فإن الكتاب أود أن أشكر ألف كيلي بيرك للحصول على المساعدة الفنية في إعداد الركيزة ACC. استنادا إلى مقالة نشرت في المواد الحيوية ، ديفيس KA ، وآخرون ، السلوك الديناميكي خلية على شكل بوليمر ركائز الذاكرة ، الحيوية ، دوى : 10.1016/j.biomaterials.2010.12.006 ، إلسفير حقوق التأليف والنشر (2011). وتستند هذه المواد على العمل بدعم من جبهة الخلاص الوطني تحت رقم المنحة DMR - 0907578.

1. متساوي المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية من NOA63 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وأعدت غرفة علاج مخصص باستخدام شريحة زجاجية (75 ملم × 25 ملم × 1 مم) ، (أ) 1 هل مم تفلون سميكة ، وصفيحة الألمنيوم (75 ملم × 25 ملم × 3 مم) كما هو مبين في الشكل 1. الغرفة يعقد معا باستخدام مقاطع الموثق صغيرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن NOA63 في الغرفة من خلال ثقب في تفلون هل باستخدام إبرة قياس 18. يمكن أن تكون ساخنة NOA63 بلطف لتخفيف الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان الغرفة على طبق ساخن وضعت في 125 درجة مئوية ، وتسمح للحرارة لدرجة حرارة موحدة لمدة 5 دقائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل علاج NOA63 في غرفة مصباح الأشعة فوق البنفسجية (λ أقصى = 365 نانومتر ، وانظر الجدول) لمدة 20 دقيقة مع الطول 6.5 مصباح من على سطح الزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة NOA63 من الغرفة الدافئة بينما باستخدام شفرة حلاقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد علاج NOA63 تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة 3 40 م ح على طبق ساخن عند 125 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخزين NOA63 المجفف في -20 درجة مئوية. </li></ol> 2. شكل توصيف ذاكرة NOA63 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد العينات التي الدمبل الساخنة الضغط على الشفاء NOA63 فيلم مع لكمة مخصصة (انظر الجدول) ، وأبعادها هو مبين في الشكل 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل العينة في تحليل ميكانيكي الحيوي (DMA ، انظر الجدول) لاعبا اساسيا مع الشد. تعيين أداة ل&quot;قوة مراقبة&quot; واسطة ، ثم إجراء اختبار البرنامج على النحو التالي : <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يوازن في 95.00 درجة مئوية </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> متساوي الحرارة 10،00 دقيقة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المنحدر القوة 0،300 N / دقيقة الى 2.500 N </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> متساوي ل5.00 دقيقة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المنحدر 2.00 درجة مئوية / دقيقة إلى 20.00 درجة مئوية </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> متساوي الحرارة 10،00 دقيقة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المنحدر القوة 0،300 N / دقيقة الى 0.015 N </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> متساوي ل5.00 دقيقة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المنحدر 2.00 درجة مئوية / دقيقة إلى 95.00 درجة مئوية </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 2-9 مرتين أكثر </li></ol></li></ol> 3. إعداد أحدث ركائز الثقافة الخليوي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يمكن إعداد نماذج فردية من الفيلم SMP isothermally الشفاء. قطع الفيلم SMP بشفرة الحلاقة لحجم العينة المطلوبة. ضع SMP على طبق ساخن وضعت في درجة حرارة أعلى من جي تي للحد من المعامل وسهولة القطع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يمكن ان تكون ثابتة على شكل مؤقت في عدد من الطرق المختلفة. هنا نستخدم الضغط الهيدروليكي مقعد العلوي مع تسخين / تبريد platens لينقش تضاريس مؤقتة. ضبط درجة حرارة platens عند درجة حرارة أعلى من T ز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وكان قدم من قبل المزخرف الايبوكسي علاج على سجل الفينيل. وسوف ينتج هذا شكل مؤقت من الأخاديد الموازية. هنا ، كان المزخرف القمم الثلاثية 35-40 ميكرومتر مرتفعة ، ومتباعدة 60 ميكرومتر واسعة 80 ميكرومتر إربا. يمكن جعل المزخرف من المواد الأخرى وطوبوغرافيات مختلفة ، ولكن يجب أن يكون أكثر صلابة NOA63 النقش في درجة الحرارة. وضع عينات SMP على وجهه على المزخرف ووضع العينات والمزخرف في الصحافة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق ~ 100 كيلو التحميل المسبق لاجراء اتصالات بين platens التدفئة والعينات وعقد لمدة 5 دقائق للسماح لل~ عينات للوصول إلى درجة حرارة موحدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 1-6 تطبيق ميغاباسكال الى العينات وعقد لمدة 1 دقيقة. ونؤكد من 4،7 ميغاباسكال يؤدي إلى تكرار غير مكتملة من التضاريس المزخرف. وقد تقريب الطبوغرافيا مؤقتة المنتجة قمم 25-35 ميكرون واسعة وعالية 150 ميكرون. فإن كسر SMP إذا تم تطبيق أكبر الإجهاد. تطبيق أصغر تؤكد أن أعرض طوبوغرافيات مع سعة أصغر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خفض درجة حرارة أقل من ز تي. هنا نستخدم قدرة تبريد مياه platens الصحافة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عندما تكون درجة الحرارة أقل من جي تي ، وإزالة القوة المطبقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويمكن تخزين العينات المجفف في -20 درجة مئوية. عند تخزينها في ظل هذه الظروف ، لاحظنا انخفاضا أقل من 1 ميكرون في السعة الانتعاش بعد شهرين لعينات تنقش مع الفينيل المزخرف قياسية. </li></ol> 4. خلية نشطة تجربة الثقافة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يستخدم الأشعة ما فوق البنفسجية من مجلس الوزراء السلامة البيولوجية (BSC) لتعقيم العينات. ترتيب العينات وجهه لأسفل في أطباق عقيمة دون أغطية وبدوره على ضوء الأشعة فوق البنفسجية لش ح 6 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عينات الوجه لأطباق جديدة مواجهة عقيمة. بدوره على ضوء الأشعة فوق البنفسجية لش ح 6 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عينات الآن بحاجة إلى أن معايرتها إلى حالة مستقرة نسبيا قبل الطلاء مع الخلايا. وضع العينات في 96 لوحة جيدا وإضافة 150 ميكرولتر من متوسطة النمو الكامل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع لوحة في الحاضنة 30 درجة مئوية مع نسبة 5 ٪ CO 2 حتى الوصول الى الانتعاش المطلوب جزئية. هنا نستخدم 30 ساعة لإنتاج العينات مع سعة كبيرة بما يكفي لمحاذاة الخلايا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويمكن الآن أن العينات مطلي مع الخلايا. وضع العينات في 96 لوحة جديدة أيضا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 150 ميكرولتر من حل الخلية إلى العينات. هنا نستخدم الخلايا الليفية الماوس C3H/10T1/2 الجنينية في خلايا 20000 / مل لتحقيق الخلايا المعزولة (عموما ليست على اتصال مع الخلايا الأخرى). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للسماح للخلايا لإرفاق وانتشارها على تضاريس مؤقتة ، تتم في الحاضنة 30 درجة مئوية مقابل 9.5 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لmorphol الخلية مقايسةogy قبل الانتقال ، وإزالة عينات وإجراء التلوين والتصوير مضان من العينات. يسلك هذه المواد تألق ذاتي من خلال أكثر من نطاق الأشعة فوق البنفسجية والمرئية. ينصح Fluorophores في النهاية الحمراء من الطيف بعيدة مثل اليكسا فلور 647 للحد من الخلفية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتشغيل عينات لاسترداد ، نقل لوحة لحاضنة 37 درجة مئوية وتستمر لمدة 19 ساعة الثقافة للسماح لاسترداد المواد والسماح للخلايا للتكيف مع التشكل على تضاريس جديدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة البقع وتطبيق العينات المناسبة (phalloidin للتصوير أكتين الخيطية) والتصوير الإجراءات. </li></ol> 5. ممثل النتائج : شفي NOA63 هو شفافة ، صلبة زجاجي يحتوي على ذاكرة ممتازة خصائص الشكل كما هو مبين في الشكل 3. في هذه الحالة المادية شفي كما في البروتوكول 1 أعلاه ، ويبين زي تي غرام من 51.1 درجة مئوية (تحديد من بداية انخفاض E &#39;). لوحظ واحدة من دورات الطريقة ذاكرة الشكل (التدفئة ، والتشويه ، والتبريد ، شفاء ، والشكل 3) أنه تم إصلاح نسبة كبيرة من سلالة بعد تفريغ عند 20 درجة مئوية ، والمقابلة لتحديد نسبة 15 (R) و من 89.3 ٪ (في المتوسط ​​على مدى ثلاث دورات ، وأدناه لنفسه ص ص). استعادت سلالة ثابتة على نسبة الاسترداد (R ص) من 84.4 ٪ في مجموعة صغيرة في درجة الحرارة نسبيا أثناء التسخين. وعلاوة على ذلك ، أظهرت أداء الذاكرة شكل تدهور لا تصل إلى ثلاث دورات ، في أن كل المنحنيات اتبع بالضبط تقريبا مع بعضها البعض. وقد استخدم NOA63 في هذا البروتوكول لأنها متاحة بسهولة من الشركة المصنعة والموردة باعتبارها prepolymer الخالية من المذيبات علاجه بسهولة مع photoinitiator. ومع ذلك ، لم يتم الكشف عن تكوينها من قبل المورد. تم العثور على السماح عالية مرفق الخلية وقدرتها على البقاء. أخيرا ، يمكن ضبطها على درجة الحرارة التي تمر بمرحلة انتقالية للسماح للانتعاش حجم مجدية بين درجات الحرارة خلية two متوافق. ويمكن أيضا عدد من الأنظمة الأخرى البوليمر يمكن استخدامه مع هذا البروتوكول إذا كانت درجة الحرارة التي تمر بمرحلة انتقالية متوافق مع خلية ثقافة وإذا أنها تعزز التصاق الخلايا وقدرتها على البقاء. اتساع تضاريس مؤقتة (أخاديد) بمرور الوقت حتى 30 درجة مئوية. قبل 30 ساعة عند 30 درجة مئوية ، فقد تم تخفيض السعة بنسبة 16 50 ٪ (الشكل رقم 4 ، والوقت 0) ~. أنه يقلل بنسبة 10 ٪ أخرى على مدى ساعة القادمة 9.5 عندما يتم تشغيل الانتعاش عن طريق زيادة درجة الحرارة إلى 37 درجة مئوية ، ويقلل من السعة إلى 0.5 ٪ من السعة الأولية في غضون 9.5 ساعة. لاستخدام المزخرف والإجهاد النقش 4.9 ميغاباسكال ، وهذا يتوافق مع تغيير وظيفي من 13 ميكرومتر الأخاديد على سطح مسطح تقريبا. مثال على سلوك الخلية للرقابة من خلال استخدام الخلايا النشطة ركائز الثقافة هو تغيير في تنظيم الهيكل الخلوي. على ركائز مخدد مؤقت قبل أن يتم تشغيل الاسترداد ، محاذاة microfilaments أكتين على طول اتجاه الأخاديد (الشكل 5A) 16. بعد الانتعاش من خلال زيادة درجة الحرارة ، وتنظيم microfilaments وموجهة بشكل عشوائي. عينات المكافحة التي الأخاديد ثابت أو على سطح مستو ثابت لا تنظيم بعد الزيادة في درجات الحرارة (الشكل 5B ، ج). <img src="/files/ftp_upload/2903/2903fig1.jpg" alt="الشكل 1"/> الشكل 1 : رسم تخطيطي للغرفة علاج NOA63. عرض المقطع العرضي (يسار) وعرض من أعلى إلى أسفل من دون غطاء من الزجاج (يمين). <img src="/files/ftp_upload/2903/2903fig2.jpg" alt="الشكل 2"/> الرقم 2 : هندسة الدمبل استخدامها لتوصيف شكل الجزء الأكبر الذاكرة W : عرض المقطع الضيقة ، L : طول الجزء الضيق ، G : طول غيج ، WO : العرض الكلي ، LO : الطول الكلي ، D : المسافة بين السيطرة ، R : نصف قطرها فيليه ، وريال عماني : دائرة نصف قطرها الخارجي <img src="/files/ftp_upload/2903/2903fig3.jpg" alt="الشكل 3"/> وكرر الذاكرة شكل الجزء الأكبر في اتجاه واحد لعلاج NOA63 واحد ، و 3 مرات (العلامة النجمية يشير ظهور التجريبية) : الشكل 3. في نقطة الرمز مع علامة النجمة ، وقد تم تسخين البوليمر ومشوهة ثم عن طريق تطبيق الضغط لتحديد شكله المؤقت. ويقام هذا الضغط المستمر ، وانخفضت درجة الحرارة إلى إصلاح شكل مؤقت دون ز T من البوليمر. ثم يتم زيادة درجة الحرارة ، والمواد يتعافى لشكله دائمة كما هو انخفاض الضغط مؤقتة. <img src="/files/ftp_upload/2903/2903fig4.jpg" alt="الشكل 4"/> الشكل 4 : يمكن أن تسبب SMP الانتعاش تحت خلية ثقافة المتوافقة مع درجات الحرارة. سعة 25.6 ± 0.8 ميكرومتر الحاضر التالية تفصيل النقشovered إلى 12.6 ± 1.5 ميكرومتر موازنة بعد ساعة و 30 حتى 30 درجة مئوية (0 مرة ، والدوائر السوداء). بعد أن تم نقل عينات الى حاضنة 37 درجة مئوية (9.5 ساعة) ، استعاد السعة إلى 1.1 ± 0.2 ميكرومتر في غضون 3.5 ساعة. استعاد السعة إلى ~ 0.3 لوحظ ± 0.1 ميكرومتر داخل 9،5 ساعة واكتشاف أي انخفاض على مدى ح 9،5 النهائي (المثلثات الحمراء). أشرطة الخطأ تمثل واحدة في قيمة الانحراف المعياري (ن = 4-6). آثار والاتصال profilometry بفحص عينات تمثيلية. <img src="/files/ftp_upload/2903/2903fig5.jpg" alt="الشكل 5"/> الشكل 5 : الخلية الهيكل الخلوي الأكتين يعيد ترتيب التالي الانتقال الطبوغرافية من الصور ، متحد البؤر الخلايا ملطخة phalloidin تنقش على ركائز تظهر microfilaments يتماشى مع الاتجاه الأخدود (أبيض السهم) قبل الانتقال وارتفاع درجة الحرارة. بعد الانتقال ، وترتيبها microfilaments موجهة بشكل عشوائي. ب ، خلايا السيطرة على ركائز ثابتة تظهر microfilaments موجهة بشكل عشوائي قبل وبعد ارتفاع درجة الحرارة. (ج) ، خلايا السيطرة على ركائز مخدد تظهر microfilaments يتماشى مع الاتجاه الأخدود قبل وبعد ارتفاع درجة الحرارة. شريط الحجم هو 100 ميكرون. كما اثار في الشكل 4.

<ol>
	<li>Liu, C., Qin, H., Mather, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+progress+in+shape-memory+polymers.">Review of progress in shape-memory polymers.</a> J. Mater. Chem. 17, 1543-1543 (2007).</li><li>Mather, P. T., Luo, X. F., Rousseau, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+Memory+Polymer+Research.">Shape Memory Polymer Research.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 39, 445-445 (2009).</li><li>Lendlein, A., Kelch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+Memory+Polymers.">Shape Memory Polymers.</a> Angew. Chem. Int. Edit. 41, 2034-2034 (2002).</li><li>Ratna, D., Karger-Kocsis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+shape+memory+polymers+and+composites:+a+review.">Recent advances in shape memory polymers and composites: a review.</a> J. Mater. Sci. 43, 254-254 (2008).</li><li>Rousseau, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+of+shape+memory+polymers:+A+review+of+the+progress+toward+overcoming+SMP's+limitations.">Challenges of shape memory polymers: A review of the progress toward overcoming SMP's limitations.</a> Polym. Eng. Sci. 48, 2075-2075 (2008).</li><li>Pelham, R. J., Wang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+locomotion+and+focal+adhesions+are+regulated+by+substrate+flexibility.">Cell locomotion and focal adhesions are regulated by substrate flexibility.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 94, 13661-13661 (1997).</li><li>Addae-Mensah, K. A., Kassebaum, N. J., Bowers, M. J., Reiserer, R. S., Rosenthal, S. J., Moore, P. E., Wikswo, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+flexible,+quantum+dot-labeled+cantilever+post+array+for+studying+cellular+microforces.">A flexible, quantum dot-labeled cantilever post array for studying cellular microforces.</a> Sensor Actuat. a-Phys. 136, 385-385 (2007).</li><li>du Roure, O., Saez, A., Buguin, A., Austin, R. H., Chavrier, P., Siberzan, P., Ladoux, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+mapping+in+epithelial+cell+migration.">Force mapping in epithelial cell migration.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 102, 2390-2390 (2005).</li><li>Lam, T., Clem, W. C., Takayama, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+on-demand+cell+alignment+using+reconfigurable+microtopography.">Reversible on-demand cell alignment using reconfigurable microtopography.</a> Biomaterials. 29, 1705-1705 (2008).</li><li>Stevens, M. M., George, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+and+engineering+the+cell+surface+interface.">Exploring and engineering the cell surface interface.</a> Science. 310, 1135-1135 (2005).</li><li>Tan, L., Tien, J., Pirone, D. M., Gray, D. S., Bhadriraju, K., Chen, 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=Cells+lying+on+a+bed+of+microneedles:+an+approach+to+isolate+mechanical.">Cells lying on a bed of microneedles: an approach to isolate mechanical.</a> 100, 1484-1484 (2003).</li><li>Teixeira, A. I., Nealey, P. F., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+of+human+keratocytes+to+micro-+and+nanostructured+substrates.">Responses of human keratocytes to micro- and nanostructured substrates.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 71A, 369-369 (2004).</li><li>Yang, M., Sniadecki, N., Chen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geometric+Considerations+of+Micro-+to+Nanoscale+Elastomeric+Post+Arrays+to+Study+Cellular+Traction+Forces.">Geometric Considerations of Micro- to Nanoscale Elastomeric Post Arrays to Study Cellular Traction Forces.</a> Adv. Mater. 19, 3119-3119 (2007).</li><li>Zhao, Y., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+Mechanics+Study+in+Cardiac+Myocytes+Using+PDMS+Pillars+Array.">Cellular Mechanics Study in Cardiac Myocytes Using PDMS Pillars Array.</a> Sensor Actuat. a-Phys. 125, 398-398 (2006).</li><li>DiOrio, A. M., Luo, X., Lee, K. M., Mather, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Functionally+Graded+Shape+Memory+Polymer.">A Functionally Graded Shape Memory Polymer.</a> Soft Matter. 7, 68-68 (2011).</li><li>Davis, K. A., Burke, K. A., Mather, P. T., Henderson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+cell+behavior+on+shape+memory+polymer+substrates.">Dynamic cell behavior on shape memory polymer substrates.</a> Biomaterials. 32, 2285-2285 (2011).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

يمكن أن يكون جي تي من السيطرة عليها بسهولة عن طريق NOA63 درجة حرارة المعالجة. استخدمنا هذا لتوليد ركائز SMP التي يمكن تشغيلها في نطاق متوافق الخلية. غير الملدن NOA63 بواسطة الماء الذي يقلل من جفاف تي ز ، وزيادة لذلك نحن الجافة تي ز بواسطة علاج عند 125 درجة مئو...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف أو صك </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td><td> تعليقات (اختياري) </td></tr><tr><td> NOA63 </td><td> نورلاند منتجات شركة </td><td> NOA63 </td><td> كثيرا رقم 111 </td></tr><tr><td> Dogbone لكمة </td><td> TestResource ، وشركة شاكوبي ، MN </td><td></td><td> تحجيم النوع الرابع dogbone (ASTM D638 - 03) </td></tr><tr><td> الفوق هيدروليكي الصحافة </td><td> النحات </td><td> 3851 </td><td></td></tr><tr><td> C3H10T1 / 2 الماوس الجنينية الخلايا الليفية </td><td> ATCC </td><td> CCL - 226 </td><td></td></tr><tr><td> السلامة البيولوجية مجلس الوزراء </td><td> الحرارية فيشر </td><td> 1357 </td><td></td></tr><tr><td> مصباح الأشعة فوق البنفسجية </td><td> Spectroline </td><td> SB - 100PC </td><td></td></tr><tr><td> محلل الميكانيكية الحيوية (DMA) </td><td> TA الآلات ، وشركة </td><td> Q800 </td><td></td></tr><tr><td> الإسفار مجهر مقلوب </td><td> لايكا </td><td> ايكا DMI 4000B </td><td></td></tr><tr><td> ميكروسكوب ليزر متحد البؤر المسح الضوئي </td><td> زايس </td><td> LSM 710 </td><td> 20x/0.8 NA الهواء أو النفط NA الهدف 40x/1.30 </td></tr></tbody></table>

shape memory polymers for active cell culture

البوليمرات ذاكرة الشكل (SMPS) هي فئة من المواد &quot;الذكية&quot; التي لديها القدرة على تغيير من شكل ثابت ، مؤقت لشكل محدد مسبقا الدائمة بناء على طلب من الحوافز مثل الحرارة 1-5. دورة في شكل نموذجي الذاكرة ، هو أول من شوه SMP في درجة حرارة مرتفعة أعلى من درجة حرارة تحولها ، تي العابرة [إما درجة حرارة انصهار (T م) أو درجة حرارة التحول الزجاجي (T ز)]. تشوه في الطبيعة غير المرنة ، ويؤدي ذلك أساسا إلى انخفاض في الكون متعلق بتكوين شبكة من السلاسل التأسيسية (بعد نظرية مرونة المطاط). ثم يتم تبريده SMP مشوهة لدرجة حرارة أقل من T العابرة لها ، مع المحافظة على سلالة الخارجية أو الضغط المستمر. خلال التبريد ، والتحولات المادية للدولة أكثر جمودا (شبه البلورية أو زجاجي) ، والتي الفخاخ kinetically أو &quot;تجميد&quot; هذه المواد في هذا الكون دولة منخفضة تؤدي إلى تحديد شكل العيانية. يتم تشغيل استرداد شكل مستمر عن طريق تسخين المواد عن طريق العابر T تحت شرط (غير المقيدة) خالية من الإجهاد. من خلال السماح للسلاسل شبكة (مع الحركة استعادت) على الاسترخاء المفضلة لديها لدولة الديناميكا الحرارية القصوى ، الكون ، وتغييرات مادية من الشكل مؤقت لشكل دائم. الخلايا قادرة على مسح الخصائص الميكانيكية للبيئة المحيطة بهم 6. الآليات التي من خلالها التفاعل بين الخلايا والميكانيكية في مجال مراقبة البيئة المادية سلوك الخلية هي مجالات البحث النشطة. وقد برزت من ركائز تضاريس محددة كأدوات قوية في التحقيق في هذه الآليات. وقد ثبت ذات النطاق المتوسط ​​، الميكروسكيل ، وأنماط من البنى التحتية لتوجيه الطبوغرافيا محاذاة الخلية ، والتصاق الخلايا والخلايا قوات الجر 7-14. وقد أكدت هذه النتائج المحتملة لطبوغرافية الركيزة لمراقبة وفحص التفاعلات الميكانيكية بين الخلايا وبيئتها المادية خلال زراعة الخلايا ، ولكن ركائز المستخدمة حتى الآن كانت سلبية وعموما لا يمكن برمجتها لتغير بشكل ملحوظ خلال الثقافة. وقد تقتصر هذه ركود المادية المحتملة من ركائز الطبوغرافية للسيطرة على الخلايا في الثقافة. هنا ، يتم عرض الخلية النشطة الثقافة (ACC) ركائز SMP التي توظف سطح الذاكرة شكل لتوفير التحكم المبرمج للتضاريس الركيزة وتشوه. هذه ركائز إثبات القدرة على الانتقال من تضاريس a مخدد مؤقتة لتضاريس second مسطح تقريبا ، وحافظا. ويمكن استخدام هذا التغيير في تضاريس للتحكم في سلوك الخلية تحت ظروف معيشية سيئة ثقافة الخلية.

Watch this Scientific Journal Video about Shape Memory Polymers for Active Cell Culture at JoVE.com

Shape Memory Polymers for Active Cell Culture

ووصف طريقة لتطوير ركائز الثقافة زنزانة مع القدرة على تغيير الطوبوغرافيا خلال الثقافة. الأسلوب يجعل من استخدام المواد الذكية المعروفة باسم الذاكرة شكل البوليمرات التي لديها القدرة على حفظ شكل دائم. هذا المفهوم غير قابلة للتكيف مع طائفة واسعة من المواد وتطبيقاتها.

البوليمرات الذاكرة شكل خلية للثقافة أحدث

Shape memory polymers (SMPs) are a class of "smart" materials that have the ability to change from a fixed, temporary shape to a pre-determined permanent ...

shape-memory-polymers-for-active-cell-culture

Research

JoVE Journal

Bioengineering

13.3K Views.  Syracuse Biomaterials Institute. ووصف طريقة لتطوير ركائز الثقافة زنزانة مع القدرة على تغيير الطوبوغرافيا خلال الثقافة. الأسلوب يجعل من استخدام المواد الذكية المعروفة باسم الذاكرة شكل البوليمرات التي لديها القدرة على حفظ شكل دائم. هذا المفهوم غير قابلة للتكيف مع طائفة واسعة من المواد وتطبيقات?...

Video: Shape Memory Polymers for Active Cell Culture

Microfabricated Platforms for Mechanically Dynamic Cell Culture

The ability to systematically probe in vitro cellular response to combinations of mechanobiological stimuli for tissue engineering, drug discovery or fundamental cell biology studies is limited by current bioreactor technologies, which cannot simultaneously apply a variety of mechanical stimuli to cultured cells. In order to address this issue, we have developed a series of microfabricated platforms designed to screen for the effects of mechanical stimuli in a high-throughput format. In this protocol, we demonstrate the fabrication of a microactuator array of vertically displaced posts on which the technology is based, and further demonstrate how this base technology can be modified to conduct high-throughput mechanically dynamic cell culture in both two-dimensional and three-dimensional culture paradigms.

In this protocol, we demonstrate the fabrication of a microactuator array of vertically displaced posts on which the technology is based, and how this base technology can be modified to conduct high-throughput mechanically dynamic cell culture in both two-dimensional and three-dimensional culture paradigms.

Microfabricated المنصات الحيوي للثقافة الخلية ميكانيكيا

The ability to systematically probe in vitro cellular response to combinations of mechanobiological stimuli for tissue engineering, drug discovery or ...

Rotating Cell Culture Systems for Human Cell Culture: Human Trophoblast Cells as a Model

The field of human trophoblast research aids in understanding the complex environment established during placentation. Due to the nature of these studies, human in vivo experimentation is impossible. A combination of primary cultures, explant cultures and trophoblast cell lines1 support our understanding of invasion of the uterine wall2 and remodeling of uterine spiral arteries3,4 by extravillous trophoblast cells (EVTs), which is required for successful establishment of pregnancy. Despite the wealth of knowledge gleaned from such models, it is accepted that in vitro cell culture models using EVT-like cell lines display altered cellular properties when compared to their in vivo counterparts5,6. Cells cultured in the rotating cell culture system (RCCS) display morphological, phenotypic, and functional properties of EVT-like cell lines that more closely mimic differentiating in utero EVTs, with increased expression of genes mediating invasion (e.g. matrix metalloproteinases (MMPs)) and trophoblast differentiation7,8,9. The Saint Georges Hospital Placental cell Line-4 (SGHPL-4) (kindly donated by Dr. Guy Whitley and Dr. Judith Cartwright) is an EVT-like cell line that was used for testing in the RCCS.
The design of the RCCS culture vessel is based on the principle that organs and tissues function in a three-dimensional (3-D) environment. Due to the dynamic culture conditions in the vessel, including conditions of physiologically relevant shear, cells grown in three dimensions form aggregates based on natural cellular affinities and differentiate into organotypic tissue-like assemblies10,11,12 . The maintenance of a fluid orbit provides a low-shear, low-turbulence environment similar to conditions found in vivo. Sedimentation of the cultured cells is countered by adjusting the rotation speed of the RCCS to ensure a constant free-fall of cells. Gas exchange occurs through a permeable hydrophobic membrane located on the back of the bioreactor. Like their parental tissue in vivo, RCCS-grown cells are able to respond to chemical and molecular gradients in three dimensions (i.e. at their apical, basal, and lateral surfaces) because they are cultured on the surface of porous microcarrier beads. When grown as two-dimensional monolayers on impermeable surfaces like plastic, cells are deprived of this important communication at their basal surface. Consequently, the spatial constraints imposed by the environment profoundly affect how cells sense and decode signals from the surrounding microenvironment, thus implying an important role for the 3-D milieu13.
We have used the RCCS to engineer biologically meaningful 3-D models of various human epithelial tissues7,14,15,16. Indeed, many previous reports have demonstrated that cells cultured in the RCCS can assume physiologically relevant phenotypes that have not been possible with other models10,17-21. In summary, culture in the RCCS represents an easy, reproducible, high-throughput platform that provides large numbers of differentiated cells that are amenable to a variety of experimental manipulations. 
In the following protocol, using EVTs as an example, we clearly describe the steps required to three-dimensionally culture adherent cells in the RCCS.

Traditional, two dimensional cell culture techniques often result in altered characteristics with respect to differentiation markers, cytokines and growth factors. Three-dimensional cell culture in the rotating cell culture system (RCCS) reestablishes expression of many of these factors as shown here with an extravillous trophoblast cell line.

نظم الدورية الثقافة خلية خلية للثقافة الإنسان : خلايا الأرومة الغاذية الإنسان نموذجا

The field of human trophoblast research aids in  understanding the complex environment established during placentation. Due to the  nature of these ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting 3D cellular construct can often be more relevant to studying the molecular events and cell-cell interactions than similar experiments studied in 2D. To create effective 3D cultures with high cell viability throughout the scaffold the culture conditions such as oxygen and pH need to be carefully controlled as gradients in analyte concentration can exist throughout the 3D construct. Here we describe the methods of preparing biocompatible pH responsive sol-gel nanosensors and their incorporation into poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) electrospun scaffolds along with their subsequent preparation for the culture of mammalian cells. The pH responsive scaffolds can be used as tools to determine microenvironmental pH within a 3D cellular construct. Furthermore, we detail the delivery of pH responsive nanosensors to the intracellular environment of mammalian cells whose growth was supported by electrospun PLGA scaffolds. The cytoplasmic location of the pH responsive nanosensors can be utilized to monitor intracellular pH (pHi) during ongoing experimentation.

Biocompatible pH responsive sol-gel nanosensors can be incorporated into poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) electrospun scaffolds. The produced self-reporting scaffolds can be used for in&#160;situ monitoring of microenvironmental conditions whilst culturing cells upon the scaffold. This is beneficial as the 3D cellular construct can be monitored in real-time without disturbing the experiment.

سقالات الإبلاغ الذاتي للخلية ثقافة 3 الأبعاد

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Microfluidic Fabrication of Polymeric and Biohybrid Fibers with Predesigned Size and Shape

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and used to dictate the shape as well as the diameter of a core stream.&#160;Grooves in the top and bottom of a microfluidic channel were designed to direct the sheath fluid and shape the core fluid.&#160;By matching the viscosity and hydrophilicity of the sheath and core fluids, the interfacial effects are minimized and complex fluid shapes can be formed.&#160;Controlling the relative flow rates of the sheath and core fluids determines the cross-sectional area of the core fluid.&#160;Fibers have been produced with sizes ranging from 300 nm to ~1 mm, and fiber cross-sections can be round, flat, square, or complex as in the case with double anchor fibers. Polymerization of the core fluid downstream from the shaping region solidifies the fibers.&#160;Photoinitiated click chemistries are well suited for rapid polymerization of the core fluid by irradiation with ultraviolet light.&#160;Fibers with a wide variety of shapes have been produced from a list of polymers including liquid crystals, poly(methylmethacrylate), thiol-ene and thiol-yne resins, polyethylene glycol, and hydrogel derivatives. Minimal shear during the shaping process and mild polymerization conditions also makes the fabrication process well suited for encapsulation of cells and other biological components.

Two adjacent fluids passing through a grooved microfluidic channel can be directed to form a sheath around a prepolymer core; thereby&#160;determining both shape and cross-section. Photoinitiated polymerization, such as thiol click chemistry, is well suited for rapidly solidifying the core fluid into a microfiber with predetermined size and shape.

تصنيع ميكروفلويديك من الألياف البوليمرية والحيوية مع الحجم والشكل المصمم مسبقا

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and ...

In vitro Cell Culture Model for Toxic Inhaled Chemical Testing

Cell cultures are indispensable to develop and study efficacy of therapeutic agents, prior to their use in animal models. We have the unique ability to model well differentiated human airway epithelium and heart muscle cells. This could be an invaluable tool to study the deleterious effects of toxic inhaled chemicals, such as chlorine, that can normally interact with the cell surfaces, and form various byproducts upon reacting with water, and limiting their effects in submerged cultures. Our model using well differentiated human airway epithelial cell cultures at air-liqiuid interface circumvents this limitation as well as provides an opportunity to evaluate critical mechanisms of toxicity of potential poisonous inhaled chemicals. We describe enhanced loss of membrane integrity, caspase release and death upon toxic inhaled chemical such as chlorine exposure. In this article, we propose methods to model chlorine exposure in mammalian heart and airway epithelial cells in culture and simple tests to evaluate its effect on these cell types.

In vitro Cell Culture Model for Toxic Inhaled Chemical Testing

This protocol is designed to demonstrate exposure method of cell cultures to inhaled toxic chemicals. Exposure of differentiated air-liquid&#160;interface (ALI) cultures of airway epithelial cells provides a unique model of airway exposure to toxic gases such as chlorine. In this manuscript we describe effect of chlorine exposure on air-liquid&#160;interface cultures of epithelial cells and submerged culture of cardiomyocytes. In vitro exposure systems allow important mechanistic studies to evaluate pathways that could then be utilized to develop novel therapeutic agents.

في المختبر خلية الثقافة نموذج لاستنشاق الفحوصات الكيميائية السامة

Cell cultures are indispensable to develop and study efficacy of therapeutic agents, prior to their use in animal models. We have the unique ability to ...

Fabrication of a Bioactive, PCL-based "Self-fitting" Shape Memory Polymer Scaffold

Tissue engineering has been explored as an alternative strategy for the treatment of critical-sized cranio-maxillofacial (CMF) bone defects. Essential to the success of this approach is a scaffold that is able to conformally fit within an irregular defect while also having the requisite biodegradability, pore interconnectivity and bioactivity. By nature of their shape recovery and fixity properties, shape memory polymer (SMP) scaffolds could achieve defect &#8220;self-fitting.&#8221; In this way, following exposure to warm saline (~60 &#186;C), the SMP scaffold would become malleable, permitting it to be hand-pressed into an irregular defect. Subsequent cooling (~37 &#186;C) would return the scaffold to its relatively rigid state within the defect. To meet these requirements, this protocol describes the preparation of SMP scaffolds prepared via the photochemical cure of biodegradable polycaprolactone diacrylate (PCL-DA) using a solvent-casting particulate-leaching (SCPL) method. A fused salt template is utilized to achieve pore interconnectivity. To realize bioactivity, a polydopamine coating is applied to the surface of the scaffold pore walls. Characterization of self-fitting and shape memory behaviors, pore interconnectivity and in vitro bioactivity are also described.

Fabrication of a Bioactive, PCL-based &quot;Self-fitting&quot; Shape Memory Polymer Scaffold

Scaffolds capable of fitting within cranio-maxillofacial (CMF) bone defects while exhibiting osteoconductivity and bioactivity are of interest. This protocol describes the preparation of a shape memory scaffold based on polycaprolactone diacrylate (PCL-DA) using a solvent-casting particulate-leaching (SCPL) method employing a fused salt template and application of a bioactive polydopamine coating.

تصنيع يستند إلى PCL النشطة بيولوجيا، &quot;تركيب الذاتي&quot; الشكل الذاكرة البوليمرات سقالة

Tissue engineering has been explored as an alternative strategy for the treatment of critical-sized cranio-maxillofacial (CMF) bone defects. Essential to ...

Optical Control of Living Cells Electrical Activity by Conjugated Polymers

Hybrid interfaces between organic semiconductors and living tissues represent a new tool for in-vitro and in-vivo applications. In particular, conjugated polymers display several optimal properties as substrates for biological systems, such as good biocompatibility, excellent mechanical properties, cheap and easy processing technology, and possibility of deposition on light, thin and flexible substrates. These materials have been employed for cellular interfaces like neural probes, transistors for excitation and recording of neural activity, biosensors and actuators for drug release. Recent experiments have also demonstrated the possibility to use conjugated polymers for all-optical modulation of the electrical activity of cells. Several in-vitro study cases have been reported, including primary neuronal networks, astrocytes and secondary line cells. Moreover, signal photo-transduction mediated by organic polymers has been shown to restore light sensitivity in degenerated retinas, suggesting that these devices may be used for artificial retinal prosthesis in the future. All in all, light sensitive conjugated polymers represent a new approach for optical modulation of cellular activity.
In this work, all the steps required to fabricate a bio-polymer interface for optical excitation of living cells are described. The function of the active interface is to transduce the light stimulus into a modulation of the cell membrane potential. As a study case, useful for in-vitro studies, a polythiophene thin film is used as the functional, light absorbing layer, and Human Embryonic Kidney (HEK-293) cells are employed as the biological component of the interface. Practical examples of successful control of the cell membrane potential upon stimulation with light pulses of different duration are provided. In particular, it is shown that both depolarizing and hyperpolarizing effects on the cell membrane can be achieved depending on the duration of the light stimulus. The reported protocol is of general validity and can be straightforwardly extended to other biological preparations.

A method for stimulation of in-vitro cell cultures electrical activity with visible light, based on the use of organic semiconducting polymers is described.

مراقبة البصرية من الخلايا الحية النشاط الكهربائي من قبل مترافق البوليمرات

Hybrid interfaces between organic semiconductors and living tissues represent a new tool for in-vitro and in-vivo applications. In particular, conjugated ...

High-throughput Identification of Bacteria Repellent Polymers for Medical Devices

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as contributing to antimicrobial resistance. One possible avenue for the reduction of device-associated infections is the identification of bacteria-repellent polymer coatings for these devices, which would prevent bacterial binding at the initial attachment step. A method for the identification of such repellent polymers, based on the parallel screening of hundreds of polymers using a microarray, is described here. This high-throughput method resulted in the identification of a range of promising polymers that resisted binding of various clinically relevant bacterial species individually and also as multi-species communities. One polymer, PA13 (poly(methylmethacrylate-co-dimethylacrylamide)), demonstrated significant reduction in attachment of a number of hospital isolates when coated onto two commercially available central venous catheters. The method described could be applied to identify polymers for a wide range of applications in which modification of bacterial attachment is important.

A high-throughput microarray method for the identification of polymers which reduce bacterial surface binding on medical devices is described.

عالية الإنتاجية تحديد البكتيريا البوليمرات طارد للمستلزمات الطبية

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as ...

Engineering Molecular Recognition with Bio-mimetic Polymers on Single Walled Carbon Nanotubes

Semiconducting single-wall carbon nanotubes (SWNTs) are a class of optically active nanomaterial that fluoresce in the near infrared, coinciding with the optical window where biological samples are most transparent. Here, we outline techniques to adsorb amphiphilic polymers and polynucleic acids onto the surface of SWNTs to engineer their corona phases and create novel molecular sensors for small molecules and proteins. These functionalized SWNT sensors are both biocompatible and stable. Polymers are adsorbed onto the nanotube surface either by direct sonication of SWNTs and polymer or by suspending SWNTs using a surfactant followed by dialysis with polymer. The fluorescence emission, stability, and response of these sensors to target analytes are confirmed using absorbance and near-infrared fluorescence spectroscopy. Furthermore, we demonstrate surface immobilization of the sensors onto glass slides to enable single-molecule fluorescence microscopy to characterize polymer adsorption and analyte binding kinetics.

We present a protocol for engineering the corona phase of near infrared fluorescent single walled carbon nanotubes (SWNTs) using amphiphilic polymers and DNA to develop sensors for molecular targets without known recognition elements.

الاعتراف الجزيئية والهندسة مع البوليمرات الحيوية المحاكاة على واحدة المسورة الكربون الأنابيب النانومترية

Semiconducting single-wall carbon nanotubes (SWNTs) are a class of optically active nanomaterial that fluoresce in the near infrared, coinciding with the ...

Tunable Hydrogels from Pulmonary Extracellular Matrix for 3D Cell Culture

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung tissue from porcine, rat, or mouse, the tissue is perfused and submerged in subsequent chemical detergents to remove the cellular debris. Histological comparison of the tissue before and after processing confirms removal of over 95% of double stranded DNA and alpha galactosidase staining suggests the majority of cellular debris is removed. After decellularization, the tissue is lyophilized and then cryomilled into a powder. The matrix powder is digested for 48 hr in an acidic pepsin digestion solution and then neutralized to form the pregel solution. Gelation of the pregel solution can be induced by incubation at 37 &#176;C and can be used immediately following neutralization or stored at 4 &#176;C for up to two weeks. Coatings can be formed using the pregel solution on a non-treated plate for cell attachment. Cells can be suspended in the pregel prior to self-assembly to achieve a 3D culture, plated on the surface of a formed gel from which the cells can migrate through the scaffold, or plated on the coatings. Alterations to the strategy presented can impact gelation temperature, strength, or protein fragment sizes. Beyond hydrogel formation, the hydrogel stiffness may be increased using genipin.

This is a method to create a 3-dimensional cell culture scaffold from pulmonary extracellular matrix. Intact lung is processed into hydrogels that can support the growth of cells in three-dimensions.

الانضباطي الهلاميات المائية من الرئوي خارج الخلية مصفوفة للثقافة خلية 3D

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung ...