma izin verir. Ayrıca, bir kültür sistemi içinde β-hücresi çoğalmasının uyarılması için aday faktörlerinin etkinliği ve uygulanabildiğini ortaya in vivo modeller ilerlemeden önce önemlidir. Bu yazıda, ilgi biyobozunur bileşik (ÇÇ) -yüklü poli (laktik-ko-glikolik asit) in situ bırakma o da sürekli etkilerini değerlendirmek amacıyla (PLGA) mikroküreler ile bozulmamış fare adacıklar kültür işbirliği için bir yöntem tarifβ-hücre çoğalması f mitojenik faktörler. Bu teknik, ticari olarak temin edilebilir maddeler kullanarak istediğiniz kargo içeren PLGA mikro küreler oluşturmak için nasıl ayrıntılı olarak anlatılmaktadır. tarif edilen teknik, bir örnek olarak, rekombinant insan bağ dokusu büyüme faktörü (rhCTGF) kullanırken, COI çok çeşitli kolaylıkla kullanılabilir. Buna ek olarak, bu yöntem, β-hücresi çoğalmasını değerlendirmek için gerekli reaktiflerin miktarını en aza indirmek için, 96 gözlü levhalar kullanmaktadır. Bu protokol, hali hazırda alternatif bir biyo materyaller ve hücre yaşamım ve durumu gibi diğer endokrin hücre özelliklerini kullanmak için adapte edilebilir.

Şekil 1, yukarıdaki protokol kullanılarak oluşturulan mikro-görsel bir temsilidir. Burada açıklanan protokol çeşitli büyüklüklerde rhCTGF yüklü mikro küreler elde edilir. Bazı mikro daha büyük (Şekil 2) olabilir ancak mikro kürelerin büyük kısmı, çapı 1 um ila 10 olacaktır. Eğer arzu edilirse, mikro küre boyutu ayarlanmış ve homojenizasyon hızı ve süresi, kullanılan yüzey aktif madde konsantrasyonu, ve...

Watch this Scientific Journal Video about Sustained Administration of Î²-cell Mitogens to Intact Mouse Islets Ex Vivo Using Biodegradable Polylactic-co-glycolic acid Microspheres at JoVE.com

Sustained Administration of &#946;-cell Mitogens to Intact Mouse Islets Ex Vivo Using Biodegradable Poly(lactic-co-glycolic acid) Microspheres

Here, we present methodology to generate and administer compound of interest-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microspheres to intact mouse islets in culture with subsequent immunofluorescence analysis of &#946;-cell proliferation. This method is suitable for determining the efficacy of candidate &#946;-cell mitogens.

Bozulmamış Fare Adacık için β-hücre mitogenlerin Sürekli İdaresi<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Biyolojik olarak parçalanabilir poli (laktik-ko-glikolik asit) mikro kullanılması

The development of biomaterials has significantly increased the potential for targeted drug delivery to a variety of cell and tissue types, including the ...

sustained-administration-cell-mitogens-to-intact-mouse-islets-ex-vivo

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.2K Görüntüleme.  Vanderbilt University Medical Center. Here, we present methodology to generate and administer compound of interest-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microspheres to intact mouse islets in culture with subsequent immunofluorescence analysis of β-cell proliferation. This method is suitable for determining the efficacy of candidate β-cell mitogens.

Video: Sustained Administration of β-cell Mitogens to Intact Mouse Islets Ex Vivo Using Biodegradable Poly(lactic-co-glycolic acid) Microspheres

Generation of Alginate Microspheres for Biomedical Applications

Alginate-based materials have received considerable attention for biomedical applications because of their hydrophilic nature, biocompatibility, and physical architecture. Applications include cell encapsulation, drug delivery, stem cell culture, and tissue engineering scaffolds. In fact, clinical trials are currently being performed in which islets are encapsulated in PLO coated alginate microbeads as a treatment of type I diabetes. However, large numbers of islets are required for efficacy due to poor survival following transplantation. The ability to locally stimulate microvascular network formation around the encapsulated cells may increase their viability through improved transport of oxygen, glucose and other vital nutrients. Fibroblast growth factor-1 (FGF-1) is a naturally occurring growth factor that is able to stimulate blood vessel formation and improve oxygen levels in ischemic tissues. The efficacy of FGF-1 is enhanced when it is delivered in a sustained fashion rather than a single large-bolus administration. The local long-term release of growth factors from islet encapsulation systems could stimulate the growth of blood vessels directly towards the transplanted cells, potentially improving functional graft outcomes. In this article, we outline procedures for the preparation of alginate microspheres for use in biomedical applications. In addition, we describe a method we developed for generating multilayered alginate microbeads. Cells can be encapsulated in the inner alginate core, and angiogenic proteins in the outer alginate layer. The release of proteins from this outer layer would stimulate the formation of local microvascular networks directly towards the transplanted islets.

