סינתזה של ביולוגית Liquid Crystal אלסטומר קצף כמו פיגומים Cell עבור תא תרבויות מרחבי 3D

Summary

מחקר זה מציג מתודולוגיה להכין 3D, מתכלים, פיגומי תא דמוי קצף המבוססים על אלסטומרים גביש נוזלי ביולוגיים בצד שרשרת (LCEs). ניסויי מיקרוסקופיה Confocal מראים כי LCEs דמוי קצף לאפשר התקשרות תא, התפשטות, ואת היישור הספונטני של myoblasts C2C12s.

Abstract

כאן, אנו מציגים צעד-אחר-צעד בהכנת פיגום תא 3D, מתכלה, כמו קצף. פיגומים אלה הוכנו על ידי גוש כוכב cross-linking שיתוף פולימרים שמציעות יחידות כולסטרול כמו קבוצה צדדית צד-שרשרת, וכתוצאה מכך-A smectic (SMA) אלסטומרים גביש נוזלי (LCEs). קצף דמוי פיגומים, שהוכנו באמצעות תבניות מתכת, וכוללים microchannels ביניהם, מה שהופך אותם למתאימים כמו פיגומי תרבית תאי 3D. המאפיינים המשותפים של המבנה הרגיל של קצף המתכת של תוצאת אלסטומר ב פיגום תא 3D מקדם לא רק התפשטות תאים גבוהה בהשוואה לסרטי templated הקונבנציונליים נקבוביים, אלא גם לניהול טוב יותר של תחבורה המונית (כלומר, מזינים, גזים, פסולת , וכו '). האופי של תבנית המתכת מאפשר מניפולציה הקלה של צורות קצף (כלומר, לחמניות או סרטים) ועל הכנת הפיגומים בגדלים נקבוביים שונים ללימודי תאים שונים תוך שמירה על interconnecטבע נקבובי טד מהתבנית. תהליך התחריט אינו משפיע על הכימיה של אלסטומרים, שימור הטבע הביולוגי מתכלה שלהם. אנו מראים כי LCEs smectic אלה, כאשר גדלו במשך תקופות זמן נרחבות, לאפשר לימוד בונת רקמות רלוונטית ומורכבת קליניים תוך קידום הצמיחה וההתפשטות של תאי.

Introduction

ישנן מספר דוגמאות של חומרים סינטטיים ביולוגיים ביולוגיים מיועדים ליישום במחקרי תא לשחזור רקמות המכוונים מצורף תא התפשטות ^{1, 2, 3, 4, 5.} היו כמה דוגמאות של חומרים ביולוגיים, המכונים אלסטומרים גביש נוזליים (LCEs), שיכול להגיב לגירויים חיצוניים עם אנאיזוטרופיות מולקולרי מזמין ^{6, 7.} LCEs הם חומרי גירויים-היענות המשלבים את התכונות המכאניות אלסטי של אלסטומרים עם פונקציונליות האופטית והזמנה מולקולרית של גבישים נוזלי....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

הערה: השלבים הבאים להכנת קצף דמוי LCE 3D באמצעות קופולימר לחסום כוכב 3-זרוע מוצגות באיור 1. עבור תהודה מגנטית גרעינית (NMR) אפיון, ספקטרה נרשמות כלורופורם deuterated (CDCl ₃₎ בטמפרטורת החדר על מכשיר ברוקר DMX 400-MHz ו פנימי הפניה פסגות שיורי ב 7.26. התמר ספקטרום אינפרא אדום (FT-IR) נרשמים באמצעות ספקטרומטר Bruker וקטור 33 FT-IR באמצעות מצב החזרה הכולל מוחלש. לכל שלב של הפרוטוקול הבא, חשוב ללבוש ביגוד מגן אישי מתאים (PPE).

1. סינתזה של α-כלור....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

תוצאות

דוח זה מציג את שיטת ההכנה של LCE 3D נקבובי כמו פיגום עבור תרבית תאים באמצעות תבנית מתכת ניקל. LCE 3D המתקבל מדגים רשת ערוץ ביניהם מורכבת המאפשרת חדירה לתא קל, כמו גם ²⁷ להסעת המונים מתאים יותר. נמצא כי תאים מסוגלים לחדור לרשת הערוץ המחוברת ב?.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

אלסטומרים גבישי נוזלים נחקרו לאחרונה כמו פיגומי תא ביולוגיים עקב היענות הגירויים שלהם. הם הוכחו להיות פלטפורמות אידיאליות כמו פיגומי תא. עם זאת, גורם חשוב לזכור בעת הכנה ועיצוב פיגום LCE חדש הוא נקבובי. השילוב של מוצקי leachable ²³ או גזים לא תמיד לגרום נקבוביו?.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane	Alfa Aesar	L16606	Silanizing agent
2-bis(4-hydroxy-cyclohexyl)propane	TCI	B0928	Reagent
2-chlorohexanone	Alfa Aesar	A18613	Reagent
2-heptanone	Sigma Aldrich	W254401	Solvent
2-propanol	Sigma Aldrich	278475	Solvent
3-chloroperbenzoic acid, m-CPBA	Sigma Aldrich	273031	Reagent
4-dimethylaminopyridine	Alfa Aesar	A13016	Reagent
4',6-diamidino-2-phenylindole, DAPI	Invitrogen	D1306	Nuclear Stain
5-hexynoic acid	Alfa Aesar	B25132-06	Reagent
Acetic acid	VWR	36289	Solvent
Acetone	Sigma Aldrich	34850	Solvent
Alcohol 200 proof ACS Grade	VWR	71001-866	Reagent
Benzene	Alfa Aesar	AA33290	Solvent
ε-caprolactone	Alfa Aesar	A10299-0E	Reagent
Chloroform	VWR	BDH1109	Solvent
Cholesterol	Sigma Aldrich	C8503	Reagent
Chromium(VI) oxide	Sigma Aldrich	232653	Reagent
Copper(I) iodide	Strem Chemicals	100211-060	Reagent
D,L-Lactide	Alfa Aesar	L09026	Reagent
Dichloromethane	Sigma Aldrich	320269	Solvent
Diethyl ether	Emd Millipore	EX0190	Solvent
N,N-Dimethylformamide	Sigma Aldrich	270547	Solvent
Dulbecco’s modified Eagle medium, DEME	CORNING Cellgo	10-013	Cell Media
Ethanol	Alfa Aesar	33361	Solvent
Formaldehyde	SIGMA Life Science	F8775	Fixative
Fetal bovine serum, FBS	HyClone	SH30071.01	Media Component
Filter paper, Grade 415, qualitative, crepe	VWR	28320	Filtration
Glycerol	Sigma Aldrich	G5516	Central node (3-arm)
Hexamethylene diisocyanate, HDI	Sigma Aldrich	52649	Crosslinker
Iron(III) chloride	Alfa Aesar	12357	Etching agent
Isopropyl alcohol	VWR	BDH1133	Solvent
Methanol	Alfa Aesar	L13255	Solvent
N,N'-dicyclohexylcarbodiimide	Aldrich	D80002	Solvent
N,N-Dimethylformamide	Sigma Aldrich	270547	Solvent
Nickel metal template	American Elements	Ni-860	Foam template
Neuroblastomas cells (SH-SY5Y)	ATCC	CRL-2266	Cell line
Penicillin streptomycin	Thermo SCIENTIFIC	15140122	Antibiotics
Polyethylene glycol 2000, PEG	Alfa Aesar	B22181	Reagent
Sodium azide	VWR	97064-646	Reagent
Sodium bicarbonate	AMRESCO	865	Drying salt
Sodium chloride	BDH	BDH9286	Drying salt
Sodium phosphate dibasic heptahydrate	Fisher Scientific	S-374	Drying salt
Sodium phosphate monobasic monohydrate	Sigma Aldrich	S9638	Drying salt
Sodium sulfate	Sigma Aldrich	239313	Drying salt
Tetrahydrofuran	Alfa Aesar	41819	Solvent
Thiosulfate de sodium	AMRESCO	393	Drying salt
Tin(II) 2-ethylhexanoate	Aldrich	S3252	Reagent
Toluene	Alfa Aesar	22903	Solvent
Triethylamine	Sigma Aldrich	471283	Reagent
Trypsin	HyClone	SH30042.01	Cell Detachment
Olympus FV1000