Fabrication of Micropatterned Hydrogels for Neural Culture Systems using Dynamic Mask Projection Photolithography

Increasingly, patterned cell culture environments are becoming a relevant technique to study cellular characteristics, and many researchers believe in the ...

Tulane University

&#x4E86;&#x89E3;&#x5982;&#x4F55;&#x5FAE;&#x73AF;&#x5883;&#x56E0;&#x7D20;&#x5F71;&#x54CD;&#x8F74;&#x7A81;&#x751F;&#x957F;&#x975E;&#x5E38;&#x91CD;&#x8981;&#xFF0C;&#x544A;&#x77E5;&#x5728;&#x795E;&#x7ECF;&#x518D;&#x751F;&#x3001; &#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x3001; &#x53D1;&#x5C55;&#x548C;&#x795E;&#x7ECF;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x8BD5;&#x56FE;&#x66F4;&#x51C6;&#x786E;&#x5730;&#x6A21;&#x4EFF;&#x7684;&#x751F;&#x7406;&#x73AF;&#x5883;&#x6240;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7684; 3D &#x589E;&#x957F;&#x77E9;&#x9635;&#x7684;&#x4F53;&#x5916;&#x6A21;&#x578B;&#x53EF;&#x63D0;&#x4F9B;&#x6709;&#x7528;&#x7684;&#x57FA;&#x7840;&#x3002;&#x539A;&#x539A;&#x7684; 3D &#x6587;&#x5316;&#x6A21;&#x578B;&#x5305;&#x62EC;&#x7684;&#x4E00;&#x4E9B;&#x9650;&#x5236;&#x963B;&#x788D;&#x4E86;&#x6EB6;&#x8D28;&#xFF0C;&#x8F83;&#x7A33;&#x5065;&#x7684;&#x7A81;&#x8D77;&#x751F;&#x957F;&#x6BD4; 2D &#x886C;&#x5E95;&#xFF0C;&#x548C;&#x5B9E;&#x73B0;&#x589E;&#x957F;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x56F0;&#x96BE;&#x3002;&#x4E3A;&#x6B64;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x63CF;&#x8FF0;&#x4E86;&#x4F7F;&#x7528;&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x955C;&#x5668;&#x4EF6;&#x7684;&#x52A8;&#x6001;&#x906E;&#x7F69;&#x6295;&#x5F71;&#x5149;&#x523B;&#x7684;&#x5927;&#x9F20;&#x80DA;&#x80CE;&#x7B2C; 15 &#x5929;&#x80CC;&#x6839;&#x795E;&#x7ECF;&#x8282;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5916;&#x690D;&#x4F53;&#x751F;&#x957F; 3D &#x53CC;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;&#x53D1;&#x8FBE;&#x56FD;&#x5BB6;&#x7684;&#x5149;&#x523B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x5141;&#x8BB8;&#x7B80;&#x5355;&#x3001; &#x91CD;&#x73B0;&#x3001; &#x539A;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x7684;&#x4E00;&#x6B65;&#x6CD5;&#x5236;&#x5907;&#x7684;&#x886C;&#x5E95;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x6587;&#x5316;&#x6E17;&#x900F;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x63D2;&#x5165;&#x5404;&#x79CD;&#x6784;&#x9020;&#x3002;&#x9884;&#x8BA1;&#x7684;&#x63A9;&#x7801;&#x5927;&#x5C0F;&#x3001; &#x4EA4;&#x8054;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x548C;&#x51DD;&#x80F6;&#x539A;&#x5EA6;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5173;&#x7CFB;&#x7684;&#x7279;&#x70B9;&#x662F;&#xFF0C;&#x5E76;&#x53D1;&#x73B0;&#x8BE5;&#x51B3;&#x8BAE;&#x4E00;&#x822C;&#x968F;&#x7740;&#x51DD;&#x80F6;&#x539A;&#x5EA6;&#x589E;&#x52A0;&#x800C;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;&#x5728;&#x539A;&#x539A;&#x7684; &#xFF08;481 &mu; m&#xFF09; &#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x6784;&#x9020;&#x4E2D;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6D3B;&#x6027;&#x662F;&#x4E0A;&#x900F;&#x652F;&#x6301;&#x5927;&#x5927;&#x5927;&#x4E8E;&#x73BB;&#x7483;&#xFF0C;&#x6697;&#x793A;&#x8FD0;&#x8F93;&#x9650;&#x5236;&#x4E86;&#x7A0D;&#x4E3A;&#x51CF;&#x7F13;&#x3002;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x7684;&#x8F74;&#x7A81;&#x751F;&#x957F;&#x5728;&#x7A7A;&#x95F4;&#x4E0A;&#x53D7;&#x63A7;&#x7684;&#x65B9;&#x5F0F;&#x5728;&#x6574;&#x4E2A; 3D &#x73AF;&#x5883;&#xFF0C;&#x5728;&#x5BFB;&#x6C42;&#x66F4;&#x6709;&#x6548;&#x7684;&#x4EFF;&#x751F;&#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x6B65;&#x9AA4;&#x662F;&#x7A81;&#x8D77;&#x7684;&#x4E30;&#x5BCC;&#x548C;&#x53D1;&#x751F;&#x3002;

&#x53CC;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684; 3D &#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x7A81;&#x8D77;&#x7684;&#x7B80;&#x6613; micropatterning&#x3002;

Understanding how microenvironmental factors influence neurite growth is important to inform studies in nerve regeneration, plasticity, development, and neurophysiology. In vitro models attempting to more accurately mimic the physiological environment by provision of a 3D growth matrix may provide useful foundations. Some limitations of thick 3D culture models include hampered solute transport, less-robust neurite growth than on 2D substrates, and difficulty in achieving spatial control of growth. To this end, we describe a 3D dual hydrogel model for embryonic rat day 15 dorsal root ganglion tissue explant growth using a digital micromirror device for dynamic mask projection photolithography. The photolithography method developed allowed simple, reproducible, one-step fabrication of thick hydrogel constructs on a variety of substrates, including permeable cell culture inserts. The relationships between projected mask size, crosslinked hydrogel resolution, and gel thickness were characterized, and resolution was found generally to decrease with increasing gel thickness. Cell viability in thick (481 Î¼m) hydrogel constructs was significantly greater on permeable supports than glass, suggesting transport limitations were somewhat alleviated. The observed neurite growth was abundant and occurred in a spatially controlled manner throughout the 3D environment, a crucial step in the quest for a more effective biomimetic model of neurite outgrowth.

Facile micropatterning of dual hydrogel systems for 3D models of neurite outgrowth.

Comprendre comment les facteurs micro-environnementaux influencent la croissance des neurites est important d&#x26;#39;informer les &#xE9;tudes dans la r&#xE9;g&#xE9;n&#xE9;ration des nerfs, la plasticit&#xE9;, le d&#xE9;veloppement, et de la neurophysiologie. Dans les mod&#xE8;les in vitro qui tentent de reproduire plus fid&#xE8;lement l&#x26;#39;environnement physiologique par la fourniture d&#x26;#39;une matrice de croissance 3D peut fournir des bases utiles. Certaines limitations d&#x26;#39;&#xE9;pais mod&#xE8;les de culture 3D incluent entrav&#xE9; le transport de solut&#xE9;, la croissance des neurites moins robuste que sur des substrats en 2D, et la difficult&#xE9; dans la r&#xE9;alisation de contr&#xF4;le spatial de la croissance. &#xC0; cette fin, nous d&#xE9;crivons un mod&#xE8;le 3D &#xE0; double hydrogel pour le jour de rat embryonnaire 15 dorsale racine ganglion croissance explant tissulaire en utilisant un dispositif num&#xE9;rique &#xE0; micromiroirs pour la photolithographie masque de projection dynamique. Le proc&#xE9;d&#xE9; de photolithographie d&#xE9;velopp&#xE9; a permis simple, reproductible, en une seule &#xE9;tape de fabrication de constructions d&#x26;#39;hydrogel d&#x26;#39;&#xE9;paisseur sur une vari&#xE9;t&#xE9; de substrats, y compris perm&#xE9;ables inserts de culture cellulaire. Les relations entre la taille du masque projet&#xE9;e, la r&#xE9;solution d&#x26;#39;hydrogel r&#xE9;ticul&#xE9;, et l&#x26;#39;&#xE9;paisseur de gel ont &#xE9;t&#xE9; caract&#xE9;ris&#xE9;s, et la r&#xE9;solution a &#xE9;t&#xE9; trouv&#xE9; en g&#xE9;n&#xE9;ral &#xE0; diminuer avec l&#x26;#39;&#xE9;paisseur du gel augmente. La viabilit&#xE9; des cellules en &#xE9;paisseur (481 um) constructions d&#x26;#39;hydrogel &#xE9;tait significativement plus &#xE9;lev&#xE9;e sur des supports perm&#xE9;ables que le verre, les limitations de transport ont &#xE9;t&#xE9; quelque peu att&#xE9;nu&#xE9; sugg&#xE9;rant. La croissance des neurites observ&#xE9; &#xE9;tait abondante et produite d&#x26;#39;une mani&#xE8;re spatialement contr&#xF4;l&#xE9;e dans l&#x26;#39;environnement 3D, une &#xE9;tape cruciale dans la qu&#xEA;te d&#x26;#39;un mod&#xE8;le plus efficace biomim&#xE9;tique de la croissance des neurites.

Facile micromodelage des syst&#xE8;mes d&#x26;#39;hydrogel double pour les mod&#xE8;les 3D de la croissance des neurites

Wie microenvironmental Faktoren zu verstehen ist Einfluss Neurit Wachstum wichtig, Studium der Nervenregeneration, Plastizit&auml;t, Entwicklung und Neurophysiologie zu informieren. In-vitro-Modelle, die versuchen, das physiologische Umfeld genauer durch Bestimmung einer 3D Wachstum-Matrix zu imitieren k&ouml;nnen n&uuml;tzliche Grundlagen vorsehen. Einige Einschr&auml;nkungen der dicken 3D Kultur, die Modelle sind behindert gel&ouml;sten Verkehr, weniger stabilen Neurit Wachstum als auf 2D Substrate und Schwierigkeiten bei der r&auml;umlichen Steuerung von Wachstum zu erreichen. Zu diesem Zweck beschreiben wir eine 3D dual Hydrogel-Modell f&uuml;r embryonale Ratte 15.Tag Dorsal Root Ganglion Explant Gewebewachstum mit ein digital Micromirror Device f&uuml;r dynamische Maske Projektion Fotolithografie. Die entwickelte Methode der Fotolithografie erlaubt einfache, reproduzierbare, einstufige Fertigung dicken Hydrogel baut auf einer Vielzahl von Substraten, einschlie&szlig;lich durchl&auml;ssig Zellkultur-Eins&auml;tze. Zeichneten sich die Beziehungen zwischen den projizierten Maskengr&ouml;&szlig;e, vernetzte Hydrogel Aufl&ouml;sung und Gel Dicke und Aufl&ouml;sung wurde allgemein festgestellt, dass um mit zunehmender Dicke Gel zu verringern. Zellviabilit&auml;t in dicken (481 &mu;m) Hydrogel Konstrukte war deutlich st&auml;rker auf durchl&auml;ssigen Unterst&uuml;tzungen als Glas, darauf hindeutet, Transport Einschr&auml;nkungen etwas gelindert wurden. Das beobachteten Neurit-Wachstum war reichlich vorhanden und passierten in r&auml;umlich kontrollierte Art und Weise in der gesamten 3D Umgebung, ein entscheidender Schritt bei der Suche nach ein effektiver biomimetische Modell der Neurit Auswuchs.

Oberfl&auml;chlichen Micropatterning dual Hydrogel-Systeme f&uuml;r 3D-Modelle der Neurit Auswuchs.

Comprensione come microenvironmental fattori crescita dei neuriti influenza &egrave; importante informare gli studi nella rigenerazione nervosa, plasticit&agrave;, sviluppo e neurofisiologia. Modelli in vitro, il tentativo di imitare pi&ugrave; accuratamente l&#39;ambiente fisiologico di fornitura di una matrice crescita 3D possono fornire utili fondazioni. Alcune limitazioni di spessa cultura 3D modelli includono ostacolato trasporto soluto, crescita dei neuriti meno robusto rispetto su substrati 2D e difficolt&agrave; a raggiungere il controllo territoriale della crescita. A tal fine, descriviamo un modello 3D dual idrogel per ratto embrionale giorno 15 spinali ganglio espianto crescita dei tessuti mediante un digital micromirror device per fotolitografia proiezione maschera dinamica. Il metodo di fotolitografia sviluppato ammessi semplice, riproducibile, fabbricazione di One-Step di spessore hydrogel si costruisce su una variet&agrave; di substrati, tra cui gli inserti di cultura cellulare permeabile. Le relazioni tra dimensione maschera proiettata, risoluzione di idrogel reticolato e gel di spessore sono state caratterizzate, e risoluzione fu trovato generalmente a diminuire con l&#39;aumento dello spessore del gel. Vitalit&agrave; cellulare nei costrutti di idrogel spesse (481 &mu;m) era significativamente maggiore su supporti permeabili di vetro, suggerendo limitazioni di trasporto erano un po&#39; alleviati. La crescita dei neuriti osservata era abbondante e si sono verificati in maniera controllata spazialmente in tutto l&#39;ambiente 3D, un passo fondamentale nella ricerca di un pi&ugrave; efficacia modello biomimetici di escrescenza dei neuriti.

Facile micropatterning di sistemi dual idrogel per modelli 3D di escrescenza dei neuriti.

&#x5FAE;&#x5C0F;&#x74B0;&#x5883;&#x56E0;&#x5B50;&#x304C;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x3092;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x518D;&#x751F;&#x3001;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x3001;&#x958B;&#x767A;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x795E;&#x7D4C;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x77E5;&#x3089;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3088;&#x308A;&#x6B63;&#x78BA;&#x306B;3&#x6B21;&#x5143;&#x6210;&#x9577;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x898F;&#x5B9A;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x751F;&#x7406;&#x7684;&#x74B0;&#x5883;&#x3092;&#x6A21;&#x5023;&#x3057;&#x3088;&#x3046;&#x3068;&#x3059;&#x308B;in vitro&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x6709;&#x7528;&#x306A;&#x57FA;&#x76E4;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x539A;&#x3055;&#x306E;3&#x6B21;&#x5143;&#x57F9;&#x990A;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x5236;&#x9650;&#x304C;&#x59A8;&#x3052;&#x6EB6;&#x8CEA;&#x8F38;&#x9001;&#x3001;2D&#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;&#x4F4E;&#x3044;&#x5805;&#x7262;&#x306A;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x3001;&#x6210;&#x9577;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306A;&#x5236;&#x5FA1;&#x3092;&#x9054;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x4E0A;&#x3067;&#x56F0;&#x96E3;&#x304C;&#x542B;&#x307E;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x76EE;&#x7684;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x52D5;&#x7684;&#x306A;&#x30DE;&#x30B9;&#x30AF;&#x6295;&#x5F71;&#x30EA;&#x30BD;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30DF;&#x30E9;&#x30FC;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x80DA;15&#x65E5;&#x5F8C;&#x6839;&#x795E;&#x7D4C;&#x7BC0;&#x7D44;&#x7E54;&#x7247;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;3D&#x30C7;&#x30E5;&#x30A2;&#x30EB;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D5;&#x30A9;&#x30C8;&#x30EA;&#x30BD;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x6CD5;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x900F;&#x904E;&#x6027;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x57F9;&#x990A;&#x30A4;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x30C8;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x591A;&#x69D8;&#x306A;&#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x306B;&#x539A;&#x3044;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x7C21;&#x5358;&#x306A;&#x3001;&#x518D;&#x73FE;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x3001;&#x30EF;&#x30F3;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x88FD;&#x9020;&#x3092;&#x8A31;&#x53EF;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6295;&#x5F71;&#x30DE;&#x30B9;&#x30AF;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x3001;&#x67B6;&#x6A4B;&#x30D2;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x539A;&#x3055;&#x3068;&#x306E;&#x95A2;&#x4FC2;&#x306E;&#x7279;&#x5FB4;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3001;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x304C;&#x5897;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x539A;&#x3055;&#x3068;&#x3068;&#x3082;&#x306B;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x767A;&#x898B;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; &#xFF08;481&#x3BC;m&#xFF09;&#x306E;&#x539A;&#x3055;&#x306E;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3067;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x751F;&#x5B58;&#x7387;&#x306F;&#x3001;&#x30C8;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x306E;&#x5236;&#x9650;&#x304C;&#x591A;&#x5C11;&#x7DE9;&#x548C;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x30AC;&#x30E9;&#x30B9;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x900F;&#x904E;&#x6027;&#x306E;&#x652F;&#x6301;&#x4F53;&#x4E0A;&#x306B;&#x6709;&#x610F;&#x306B;&#x5927;&#x304D;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x89B3;&#x6E2C;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x306F;&#x3001;3D&#x74B0;&#x5883;&#x5168;&#x4F53;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306B;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3067;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x4F38;&#x9577;&#x306E;&#x3088;&#x308A;&#x52B9;&#x679C;&#x7684;&#x306A;&#x6A21;&#x5023;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x63A2;&#x6C42;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x3067;&#x8C4A;&#x5BCC;&#x306B;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x4F38;&#x9577;&#x306E;3D&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x7528;&#x30C7;&#x30E5;&#x30A2;&#x30EB;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x5BB9;&#x6613;&#x306A;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;

&#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C; microenvironmental &#xC694;&#xC18C; &#xC774;&#xD574; &#xC601;&#xD5A5; neurite &#xC131;&#xC7A5; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC7AC;&#xC0DD;, &#xC18C;&#xC131;, &#xAC1C;&#xBC1C;, &#xBC0F; neurophysiology&#xC5D0; &#xAC8C; &#xC911;&#xC694; &#xD558;&#xB2E4;. &#xB354; &#xC815;&#xD655; &#xD558; &#xAC8C; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xC131;&#xC7A5; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4;&#xC758; &#xADDC;&#xC815;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC0DD;&#xB9AC; &#xC801; &#xD658;&#xACBD;&#xC744; &#xBAA8;&#xBC29; &#xD558;&#xB824;&#xACE0; &#xD558;&#xB294; &#xCCB4; &#xC678; &#xBAA8;&#xB378; &#xC720;&#xC6A9;&#xD55C; &#xAE30;&#xCD08;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB450;&#xAEBC;&#xC6B4; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xBB38;&#xD654; &#xBAA8;&#xB378;&#xC758; &#xBA87; &#xAC00;&#xC9C0; &#xC81C;&#xD55C; &#xC6A9; &#xC9C8; &#xC804;&#xC1A1;, 2D &#xAE30;&#xD310; &#xBC0F; &#xC131;&#xC7A5;&#xC758; &#xACF5;&#xAC04; &#xC81C;&#xC5B4; &#xB2EC;&#xC131;&#xC5D0; &#xC5B4;&#xB824;&#xC6C0;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB35C; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; neurite &#xC131;&#xC7A5; &#xBC29;&#xD574;. &#xC774; &#xC704;&#xD574; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xBC30;&#xC544; &#xC950; &#xB0A0; 15 &#xB290; &#xB8E8;&#xD2B8; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC870;&#xC9C1; explant &#xC131;&#xC7A5; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB3D9;&#xC801; &#xB9C8;&#xC2A4;&#xD06C; &#xD504;&#xB85C;&#xC81D;&#xC158; &#xD3EC;&#xD1A0; &#xB9AC;&#xC18C; &#xADF8;&#xB798;&#xD53C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; 3D &#xB4C0;&#xC5BC; hydrogel &#xBAA8;&#xB378; &#xC124;&#xBA85;. &#xD3EC;&#xD1A0; &#xB9AC;&#xC18C; &#xADF8;&#xB798;&#xD53C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xAC04;&#xB2E8; &#xD558; &#xACE0;, &#xC7AC;&#xD604;&#xC131;, &#xB450;&#xAEBC;&#xC6B4; hydrogel&#xC758; 1 &#xB2E8;&#xACC4; &#xC81C;&#xC870; &#xAE30;&#xD310;, &#xD22C;&#xACFC;&#xC131; &#xC138;&#xD3EC; &#xBB38;&#xD654; &#xC0BD;&#xC785; &#xB4F1;&#xC758; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xAD6C;&#xC131;. &#xD22C;&#xC0AC; &#xB9C8;&#xC2A4;&#xD06C; &#xD06C;&#xAE30;, crosslinked hydrogel &#xD655;&#xC778;&#xACFC; &#xC824; &#xB450;&#xAED8; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xAD00;&#xACC4; &#xD2B9;&#xC9D5; &#xD588;&#xB2E4; &#xACE0; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xC824; &#xB450;&#xAED8; &#xC99D;&#xAC00;&#xC640; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xCC3E;&#xC544;&#xB0C8;&#xB2E4;. &#xB450;&#xAED8; (481 &mu; m) hydrogel &#xAD6C;&#xBB38;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0DD;&#xC874; &#xB2A5;&#xB825; &#xD06C;&#xAC8C; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xD22C;&#xACFC;&#xC131; &#xC9C0;&#xC6D0;&#xC5D0; &#xC720;&#xB9AC;, &#xC804;&#xC1A1; &#xC81C;&#xD55C;&#xC774; &#xB2E4;&#xC18C; &#xC644;&#xD654; &#xD588;&#xB2E4; &#xC81C;&#xC548; &#xD588;&#xB2E4;. &#xAD00;&#xCC30; &#xB41C; neurite &#xC131;&#xC7A5;&#xC774; &#xD588;&#xB2E4; &#xD48D;&#xBD80; &#xD558; &#xACE0; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD55C; 3D &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC81C;&#xC5B4; &#xB41C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC73C;&#xB85C;, neurite &#xD30C;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; &#xB354; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC801;&#xC778; biomimetic &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD0D0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xB2E8;&#xACC4;.

Neurite &#xD30C;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; 3D &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xB4C0;&#xC5BC; hydrogel &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xC190;&#xC26C;&#xC6B4; micropatterning.

La comprensi&#xF3;n de c&#xF3;mo los factores microambientales de influir en el crecimiento de neuritas es importante informar a los estudios de regeneraci&#xF3;n de los nervios, la plasticidad, el desarrollo y la neurofisiolog&#xED;a. En modelos in vitro que intentan imitar con mayor precisi&#xF3;n el entorno fisiol&#xF3;gico mediante la provisi&#xF3;n de una matriz de crecimiento 3D puede proporcionar bases &#xFA;tiles. Algunas limitaciones de los modelos de la cultura de espesor en 3D incluyen el transporte de solutos obstaculizado, menos robusto crecimiento de las neuritas que en sustratos en 2D, y la dificultad para lograr el control espacial de crecimiento. Con este fin, se describe un modelo 3D de doble hidrogel para el d&#xED;a 15 embrionario de la rata de crecimiento la ra&#xED;z dorsal explante ganglio tejido usando un dispositivo digital para la fotolitograf&#xED;a de proyecci&#xF3;n din&#xE1;mica de la mascarilla. El m&#xE9;todo de fotolitograf&#xED;a desarrollado permiti&#xF3; sencillo, reproducible, un paso de fabricaci&#xF3;n de construcciones de hidrogel de espesor sobre una variedad de sustratos, incluyendo permeables insertos de cultivo celular. Las relaciones entre el tama&#xF1;o de la m&#xE1;scara de proyecci&#xF3;n, la resoluci&#xF3;n reticulado hidrogel, y el espesor de gel se caracteriza, y la resoluci&#xF3;n se encuentra generalmente a disminuir con el aumento de espesor de gel. La viabilidad celular de espesor (481 micras) construcciones de hidrogel fue significativamente mayor en soportes permeables que el vidrio, lo que sugiere las limitaciones de transporte se alivi&#xF3; un poco. El crecimiento de las neuritas observada fue abundante y se produjo de una manera controlada espacialmente en todo el entorno 3D, un paso crucial en la b&#xFA;squeda de un modelo biomim&#xE9;tico m&#xE1;s eficaz de crecimiento de las neuritas.

J. Lowry Curley

Biomedical Engineering

Tulane University

Fabrication of Micropatterned Hydrogels for Neural Culture Systems using Dynamic Mask Projection Photolithography

J. Lowry Curley

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Biomedical Engineering

Tulane University

Fabrication of Micropatterned Hydrogels for Neural Culture Systems using Dynamic Mask Projection Photolithography

Biomedical Engineering