In the following sections, we outline procedures for the preparation of alginate microspheres for use in biomedical applications. We specifically illustrate a technique for creating multilayered alginate microspheres for the dual purpose of cell and protein encapsulation as a potential treatment for type 1 diabetes.

Biyomedikal Uygulamalar için Aljinatta Mikrokürelerin Üretimi

Alginate-based materials have received considerable attention for biomedical applications because of their hydrophilic nature, biocompatibility, and ...

Tıp

Scaffold-supported Transplantation of Islets in the Epididymal Fat Pad of Diabetic Mice

Islet transplantation has been clinically proven to be effective at treating type 1 diabetes. However, the current intrahepatic transplantation strategy may incur acute whole blood reactions and result in poor islet engraftment. Here, we report a robust protocol for the transplantation of islets at the extrahepatic transplantation site-the epididymal fat pad (EFP)-in a diabetic mouse model. A protocol to isolate and purify islets at high yields from C57BL/6J mice is described, as well as a transplantation method performed by seeding islets onto a decellularized scaffold (DCS) and implanting them at the EFP site in syngeneic C57BL/6J mice rendered diabetic by streptozotocin. The DCS graft containing 500 islets reversed the hyperglycemic condition within 10 days, while the free islets without DCS required at least 30 days. The normoglycemia was maintained for up to 3 months until the graft was explanted. In conclusion, DCS enhanced the engraftment of islets into the extrahepatic site of the EFP, which could easily be retrieved and might provide a reproducible and useful platform for investigating the scaffold materials, as well as other transplantation parameters required for a successful islet engraftment.

This protocol demonstrates murine islet isolation and seeding onto a decellularized scaffold. Scaffold-supported islets were transplanted into the epididymal fat pad of streptozotocin (STZ)-induced diabetic mice. Islets survived at the transplantation site and reversed the hyperglycemic condition.

Diyabetik Farenin Epididimal Yağ Tabağında Iskelelerin İskele Destekli Nakli

Islet transplantation has been clinically proven to be effective at treating type 1 diabetes. However, the current intrahepatic transplantation strategy ...

Biyomühendislik

Surface Engineering of Pancreatic Islets with a Heparinized StarPEG Nanocoating

Cell surface engineering can protect implanted cells from host immune attack. It can also reshape cellular landscape to improve graft function and survival post-transplantation. This protocol aims to achieve surface engineering of pancreatic islets using an ultrathin heparin-incorporated starPEG (Hep-PEG) nanocoating. To generate the Hep-PEG nanocoating for pancreatic islet surface engineering, heparin succinimidyl succinate (Heparin-NHS) was first synthesized by modification of its carboxylate groups using N-(3-dimethylamino propyl)-N'-ethyl carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS). The Hep-PEG mixture was then formed by crosslinking of the amino end-functionalized eight-armed starPEG (starPEG-(NH2)8) and Heparin-NHS. For islet surface coating, mouse islets were isolated via collagenase digestion and gradient purification using Histopaque. Isolated islets were then treated with ice cold Hep-PEG solution for 10 min to allow covalent binding between NHS and the amine groups of islet cell membrane. Nanocoating with the Hep-PEG incurs minimal alteration to islet size and volume and heparinization of the islets with Hep-PEG may also reduce instant blood-mediated inflammatory reaction during islet transplantation. This "easy-to-adopt" approach is mild enough for surface engineering of living cells without compromising cell viability. Considering that heparin has shown binding affinity to multiple cytokines, the Hep-PEG nanocoating also provides an open platform that enables incorporation of unlimited functional biological mediators and multi-layered surfaces for living cell surface bioengineering.

This protocol aims to achieve surface engineering of pancreatic islets using a heparin-incorporated starPEG nanocoating via pseudo-bioorthogonal chemistry between the N-hydroxysuccinimide groups of the nanocoating and the amine groups of islet cell membrane.

Heparinized StarPEG Nanocoating ile pankreas adacıkları yüzey Mühendisliği

Cell surface engineering can protect implanted cells from host immune attack. It can also reshape cellular landscape to improve graft function and ...

A High-content In Vitro Pancreatic Islet &#946;-cell Replication Discovery Platform

Loss of insulin-producing &#946;-cells is a central feature of diabetes. While a variety of potential replacement therapies are being explored, expansion of endogenous insulin-producing pancreatic islet &#946;-cells remains an attractive strategy. &#946;-cells have limited spontaneous regenerative activity; consequently, a crucial research effort is to develop a precise understanding of the molecular pathways that restrain &#946;-cell growth and to identify drugs capable of overcoming these restraints. Herein an automated high-content image-based primary-cell screening method to identify &#946;-cell replication-promoting small molecules is presented. Several, limitations of prior methodologies are surmounted. First, use of primary islet cells rather than an immortalized cell-line maximizes retention of in vivo growth restraints. Second, use of mixed-composition islet-cell cultures rather than a &#946;-cell-line allows identification of both lineage-restricted and general growth stimulators. Third, the technique makes practical the use of primary islets, a limiting resource, through use of a 384-well format. Fourth, detrimental experimental variability associated with erratic islet culture quality is overcome through optimization of isolation, dispersion, plating and culture parameters. Fifth, the difficulties of accurately and consistently measuring the low basal replication rate of islet endocrine-cells are surmounted with optimized immunostaining parameters, automated data acquisition and data analysis; automation simultaneously enhances throughput and limits experimenter bias. Notable limitations of this assay are the use of dispersed islet cultures which disrupts islet architecture, the use of rodent rather than human islets and the inherent limitations of throughput and cost associated with the use of primary cells. Importantly, the strategy is easily adapted for human islet replication studies. This assay is well suited for investigating the mitogenic effect of substances on &#946;-cells and the molecular mechanisms that regulate &#946;-cell growth.

A High-content In Vitro Pancreatic Islet &#946;-cell Replication Discovery Platform

Critical challenges for the diabetes research field are to understand the molecular mechanisms that regulate islet &#946;-cell replication and to develop methods for stimulating &#946;-cell regeneration. Herein a high-content screening method to identify and assess the &#946;-cell replication-promoting activity of small molecules is presented.

Bir Yüksek içerik<em&gt; İn Vitro</em&gt; Pankreas Adacık β-hücre çoğaltma Keşif Platformu

Loss of insulin-producing &#946;-cells is a central feature of diabetes. While a variety of potential replacement therapies are being explored, expansion ...

Intraportal Transplantation of Pancreatic Islets in Mouse Model

Pancreatic islet transplantation to reduce hyperglycemia is highly successful in rodents with chemically-induced diabetes. The most common transplantation site in experimental islet transplantation is the kidney capsule. However, as less is known about the interaction of pancreatic islets with blood constituents, it also makes sense to utilize the portal vein approach in experimental islet transplantation.
This protocol demonstrates an intraportal islet transplantation technique in NMRI nude mice. Streptozotocin (180 mg/kg) is injected intraperitoneally to induce hyperglycemia in recipient mice. They are considered as diabetic at a non-fasting blood glucose level greater than 20 mmol/L. One day prior to transplantation, mouse pancreatic islets are isolated from the donor pancreas by collagenase digestion; a minimum of 350 islets are utilized per diabetic recipient. Depending upon the islet isolation yield, two or more donor mice are utilized per recipient. After overnight culture at 37 &#176;C, islets are administered into the recipient liver via the portal vein. After surgery, the mice are protected in red Makrolon houses and observed until are awake. This protocol maintains glycemic control for 120 days in syngeneic mice and 15 days in allogeneic mice.

Pancreatic islet transplantation is a way to achieve normoglycemia in type 1 diabetes. This article focuses on the transplantation technique through the intraportal route to maintain normal glucose levels in diabetic mice.

İntraportal fare modeli pankreas adacıkları nakli

Pancreatic islet transplantation to reduce hyperglycemia is highly successful in rodents with chemically-induced diabetes. The most common transplantation ...

