Comparative efficiency of detergent-based decellularization procedures in vascular tissue engineering

Abstract

Background. Due to lack of cellular immunogenic components, decellularized natural scaffolds are considered an optimal solution in development of tissue-engineered vascular grafts. Objective of the study. The goal of this study was to evaluate the effect of commonly used detergents in vascular tissue decellularization and to understand their potential impact on structural changes. Material and Methods. Fresh porcine aortas (lenght 60–160 mm, lumen diameter 15–23 mm, wall thickness 2–3 mm) were obtained from a local slaughterhouse. The samples were cleaned off excess connective tissue and fats and rinsed in dH2O for 24 h. Results. The research protocol included 6 groups, including one control group and 5 experimental: a. 1% SDS; b. 1% SDC; c. 1% Triton X-100(TX); d. 0,5(SDC+SDC)%; e. 0,5(SDS+SDC+TX)%. In each case 0,02% EDTA were added. The samples were subjected to continuous shaking at 37oC for 48 hrs (n=3 for each group). Then, the vessels were rinsed 24 hrs in PBS and stored in saline solution 4oC for further examinations. Samples from obtained segments were stained with H&E. The thickness of the intima and media were also measured. In addition, remnant DNA were quantified with the GeneJET Genomic DNA Purification Kit. Conclusion. Triton X-100 based decellularization technique were found to be more effectively in cellular components elimination. However, biocompatibility and mechanical properties assessments should be carried out in future studies. Introducere. Datorită lipsei componentelor celulare imunogene, scaffold-urile naturale decelularizate sunt considerate soluția optimă în dezvoltarea grefelor vasculare. Scopul lucrării. Scopul lucrării a constituit evaluarea eficacității detergenților în decelularizarea țesutului vascular și aprecierea impactului potențial al acestora asupra modificărilor structurale. Material și Metode. Fragmentele de aorta de porc (lungimea 60–160 mm, diametrul lumenal 15–23 mm, grosimea pereților 2–3 mm) au fost obținute de la un abator local. Excesul de țesut conjunctiv și adipos a fost înlăturat și probele au fost clătite în dH2O timp de 24 ore. Rezultate. Protocoalele de cercetare au inclus 6 loturi, inclusiv 1 martor și 5 experimentale: a. 1%SDS; b. 1%SDC; c. 1%Triton X-100(TX); d. 0,5(SDS+SDC)%; e. 0,5(SDS+SDC+TX)%. În toate cazurile s-a adăugat 0,02%EDTA. Probele au fost supuse agitării continue la 37oC timp de 48 ore (n=3), apoi, spălate cu sol. PBS 24 ore și depozitate în ser fiziologic la 4oC pentru evaluări ulterioare. Segmentele din piesele obținute au fost colorate cu H&E. Grosimea intimei și a stratului mediu au fost măsurate. ADN-ul rămas a fost cuantificat cu ajutorul GeneJET Genomic DNA Purification Kit. Concluzii. Tehnica bazată pe TX s-a dovedit a fi mai eficientă în eliminarea elementelor celulare. Însă, este necesară evaluarea biocompatibilității și a proprietăților mecanice în continuarea acestui studiu.