Use of High-Rate Ventilation Results in Enhanced Recellularization of Bioengineered Lung Scaffolds
Notice bibliographique
Résumé
While transplantation is a viable treatment option for end-stage lung diseases, this option is highly constrained by the availability of organs and postoperative complications. A potential solution is the use of bioengineered lungs generated from repopulated acellular scaffolds. Effective recellularization, however, remains a challenge. In this proof-of-concept study, mice lung scaffolds were decellurized and recellurized using human bronchial epithelial cells (BEAS2B). We present a novel liquid ventilation protocol enabling control over tidal volume and high rates of ventilation. The use of a physiological tidal volume (300 μL) for mice and a higher ventilation rate (40 breaths per minute vs. 1 breath per minute) resulted in higher cell numbers and enhanced cell surface coverage in mouse lung scaffolds as determined via histological evaluation, genomic polymerase chain reaction (PCR) analysis, and immunohistochemistry. A biomimetic lung bioreactor system was designed to include the new ventilation protocol and allow for simultaneous vascular perfusion. We compared the lungs cultured in our dual system to lungs cultured with a bioreactor allowing vascular perfusion only and showed that our system significantly enhances cell numbers and surface coverage. In summary, our results demonstrate the importance of the physical environment and forces for lung recellularization. Impact statement New bioreactor systems are required to further enhance the regeneration process of bioengineered lungs. This proof-of-concept study describes a novel ventilation protocol that allows for control over ventilation parameters such as rate and tidal volume. Our data show that a higher rate of ventilation is correlated with higher cell numbers and increased surface coverage. We designed a new biomimetic bioreactor system that allows for ventilation and simultaneous perfusion. Compared to a traditional perfusion only system, recellularization was enhanced in lungs recellularized with our new biomimetic bioreactor.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».