A Method for Mouse Pancreatic Islet Isolation and Intracellular cAMP Determination

Uncontrolled glycemia is a hallmark of diabetes mellitus and promotes morbidities like neuropathy, nephropathy, and retinopathy. With the increasing prevalence of diabetes, both immune-mediated type 1 and obesity-linked type 2, studies aimed at delineating diabetes pathophysiology and therapeutic mechanisms are of critical importance. The &#946;-cells of the pancreatic islets of Langerhans are responsible for appropriately secreting insulin in response to elevated blood glucose concentrations. In addition to glucose and other nutrients, the &#946;-cells are also stimulated by specific hormones, termed incretins, which are secreted from the gut in response to a meal and act on &#946;-cell receptors that increase the production of intracellular cyclic adenosine monophosphate (cAMP). Decreased &#946;-cell function, mass, and incretin responsiveness are well-understood to contribute to the pathophysiology of type 2 diabetes, and are also being increasingly linked with type 1 diabetes. The present mouse islet isolation and cAMP determination protocol can be a tool to help delineate mechanisms promoting disease progression and therapeutic interventions, particularly those that are mediated by the incretin receptors or related receptors that act through modulation of intracellular cAMP production. While only cAMP measurements will be described, the described islet isolation protocol creates a clean preparation that also allows for many other downstream applications, including glucose stimulated insulin secretion, [3H]-thymidine incorporation, protein abundance, and mRNA expression.

Assaying in vitro &#946;-cell function using isolated mouse islets of Langerhans is an important component in the study of diabetes pathophysiology and therapeutics. While many&#160;downstream applications are available, this protocol specifically describes the measurement of intracellular cyclic adenosine monophosphate (cAMP) as an essential parameter determining &#946;-cell function.

Fare Pankreas Adacık İzolasyonu ve hücre içi cAMP Belirlenmesi için Bir Yöntem

Uncontrolled glycemia is a hallmark of diabetes mellitus and promotes morbidities like neuropathy, nephropathy, and retinopathy. With the increasing ...

Biyoloji

In Vitro Pancreas Organogenesis from Dispersed Mouse Embryonic Progenitors

The pancreas is an essential organ that regulates glucose homeostasis and secretes digestive enzymes. Research on pancreas embryogenesis has led to the development of protocols to produce pancreatic cells from stem cells 1. The whole embryonic organ can be cultured at multiple stages of development 2-4. These culture methods have been useful to test drugs and to image developmental processes. However the expansion of the organ is very limited and morphogenesis is not faithfully recapitulated since the organ flattens. 
We propose three-dimensional (3D) culture conditions that enable the efficient expansion of dissociated mouse embryonic pancreatic progenitors. By manipulating the composition of the culture medium it is possible to generate either hollow spheres, mainly composed of pancreatic progenitors expanding in their initial state, or, complex organoids which progress to more mature expanding progenitors and differentiate into endocrine, acinar and ductal cells and which spontaneously self-organize to resemble the embryonic pancreas. 
We show here that the in vitro process recapitulates many aspects of natural pancreas development. This culture system is suitable to investigate how cells cooperate to form an organ by reducing its initial complexity to few progenitors. It is a model that reproduces the 3D architecture of the pancreas and that is therefore useful to study morphogenesis, including polarization of epithelial structures and branching. It is also appropriate to assess the response to mechanical cues of the niche such as stiffness and the effects on cell&#180;s tensegrity.

In Vitro Pancreas Organogenesis from Dispersed Mouse Embryonic Progenitors

The three-dimensional culture method described in this protocol recapitulates pancreas development from dispersed embryonic mouse pancreas progenitors, including their substantial expansion, differentiation and morphogenesis into a branched organ. This method is amenable to imaging, functional interference and manipulation of the niche.

Dağınık Fare Embriyonik progenitörlerin gelen Vitro Pankreas organogeneziste

The pancreas is an essential organ that regulates glucose homeostasis and secretes digestive enzymes. Research on pancreas embryogenesis has led to the ...

Minimizing Post-Infusion Portal Vein Bleeding during Intrahepatic Islet Transplantation in Mice

Although the liver is currently accepted as the primary transplantation site for human islets in clinical settings, islets are transplanted under the kidney capsule in most rodent preclinical islet transplantation studies. This model is commonly used because murine intrahepatic islet transplantation is technically challenging, and a high percentage of mice could die from surgical complications, especially bleeding from the injection site post-transplantation. In this study, two procedures that can minimize the incidence of post-infusion portal vein bleeding are demonstrated. The first method applies an absorbable hemostatic gelatin sponge to the injection site, and the second method involves penetrating the islet injection needle through the fat tissue first and then into the portal vein by using the fat tissue as a physical barrier to stop bleeding. Both methods could effectively prevent bleeding-induced mouse death. The whole liver section showing islet distribution and evidence of islet thrombosis post-transplantation, a typical feature for intrahepatic islet transplantation, were presented. These improved protocols refine the intrahepatic islet transplantation procedures and may help laboratories set up the procedure to study islet survival and function in pre-clinical settings.

Here we present refined surgical procedures on successfully performing intraportal islet transplantation, a clinically relevant but technically challenging surgical procedure, in mice.

Farelerde İntrahepatik Adacık Transplantasyonu Sırasında İnfüzyon Sonrası Portal Ven Kanamasının En Aza İndirgenmesi

Although the liver is currently accepted as the primary transplantation site for human islets in clinical settings, islets are transplanted under the ...

A Simple High Efficiency Protocol for Pancreatic Islet Isolation from Mice

Pancreatic islets, also called the Islets of Langerhans, are a cluster of endocrine cells which produces hormones for glucose regulation and other important biological functions. The islets primarily consist of five types of hormone-secreting cells: &#945; cells secrete glucagon, &#946; cells secrete insulin, &#948; cells secrete somatostatin, &#949; cells secrete ghrelin, and PP cells secrete pancreatic polypeptide. Sixty to 80% of the cells in the islets are &#946; cells, which are the most important cell population to study insulin secretion. Pancreatic islets are a crucial model system to study ex vivo insulin secretion. Acquiring high quality islets is of great importance for diabetes research. Most islet isolation procedures require technically difficult to access site of collagenase injection, harsh and complex digestion procedures, and multiple density gradient purification steps. This paper features a simple high yield mouse islet isolation method with detailed descriptions and realistic demonstrations, showing the following specific steps: 1) injection of collagenase P at the ampulla of Vater, a small area joining the pancreatic duct and the common bile duct, 2) enzymatic digestion and mechanical separation of the exocrine pancreas, and 3) a single gradient purification step. The advantages of this method are the injection of digestive enzyme using the more accessible ampulla of Vater, more complete digestion using combination of enzymatic and mechanical approaches, and a simpler single gradient purification step. This protocol produces approximately 250&#8212;350 islets per mouse; and islets are suitable for various ex vivo studies. Possible caveats of this procedure are potentially damaged islets due to enzymatic digestion and/or prolonged gradient incubation, all of which can be largely avoided by careful ad justification of incubation time.

This islet isolation protocol described a novel route of collagenase injection to digest the exocrine tissue and a simplified gradient procedure to purify the islets from mice. It involves enzymatic digestion, gradient separation/purification, and islet hand-picking. Successful isolation can yield 250&#8211;350 high quality and fully functional islets per mouse.

Farelerden Pankreas Adacık İzolasyon için Basit Bir Yüksek Verimlilik Protokolü

Pancreatic islets, also called the Islets of Langerhans, are a cluster of endocrine cells which produces hormones for glucose regulation and other ...

A Method for Islet Transplantation to the Omentum in Mouse

Islet transplantation has been proposed to be a potential treatment for type 1 diabetes. Recent compelling evidence indicates that intravascular islet infusion is far from ideal and therefore, the omentum is re-emerging as a potentially valuable site for islet transplantation. This experiment requires the isolation of high quality islets and the implantation of the islets to the diabetic recipients. Transplantation to the omentum requires surgical steps that can be better demonstrated visually. Here, the detailed steps for this procedure are presented. Two methods of mixing the isolated islets with hydrogel before placing the mixture into the omental pouch of diabetic mice are described here. Different hydrogels are used for the different conditions. Blood glucose levels of diabetic mouse recipients of syngeneic islets in the omentum were monitored for up to 35 days. Some animals were sacrificed after 14 days to perform immuno-histochemical analysis. This pre-clinical transplantation approach can be used as preliminary data leading up to translation to clinical transplantation.

A method for the omental transplantation of islets in a mouse is introduced. The isolated islets are mixed with hydrogel and the mixture is placed into the omental pouch of a diabetic mouse. Then, the blood glucose is monitored, and immuno-histochemical analysis is performed.

Adacık nakli için Mouse omentumun için bir yöntemi

Islet transplantation has been proposed to be a potential treatment for type 1 diabetes. Recent compelling evidence indicates that intravascular islet ...

Bozulmamış Fare Adacık için β-hücre mitogenlerin Sürekli İdaresi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler