Name: patterning bioactive proteins or peptides on hydrogel using photochemistry for biological applications
Uploaded: 2017-09-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Patterning Bioactive Proteins or Peptides on Hydrogel Using Photochemistry for Biological Applications at JoVE.com

이 연구는 미국 심장 협회 과학자 개발 보조금에서 교부 금에 의해 주로 지원 되었다 (G.D. 하 12SDG12050083)는 건강의 국가 학회 (R21HL102773, G.D.에 R01HL118245)와 국립 과학 재단 (CBET 1263455 및 G.D. CBET-1350240).

1. 하이드로 겔 합성에 대 한 자료 준비 PEGDA, 리튬 페 닐-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinate (무릎), 그리고 fibronectin 무 균 조건 하에서 <ol><li>준비 재고 솔루션 기반 계산 (표 1A).
	<ol><li>밖으로 무게와 인산 염 버퍼 식 염 수 (PBS)에서 화합물을 디졸브. 일반적으로, PEGDA 솔루션 농도 사이 50 및 200mg/mL (5-20% 무게/볼륨) 작업을 유지 관리 합니다. 살 균을 위한 0.22 μ m 주사기 필터를 통해 PEGDA 솔루션 플라스틱. 
		참고: PEGDA 솔루션 호 일 빛에서 그들을 보호 하기 위해 배치로 덮여 유지. (권장) 각 실험에 대 한 PEGDA의 신선한 솔루션 준비.</li>
		<li>Reconstitute fibronectin 단백질 분말 제조 업체에 따라 &#39; s 추천. 1 mg/mL, aliquot에서 fibronectin 재고 솔루션을 유지 60 ~ 100 µ L aliquots에 그것을 사용까지-20 ° C에서 그들을 저장 하 고. 몇 시간 동안 4 ° C에서 aliquots를 녹 이십시오 또는 하룻밤 전에 사용. 단백질 주식 살 균 조건에 이미 제공 하지 않으면, 0.22 μ m 주사기 필터를 사용 하 여 살 균에 대 한. 
		참고: Fibronectin 셀 첨부 파일에 사용 됩니다. 다른 ECM 단백질 대용 될 수 있다.</li>
		<li>무릎 밖으로 무게를 재고 솔루션에 대 한 PBS에 녹; 전형적인 재고 농도 25 mg/mL 이다. 용 해와 어떤 문제가 sonicate. 살 균을 위한 0.22 μ m 필터를 통해 솔루션을 전달 합니다. 호 일 포장으로 무릎을 커버 하 고 몇 개월까지 4 ° C에서 그것을 유지. 
		참고: 무릎은 photoinitiator는 광화학에 대 한 사용.</li>
	</ol></li> <li>하이드로 겔 형성에 대 한 살 균 유리 슬라이드 금형을 준비.
	<ol><li>오토 클레이 브는 폴리에스터 시트; 각 젤 형을 위해 필요할. 적어도 2 시간에 대 한 70% 에탄올에서 두 개의 유리 슬라이드와 각 젤 형에 대 한 3 명의 플라스틱 스페이서 (두께 0.5 m m)를 적시십시오 하지만 일반적으로 하룻밤 담가 수 있도록. 사용 하기 10 분 전에 대 한 70% 에탄올에 각 젤 형에 대 한 5 개의 바인더 클립을 담근 다.</li>
		<li>장소 유리 슬라이드, 스페이서, 및 작은 압력가 시트에 바인더 클립 있도록 공기 건조 몇 시간 동안 세포 문화 후드에서.</li>
		<li>유리 슬라이드의 가장자리 주위에 플라스틱 스페이서를 배치 하 여 준비 히드로 금형. 두 번째 유리 슬라이드를 위에 놓습니다. 바인더 클립 위에 긴 양쪽에 2 개 나란히 단단히 스페이서 보안. 
		참고: 경우이 제대로 조립 하지는 젤 솔루션 것입니다 밖으로 누출.</li>
		<li>표면 소독 셀 문화 형 후드 사용 하기 30 분 전에 대 한 자외선. 중간을 통해, 플립 두 표면 노출 형.</li>
	</ol></li></ol> 2. 무료 Thiol 단백질 수정 <ol><li>아민 단백질 (표 1A)에 thiol로 변환 하기 위한 스프레드시트에서 계산을 사용 하 여 재고 솔루션 준비.
	<ol>반응 버퍼 수 있도록 <li>pH 8에 PBS를 조정 하 고 5 mM EDTA를 추가. 피 펫 멸 균에 대 한 0.22 μ m 주사기 필터에 반응 버퍼. 
		참고: EDTA은 중요 하다, 그것은 이황화 결합 형성에서 thiols를 보호. Thiol 그룹 반응 발생에 대 한 그들의 감소 된 모양에서 유지 되어야 합니다.</li>
		<li>2 iminothiolane 밖으로 무게 (Traut &#39; s 시 약) 2 mg/mL (14mm)의 재고 솔루션 농도 대 한 반응 버퍼에 그것을 분해 하 고. 살 균을 위한 0.22 μ m 주사기 필터를 통해 솔루션을 전달 합니다. 몇 개월까지 4 ° C에서 재고 솔루션 저장. 
		참고: 2-iminothiolane는 분자 단백질에 솔벤트 노출 무료 아민과 반응 하 고 무료 thiols로 그들을 변환 합니다.</li>
		<li>Reconstitute 0.1와 1 mg/mL 농도에서 반응 버퍼에 단백질. 하지 않는 한 이전 살 균, 살 균에 대 한 0.22 μ m 주사기 필터를 통해이 솔루션을 플라스틱. 
		참고:이 단백질은 하이드로 겔 표면에 무늬 생 화 확 적인 신호 이다. 또한, 단백질 농도 다를 수 있습니다, 높은 농도 이상적 강한 단백질 패턴.</li>
	</ol></li> <li>2 iminothiolane와 단백질 둘 다 재고 솔루션을 함께 혼합 하 여 반응; 표 1B를 사용 하 여 올바른 볼륨 비율. 일반적으로 단백질을 8:1 2 iminothiolane의 어 금 니 비율을 사용 하 여. 
	참고: 큰 단백질 이상 농도 희석, 2-iminothiolane의 높은 어 금 니 비율을 사용 합니다. 제조 업체를 참조 &#39; s 프로토콜 15.</li>
	<li>품 실 온에서 1 h에 대 한 반응. 제조 업체에 따라 나머지 반응에서 thiolated 단백질 제품을 제거 하려면 염 스핀 마이크로-열을 사용 하 여 &#39; s 프로토콜 16. 
	참고:이 수 지의 배제 한계는 5 KDa.</li>
	<li>사용 덮어 &#39; 단백질 당 무료 thiols의 수 양적 측정 분석 결과 s. 제조 업체에 따라 &#39; s 프로토콜 분석 결과 17.</li>
</ol> 3. 하이드로 겔 형성 <ol><li>만들기 젤 전조 솔루션 값에 따라 표 1 c에서 계산. 믹스 함께 PEGDA, fibronectin, 및 무릎 볼륨. 균질 성 해결책을 보장 하지만 거품을 만들지를 적극적으로 솔루션 플라스틱 솔루션은 빛 으로부터 보호 유지.</li>
	<li>플라스틱 젤 전조 솔루션 젤 형의 두 유리 슬라이드 사이 신중 하 게. 일반적으로, 금형에 800 그리고 1000 µ L 사이 볼륨을 추가 합니다. 노출 형 UV 빛을에 젤 솔루션 (파장: 365 nm, 전원: 3-4 mW/cm 2) 1-2 분은 하이드로 겔 형성. 
	참고: 그것은 기능을 패턴화 표면 단백질 제한으로 장기간된 자외선에 하이드로 겔을 노출 하지 마십시오.</li>
	<li>바인더 클립 제거 하 고 부드럽게 두 측면 스페이서에 압력 반대 위치에 적용 하 여 최고의 유리 슬라이드를 제거.</li>
	<li>적절 한 크기의 생 검 펀치를 사용 하 여 하이드로 겔 샘플을 잘라. 복제 역할 및 샘플 제어 젤 사각형에서 여러 hydrogels 퇴근.</li>
</ol> 4. 하이드로 겔 강성 측정 8mm 병렬 플레이트 고분자에 대 한 <ol><li>펀치 hydrogels는 8 개 m m 직경 생 검 펀치. 고분자에 한 하이드로 겔 샘플을 로드 (재료의 표 참조).</li>
	<li>낮은 병렬 플레이트 형상 만들기까지 직경에서 8 m m 즉 젤의 표면 접촉. 0.5 m m 두꺼운 하이드로 겔 샘플 0.5 m m의 간격 거리를 유지.</li>
	<li>0.1% 변형, 0.1 Hz 주파수, 및 37에 5 분에 대 한 수행 시간 스윕 ° C. 평균 G &#39; 각 시간 청소 값. 각 구성의 복제에 대 한 독립적인 hydrogels 실행. 
	참고: G &#39; 값 한다 안정적일 시간 포인트; 그들은, % 변형 및 주파수 스윕 적절 한 선택 하려면 수행 해야 하는 경우 값 14.</li>
</ol> 5. 단백질 패턴 <ol><li>준비 컴퓨터 원조 설계 (CAD) 프로그램을 사용 하 여 포토 마스크에 대 한 원하는 패턴. 고해상도 프린터를 사용 하 여 투명 시트에는 포토 마스크를 인쇄 합니다. 사용 하기 10 분 전에 대 한 70% 에탄올에는 포토 마스크를 담근 다. 사용 하기 전에 셀 문화 후드에 건조 공기를 포토 마스크 허용.</li>
	<li>표면 패턴화 된 하이드로 겔의 표면에 2 단계에서 준비 하는 thiolated 단백질 해결책을 추가 합니다. 플라스틱 thiolated 각 컷 아웃 젤의 표면에 단백질 해결책의 1-2 µ L/c m 2. 
	참고: 그것은 단백질 볼륨;을 최소화 하는 것이 중요 균등 하 게 하이드로 겔 샘플의 전체 표면을 커버 하기에 충분 한 추가.</li>
	<li>신중 하 게는 히드로의 표면에는 포토 마스크를 놓습니다. 포토 마스크 및 하이드로 겔 표면 사이 공기 방울을 허용 하지 않습니다. 부드럽게 눌러 모든 거품을 제거 하는 마스크에 그 형태.</li>
	<li>노출 UV 빛의 두 번째 라운드에 하이드로 겔 (파장: 365 nm, 전원: 3-4 mW/cm 2) 30-60 미에 대 한 
	참고: 패턴을 만들는 강력한 단백질 기능의 상실을 유발 하지 않고 충분 한 UV 빛에 노출 패턴에 중요 하다.</li>
	<li>Hydrogels 제거 하 unreacted 종 고 잘 배지 내의 각 히드로 PBS로 세척. 각 잘;에 젤을 배치할 때 조심 패턴화 된 표면 위로 얼굴 인지 다는 것을 확인 하십시오. 4 ° C에서 PBS에는 젤을 씻어 젤은 4에 적어도 2 주 동안 안정적인 ° c.</li>
</ol> 6. 셀 시드 Hydrogels 준비 <ol><li>뿌리기 전에 37 ° C에서 5-10 분에 대 한 기저 매체에 젤을 품 어. 인간의 탯 줄 정 맥 내 피 세포 (HUVECs), 성장 인자 없이 EGM 2 매체 사용 하 여. 각 추가 매체의 볼륨을 최소화 히드로 부동 방지 하기 위해 잘. 48-잘 접시 사용 매체의 250 µ L 볼륨.</li>
	<li>스핀 300 x에 접시 내려 g는 hydrogels 우물의 하단에 위치 하 고 부유 하지 3 분. 셀 뿌리기 직전 이렇게.</li>
</ol> 7. Hydrogels에 시드 셀 셀 시드를 위한 <ol><li>사용 표준 살 균 포유류 세포 문화 절차 및 실험 절차. 표준 세포 분리 프로토콜을 사용 하 여 조직 배양 플라스 크에서 HUVECs를 제거 합니다. 살 균 PBS 가진 조직 문화 접시를 세척 하 고 37에서 3-5 분에 대 한 트립 신으로 품 어 ° c.</li>
	<li>초과 셀 매체 또는 트립 신 중 화제 솔루션 trypsinized 세포 현 탁 액을 끄다.</li>
	<li>5 분 신중 하 게는 상쾌한을 제거 하 고 계속 셀 펠 릿 세포 현 탁 액 300 x g에서 원심 분리기에 아래로 회전.</li>
	<li>없는 성장 요인으로 기저 EGM-2에서 셀 펠 릿을 resuspend. hemocytometer를 사용 하 여 셀 카운팅을 위한.</li>
	<li>추가 75000 셀/cm 2 각 하이드로 겔을 천천히 잘을 방해는 젤 각 센터에 pipetting으로 표면. 위치에서 37 ° c. 셀 문화 인큐베이터에 잘 플레이트 대 한 일, 주기적으로 관찰을 위한 접시 제거.</li>
</ol> 8. Bioactivity의 평가 <ol><li>하룻밤에 37 ° C와 200 rpm에서 궤도 정지에서 파운드 국물에서 문화 E. 콜라이. 대장균 문화 아래로 회전 시키십시오, 가만히 따르다, 그리고 PBS의 최소 볼륨에서 셀 펠 릿을 다시 구성 하기. lysozyme 밖으로 무게 및 재고 솔루션 1 mg/mL에서 reconstitute.</li>
	<li>는 Microcentrifuge 튜브 lysozyme 재고 솔루션의 작은 양 (25 µ L) 플라스틱. 무릎 photoinitiator (0-12 m m)의 다양 한 레벨을 추가 하 고 UV 빛의 1 분 샘플을 노출. 별도 그룹에서 lysozyme 솔루션 랩 (2 mM)의 동일한 금액을 추가 하 고 다양 한 UV 빛 시간 샘플을 노출 (0-4 분). 각 치료에 대 한 복제를 포함.</li>
	<li>추가 동등한 양의 집중된 대장균 0.5 mg/mL의 최종 lysozyme 단백질 농도 대 한 각 lysozyme 샘플 솔루션. 실 온에서 4 h 혼합된 솔루션을 품 어. 
	참고:이 시간 기능 lysozyme lyse 세균성 세포 벽 및 솔루션으로 단백질을 풀어 수 있습니다.</li>
	<li>치료 lysozyme 긍정적인 통제에 대 한 대장균과 인 큐베이 팅을 사용 하 여이 100% 생리 활성 측정을 고려. PBS 부정적인 제어로 혼자와 incubated lysozyme 솔루션을 사용 하 여.</li>
	<li>세포 파편을 제거 하 고 상쾌한을 유지 샘플 아래로 회전 합니다. 척도 lysate 박테리아의 양을 측정 하는 상쾌한 내 단백질의 총 농도를 Bradford 분석 실험을 실행.</li>
	<li>실행 제조 업체에 따라 Bradford 분석 실험 &#39; s 프로토콜 18. 배 부정적인 제어에 비해 단백질 농도 변경 계산.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Yao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-effects+of+matrix+low+elasticity+and+aligned+topography+on+stem+cell+neurogenic+differentiation+and+rapid+neurite+outgrowth.">Co-effects of matrix low elasticity and aligned topography on stem cell neurogenic differentiation and rapid neurite outgrowth.</a> Nanoscale. 8 (19), 10252-10265 (2016).</li><li>Evans, N. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substrate+stiffness+affects+early+differentiation+events+in+embryonic+stem+cells.">Substrate stiffness affects early differentiation events in embryonic stem cells.</a> Eur Cells Mater. 18, 1-13 (2009).</li><li>Ye, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+Stiffness+and+Nanoscale+Spatial+Organization+of+Cell-Adhesive+Ligands+Direct+Stem+Cell+Fate.">Matrix Stiffness and Nanoscale Spatial Organization of Cell-Adhesive Ligands Direct Stem Cell Fate.</a> Nano Lett. 15 (7), 4720-4729 (2015).</li><li>Discher, D. E., Janmey, P., 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=Tissue+cells+feel+and+respond+to+the+stiffness+of+their+substrate.">Tissue cells feel and respond to the stiffness of their substrate.</a> Science. 310 (5751), 1139-1143 (2005).</li><li>Sridhar, B. V., Doyle, N. R., Randolph, M. A., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Covalently+tethered+TGF-beta1+with+encapsulated+chondrocytes+in+a+PEG+hydrogel+system+enhances+extracellular+matrix+production.">Covalently tethered TGF-beta1 with encapsulated chondrocytes in a PEG hydrogel system enhances extracellular matrix production.</a> J Biomed Mater Res A. 102 (12), 4464-4472 (2014).</li><li>Salinas, C. N., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decorin+moieties+tethered+into+PEG+networks+induce+chondrogenesis+of+human+mesenchymal+stem+cells.">Decorin moieties tethered into PEG networks induce chondrogenesis of human mesenchymal stem cells.</a> J Biomed Mater Res A. 90 (2), 456-464 (2009).</li><li>Joddar, B., Guy, A. T., Kamiguchi, H., Ito, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+gradients+of+chemotropic+factors+from+immobilized+patterns+to+guide+axonal+growth+and+regeneration.">Spatial gradients of chemotropic factors from immobilized patterns to guide axonal growth and regeneration.</a> Biomaterials. 34 (37), 9593-9601 (2013).</li><li>Wylie, R. G., Ahsan, S., Aizawa, Y., Maxwell, K. L., Morshead, C. M., Shoichet, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatially+controlled+simultaneous+patterning+of+multiple+growth+factors+in+three-dimensional+hydrogels.">Spatially controlled simultaneous patterning of multiple growth factors in three-dimensional hydrogels.</a> Nat Mater. 10 (10), 799-806 (2011).</li><li>Tibbitt, M. W., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogels+as+extracellular+matrix+mimics+for+3D+cell+culture.">Hydrogels as extracellular matrix mimics for 3D cell culture.</a> Biotechnol Bioeng. 103 (4), 655-663 (2009).</li><li>Lutolf, M. P., Hubbell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+biomaterials+as+instructive+extracellular+microenvironments+for+morphogenesis+in+tissue+engineering.">Synthetic biomaterials as instructive extracellular microenvironments for morphogenesis in tissue engineering.</a> Nat Biotechnol. 23 (1), 47-55 (2005).</li><li>Saik, J. E., Gould, D. J., Keswani, A. H., Dickinson, M. E., West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomimetic+hydrogels+with+immobilized+ephrinA1+for+therapeutic+angiogenesis.">Biomimetic hydrogels with immobilized ephrinA1 for therapeutic angiogenesis.</a> Biomacromolecules. 12 (7), 2715-2722 (2011).</li><li>McCall, J. D., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thiol-ene+photopolymerizations+provide+a+facile+method+to+encapsulate+proteins+and+maintain+their+bioactivity.">Thiol-ene photopolymerizations provide a facile method to encapsulate proteins and maintain their bioactivity.</a> Biomacromolecules. 13 (8), 2410-2417 (2012).</li><li>Fairbanks, B. D., Schwartz, M. P., Bowman, C. N., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoinitiated+polymerization+of+PEG-diacrylate+with+lithium+phenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinate:+polymerization+rate+and+cytocompatibility.">Photoinitiated polymerization of PEG-diacrylate with lithium phenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinate: polymerization rate and cytocompatibility.</a> Biomaterials. 29 (6), 997-1003 (2009).</li><li>Zuidema, J. M., Rivet, C. J., Gilbert, R. J., Morrison, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+protocol+for+rheological+characterization+of+hydrogels+for+tissue+engineering+strategies.">A protocol for rheological characterization of hydrogels for tissue engineering strategies.</a> J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 102 (5), 1063-1073 (2014).</li><li>Truat's Reagent Instructions. Thermo Scientific Available from: <a target="_blank" href="https://tools.thermofisher.com/content/sfs/.../MAN0011238_Trauts_Reag_UG.pdf">https://tools.thermofisher.com/content/sfs/.../MAN0011238_Trauts_Reag_UG.pdf</a> (2017)</li><li>Ellman's Reagent Instructions. Thermo Scientific Available from: <a target="_blank" href="https://tools.thermofisher.com/content/sfs/manuals/MAN0011216_Ellmans_Reag_UG.pdf">https://tools.thermofisher.com/content/sfs/manuals/MAN0011216_Ellmans_Reag_UG.pdf</a> (2017)</li><li>Desalting Columns. GE Life Sciences Available from: <a target="_blank" href="https://www.gelifesciences.com/gehcls_images/GELS/Related%20Content/Files/1478781880316/litdoc52130800_2016111034421.pdf">https://www.gelifesciences.com/gehcls_images/GELS/Related%20Content/Files/1478781880316/litdoc52130800_2016111034421.pdf</a> (2017)</li></ol>

저자는 공개 없다.

이 프로토콜에는 생물 학적 응용에 대 한 생리 활성 단백질 패턴을 만들기 위한 방법을 제공 한다. 다른 실험을 위해이 프로토콜에 맞게 만들 수 있는 몇 가지 수정이 있다. 첫째, 셀 첨부 파일 요구 사항을 다른 세포 유형에 대 한 달라질 수 있습니다. 가난한 셀 첨부 파일은 젤을 처음 관찰 된 경우 솔루션 내에 전조 ECM 단백질의 농도 증가 시키는 것이 좋습니다. 다른 ECM 단백질 fibronectin, 콜라겐, l...

셀 동작에 영향을 주는 많은 자극을 확인 하 고 있습니다. 일반적으로, 일반적인 셀 자란 기법; 세포질 응답 유도 용 해 요소에 의존 그러나,이 접근 방식에는 한계가 있다. 이러한 메서드는 일반적으로 모든 신호 모티브를 정확 하 게 표시 수 없습니다 vivo에서. 이러한 신호 메커니즘 등 분리 된 성장 인자, 세포-세포 신호, 공간 특정 생 화 확 적인 신호입니다. 또한, 기판 강성 셀 동작 및 줄기 세포 분화에 중요 한 역할을 재생할 수 있습니다 하 고 일반적인 셀 자란 사례1,2를 사용 하 여 쉽게 조작 하지는. 소재 접근 이러한 신호 메커니즘을 탐험을 시작 하는 새로운 플랫폼을 제공 합니다. 특히, hydrogels 기판 강성3,4, immobilizing 단백질 및 펩 티 드5,6, 튜닝 하 고 공간적으로 특정 패턴7, 을 만들기 위한 우수한 후보자는 8.
Hydrogels 건설 기계 조직 공학 세포 외 기질 (ECM)9,10그들의 생물 및 생 화 확 적인 공통점 때문에 일반적으로 사용 됩니다. 천연 고분자 생체 고 신체의 많은 조직에서 발견 되는 건설 기계에 대 한 일반적인 선택입니다. 천연 고분자를 사용 하 여 기판으로의 한계는 그들은 bioconjugation에 대 한 쉽게 조작된 화학 moieties 부족 이다. 다른 한편으로, 합성 hydrogels 같은 말뚝,으로 우수한 플랫폼 대상된 화학11,12. 또한, 말뚝 hydrogels 세포질 응답을 유도 하지 않습니다 하 고 따라서 생리 건설 기계를 만들기 위한 불활성 등뼈로 사용 됩니다.
만들려면 생리 hydrogels, photopolymerization 그리고 thiol ene 클릭 화학 반응 고용 됩니다. 이 photoreactions는 photoinitiator와 UV 광원을 필요로합니다. Photoinitiators는 UV 빛을 소개 하 고, 채권 양식 기를 휴식. 논문 래 디 칼 개시 반응에 필요 하지만 단백질 bioactivity12,13에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, photoinitiator 및 단백질 bioactivity를 유지 하기 위해 자외선 노출 시간을 최적화 하기 위해 결정적 이다.
이 방법에서는, hydrogels 아크릴-아크릴 체인 성장 photopolymerization 통해 합성 됩니다. 못-빛 (PEGDA) 단위체 분기 폴리머 네트워크는 하이드로 겔의 구조에 대 한 책임을 형성 하기 위하여 서로 함께 반응. 솔루션 내에 젤 선구자 PEGDA 단위체의 농도 기판 강성을 제어 합니다. 때문에 작은 크기는 하이드로 겔의 기 공, fibronectin 같은 ECM 단백질 셀 첨부 파일을 위해 하이드로 겔 내에서 쉽게 통합 될 수 있다. 마지막으로, 이러한 hydrogels 생리 활성 펩 티 드 표면 패턴 또는 단백질 thiol ene 통해 클릭 화학 반응. 여기, 하이드로 겔 시스템 내에서 unreacted 무료 아크릴레이트 단백질 또는 펩 티 드 UV 빛에 노출 되 면에 있는 무료 thiols와 반응 합니다. 단백질 또는 펩 티 드 히드로 표면에 움직일 수 있다, 후는 히드로 저장할 수 있습니다 4 ° C에서 몇 주 동안 bioactivity의 손실 없이. 이 편의성, 유연한 실험 계획 및 연구소 간의 협력에 대 한 가능성을 제공 합니다. 전반적으로,이 플랫폼 biomechanical 및 공간 생 화 확 적인 제어, 서로 독립적으로, 세포질 행동에 영향을 기회에 대 한 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>PEG-diacrylate (PEGDA)</td><td>Laysan Bio</td><td>ACRL-PEG-ACRL-3400</td><td>Can also be synthesized or purchased through other venders. Different molecular weights can be used.</td></tr><tr><td>Lithium Phenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinate (LAP)</td><td></td><td></td><td>Synthesized in lab</td></tr><tr><td>Fibronectin</td><td>Corning</td><td>356008</td><td>Other cell attachment proteins can be used, such as laminin, matrigel</td></tr><tr><td>Phosphate-buffered saline (PBS)</td><td>Sigma</td><td>D8537-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Photomask</td><td>FineLine Imaging</td><td>n/a</td><td>Custom prints on transparent sheets with high resolution DPI.</td></tr><tr><td>Binder Clips</td><td>Various Vendors</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Compact UV Light Source (365nm)</td><td>UVP</td><td>UVP-21</td><td>Other UV light sources can be used, calibration of power is required.</td></tr><tr><td>2-iminothiolane (Pierce Traut&amp;rsquo;s Reagent)</td><td>Thermo Sci.</td><td>26101</td><td></td></tr><tr><td>Ellman&amp;rsquo;s Reagent: DTNB; 5,5-dithio-bis(2-nitrobenzoic acid)</td><td>Thermo Sci.</td><td>22582</td><td></td></tr><tr><td>human umbilical vein endothelial cells (HUVECs)</td><td>Lonza</td><td></td><td>passage number between 6- 10</td></tr><tr><td>EGM-2 Media</td><td>Lonza</td><td>CC31-56, CC-3162</td><td>EGM-2 without growth factors was used in experiments. Full EGM-2 media was used for cell maintainance</td></tr><tr><td>0.25% Trypsin EDTA</td><td>Life Tech</td><td>25200-056</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin Neutralizer</td><td>Life Tech</td><td>R-002-100</td><td></td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>Various Venders</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hemocytometer</td><td>Hausser Sci. Bright-line</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E6758</td><td></td></tr><tr><td>0.22&amp;micro;m filter</td><td>Cell Treat</td><td>229743</td><td></td></tr><tr><td>1mL Syringe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glass Microscope Slides</td><td>Fisher Sci.</td><td>12-550C</td><td></td></tr><tr><td>Plastic spacers</td><td>Various Venders</td><td></td><td>0.5mm thickness</td></tr><tr><td>70% Ethanol</td><td>BICCA</td><td>2546.70-1</td><td></td></tr><tr><td>Bio-shield</td><td>Bio-shield</td><td>19-150-0010</td><td></td></tr><tr><td>Bradford Reagent&amp;nbsp;</td><td>BIO-RAD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Desalting Resin - Sephadex G-25</td><td>GE Healthcare</td><td>95016-754</td><td></td></tr><tr><td>Microspin Columns</td><td>Thermo Sci.</td><td>PI69725</td><td></td></tr><tr><td>AR-G2 rehometer</td><td>TA Instruments</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

patterning bioactive proteins or peptides on hydrogel using photochemistry for biological applications

많은 생물학 자극 셀 동작 및 줄기 세포 분화에 영향을 미칠 수 있다. 일반 셀 문화 접근 제어 셀 동작에 매체 내의 수용 성 요소에 의존합니다. 그러나, 녹는 추가 특정 매트릭스 바인딩된 성장 인자와 같은 모티프, 신호, 셀 셀 신호, 및 일반적인 영향 세포에는 공간 생 화 확 적인 신호를 모방 수 없습니다. 또한, 기판 강성 같은 매트릭스의 생물 속성 하지 쉽게 조작 되 기존의 셀 경작 관행을 사용 하 여 셀 운명에 중요 한 역할을 재생 합니다. 이 방법에서는, 우리는 합성 폴 리 에틸렌 글리콜 (PEG) hydrogels 광화학을 사용 하 여에 꽃무늬 생리 활성 단백질을 제공 하는 간단한 프로토콜을 설명 합니다. 이 플랫폼 기판 강성 및 공간 생 화 확 적인 신호는 독립적으로 제어할 수 있습니다. 이러한 hydrogels 순수 관련 강성 값의 큰 범위를 얻을 수 있습니다. 또한, 이러한 hydrogels 표면 생리 활성 펩 티 드와 photopatterned 또는 단백질 thiol ene 통해 클릭 화학 반응. 이러한 메서드는 표면 동원 정지 후 단백질 기능을 유지 하기 위해 최적화 되었습니다. 이 어떤 단백질 또는 펩 티 드의 다양 한 패턴을 만들에 적용할 수 있는 다양 한 프로토콜입니다. 마지막으로, 이러한 생리 hydrogels의 표면에 시드 셀 그들은 공간 특정 신호에 응답 시간이 지남에 모니터링할 수 있습니다.

못 hydrogels의 표면에 생리 패턴을 만들 수 프로토콜은 그림 1에 나와 있습니다. 스프레드시트 볼륨 및 각 재고 솔루션 (테이블 1A)에 대 한 농도 계산 하기 위해 개발 되었다. 단백질은 하이드로 겔의 표면에 움직일 수는 2-iminothiolane (그림 1B)로 수정 됩니다. 이 반응은 표 1B에서 볼륨을 사용 ?...

Watch this Scientific Journal Video about Patterning Bioactive Proteins or Peptides on Hydrogel Using Photochemistry for Biological Applications at JoVE.com

Patterning Bioactive Proteins or Peptides on Hydrogel Using Photochemistry for Biological Applications

이 방법에서는, 우리 photopolymerization를 사용 하 고 제공 하는 폴 리 에틸렌 글리콜 (PEG) hydrogels의 표면에 단백질 또는 펩 티 드 패턴을 만들 수 클릭 화학 기법 움직일 생리 신호 vitro에 세포질 응답의 연구에 대 한 .

생리 활성 단백질 또는 펩 티 드 히드로 광화학을 사용 하 여 생물 학적 응용에 대 한에 패턴화

There are many biological stimuli that can influence cell behavior and stem cell differentiation. General cell culture approaches rely on soluble factors ...

patterning-bioactive-proteins-or-peptides-on-hydrogel-using

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.2K 조회수.  Rensselaer Polytechnic Institute. 이 방법에서는, 우리 photopolymerization를 사용 하 고 제공 하는 폴 리 에틸렌 글리콜 (PEG) hydrogels의 표면에 단백질 또는 펩 티 드 패턴을 만들 수 클릭 화학 기법 움직일 생리 신호 vitro에 세포질 응답의 연구에 대 한 .

비디오: Patterning Bioactive Proteins or Peptides on Hydrogel Using Photochemistry for Biological Applications

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.

기계 다이나믹 셀 문화 Microfabricated 플랫폼

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

연구

생체공학

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large variety of PEG molecular weights and configurations (arm number, arm length, and branching pattern) affords researchers tight control over resulting hydrogel structures and properties, including Young&#8217;s modulus and mesh size. This video will illustrate a rapid, efficient, solvent-free, microwave-assisted method to methacrylate PEG precursors into poly(ethylene glycol) dimethacrylate (PEGDM). This synthetic method provides much-needed starting materials for applications in drug delivery and regenerative medicine. The demonstrated method is superior to traditional methacrylation methods as it is significantly faster and simpler, as well as more economical and environmentally friendly, using smaller amounts of reagents and solvents. We will also demonstrate an adaptation of this technique for on-resin methacrylamide functionalization of peptides. This on-resin method allows the N-terminus of peptides to be functionalized with methacrylamide groups prior to deprotection and cleavage from resin. This allows for selective addition of methacrylamide groups to the N-termini of the peptides while amino acids with reactive side groups (e.g.&#160;primary amine of lysine, primary alcohol of serine, secondary alcohols of threonine, and phenol of tyrosine) remain protected, preventing functionalization at multiple sites. This article will detail common analytical methods (proton Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (;H-NMR) and Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight mass spectrometry (MALDI-ToF)) to assess the efficiency of the functionalizations. Common pitfalls and suggested troubleshooting methods will be addressed, as will modifications of the technique which can be used to further tune macromer functionality and resulting hydrogel physical and chemical properties. Use of synthesized products for the formation of hydrogels for drug delivery and cell-material interaction studies will be demonstrated, with particular attention paid to modifying hydrogel composition to affect mesh size, controlling hydrogel stiffness and drug release.

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

This video will illustrate a rapid, efficient method to methacrylate poly(ethylene glycol), enabling chain polymerizations and hydrogel synthesis. It will demonstrate how to similarly introduce methacrylamide functionalities into peptides, detail common analytical methods to assess functionalization efficiency, provide suggestions for troubleshooting and advanced modifications, and demonstrate typical hydrogel characterization techniques.

전자 레인지를 이용한 폴리의 기능화 (에틸렌 글리콜) 및 체인 중합 및 하이드로 겔 형성에있는 사용을위한 온 수지 펩티드

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

화학

Preparation of Hydroxy-PAAm Hydrogels for Decoupling the Effects of Mechanotransduction Cues

It is now well established that many cellular functions are regulated by interactions of cells with physicochemical and mechanical cues of their extracellular matrix (ECM) environment. Eukaryotic cells constantly sense their local microenvironment through surface mechanosensors to transduce physical changes of ECM into biochemical signals, and integrate these signals to achieve specific changes in gene expression. Interestingly, physicochemical and mechanical parameters of the ECM can couple with each other to regulate cell fate. Therefore, a key to understanding mechanotransduction is to decouple the relative contribution of ECM cues on cellular functions.
Here we present a detailed experimental protocol to rapidly and easily generate biologically relevant hydrogels for the independent tuning of mechanotransduction cues in vitro. We chemically modified polyacrylamide hydrogels (PAAm) to surmount their intrinsically non-adhesive properties by incorporating hydroxyl-functionalized acrylamide monomers during the polymerization. We obtained a novel PAAm hydrogel, called hydroxy-PAAm, which permits immobilization of any desired nature of ECM proteins. The combination of hydroxy-PAAm hydrogels with microcontact printing allows to independently control the morphology of single-cells, the matrix stiffness, the nature and the density of ECM proteins. We provide a simple and rapid method that can be set up in every biology lab to study in vitro cell mechanotransduction processes. We validate this novel two-dimensional platform by conducting experiments on endothelial cells that demonstrate a mechanical coupling between ECM stiffness and the nucleus.

We present a new polyacrylamide hydrogel, called hydroxy-PAAm, that allows a direct binding of ECM proteins with minimal cost or expertise. The combination of hydroxy-PAAm hydrogels with microcontact printing facilitates independent control of many cues of the natural cell microenvironment for studying cellular mechanostransduction.

mechanotransduction의 큐의 영향 디커플링에 대한 히드 록시 PAAm 히드로 겔의 제조

It is now well established that many cellular functions are regulated by interactions of cells with physicochemical and mechanical cues of their ...

Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis

Organic contaminants adsorbed on the surface of titanium dioxide (TiO2) can be decomposed by photocatalysis under ultraviolet (UV) light. Here we describe a novel protocol employing the TiO2 photocatalysis to locally alter cell affinity of the substrate surface. For this experiment, a thin TiO2 film was sputter-coated on a glass coverslip, and the TiO2 surface was subsequently modified with an organosilane monolayer derived from octadecyltrichlorosilane (OTS), which inhibits cell adhesion. The sample was immersed in a cell culture medium, and focused UV light was irradiated to an octagonal region. When a neuronal cell line PC12 cells were plated on the sample, cells adhered only on the UV-irradiated area. We further show that this surface modification can also be performed in situ, i.e., even when cells are growing on the substrate. Proper modification of the surface required an extracellular matrix protein collagen to be present in the medium at the time of UV irradiation. The technique presented here can potentially be employed in patterning multiple cell types for constructing coculture systems or to arbitrarily manipulate cells under culture.

Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis

We describe a protocol for modifying cell affinity of a scaffold surface in aqueous environment. The method takes advantage of titanium dioxide photocatalysis to decompose organic film in the photo-irradiated region. We show that it can be used to create microdomains of scaffolding proteins, both ex situ and in situ.

산화 티타늄을 사용하여 수성 환경에서 단백질과 세포를 포토 패터닝<sub&gt; 2</sub&gt; 광촉매

Organic contaminants adsorbed on the surface of titanium dioxide (TiO2) can be decomposed by photocatalysis under ultraviolet (UV) light. Here we describe ...

The Synthesis of RGD-functionalized Hydrogels as a Tool for Therapeutic Applications

The use of polymers as biomaterials has provided significant advantages in therapeutic applications. In particular, the possibility to modify and functionalize polymer chains with compounds that are able to improve biocompatibility, mechanical properties, or cell viability allows the design of novel materials to meet new challenges in the biomedical field. With the polymer functionalization strategies, click chemistry is a powerful tool to improve cell-compatibility and drug delivery properties of polymeric devices. Similarly, the fundamental need of biomedicine to use sterile tools to avoid potential adverse-side effects, such as toxicity or contamination of the biological environment, gives rise to increasing interest in the microwave-assisted strategy.
The combination of click chemistry and the microwave-assisted method is suitable to produce biocompatible hydrogels with desired functionalities and improved performances in biomedical applications. This work aims to synthesize RGD-functionalized hydrogels. RGD (arginylglycylaspartic acid) is a tripeptide that can mimic cell adhesion proteins and bind to cell-surface receptors, creating a hospitable microenvironment for cells within the 3D polymeric network of the hydrogels. RGD functionalization occurs through Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition. Some PAA carboxyl groups are modified with an alkyne moiety, whereas RGD is functionalized with azido acid as the terminal residue of the peptide sequence. Finally, both products are used in a copper catalyzed click reaction to permanently link the peptide to PAA. This modified polymer is used with carbomer, agarose and polyethylene glycol (PEG) to synthesize a hydrogel matrix. The 3D structure is formed due to an esterification reaction involving carboxyl groups from PAA and carbomer and hydroxyl groups from agarose and PEG through microwave-assisted polycondensation. The efficiency of the gelation mechanism ensures a high degree of RGD functionalization. In addition, the procedure to load therapeutic compounds or biological tools within this functionalized network is very simple and reproducible.

We present a protocol for the synthesis of RGD-functionalized hydrogels as devices for cell and drug delivery. The procedure involves copper catalyzed alkyne-azide cycloaddition (CuAAC) between alkyne-modified polyacrylic acid (PAA) and a RGD-azide derivative. The hydrogels are formed using microwave-assisted polycondensation and their physicochemical properties are investigated.

치료 응용 프로그램을위한 도구로 RGD-작용 히드로 겔의 합성

The use of polymers as biomaterials has provided significant advantages in therapeutic applications. In particular, the possibility to modify and ...

Light-mediated Formation and Patterning of Hydrogels for Cell Culture Applications

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In particular, light-mediated click reactions, such as photoinitiated thiol&#8722;ene and thiol&#8722;yne reactions, afford spatiotemporal control over material properties and allow the design of systems with a high degree of user-directed property control. Fabrication and modification of hydrogel-based biomaterials using the precision afforded by light and the versatility offered by these thiol&#8722;X photoclick chemistries are of growing interest, particularly for the culture of cells within well-defined, biomimetic microenvironments. Here, we describe methods for the photoencapsulation of cells and subsequent photopatterning of biochemical cues within hydrogel matrices using versatile and modular building blocks polymerized by a thiol&#8722;ene photoclick reaction. Specifically, an approach is presented for constructing hydrogels from allyloxycarbonyl (Alloc)-functionalized peptide crosslinks and pendant peptide moieties and thiol-functionalized poly(ethylene glycol) (PEG) that rapidly polymerize in the presence of lithium acylphosphinate photoinitiator and cytocompatible doses of long wavelength ultraviolet (UV) light. Facile techniques to visualize photopatterning and quantify the concentration of peptides added are described. Additionally, methods are established for encapsulating cells, specifically human mesenchymal stem cells, and determining their viability and activity. While the formation and initial patterning of thiol-alloc hydrogels are shown here, these techniques broadly may be applied to a number of other light and radical-initiated material systems (e.g., thiol-norbornene, thiol-acrylate) to generate patterned substrates.

We describe a sequential process for light-mediated formation and subsequent biochemical patterning of synthetic hydrogel matrices for three-dimensional cell culture applications. The construction and modification of hydrogels with cytocompatible photoclick chemistry is demonstrated. Additionally, facile techniques to quantify and observe patterns and determine cell viability within these hydrogels are presented.

세포 배양 응용 프로그램에 대한 히드로 겔의 빛 매개 형성 및 패터닝

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In ...

Simple Lithography-Free Single Cell Micropatterning using Laser-Cut Stencils

Micropatterning techniques have been widely used in cell biology to study effects of controlling cell shape and size on cell fate determination at single cell resolution. Current state-of-the-art single cell micropatterning techniques involve soft lithography and micro-contact printing, which is a powerful technology, but requires trained engineering skills and certain facility support in microfabrication. These limitations require a more accessible technique. Here, we describe a simple alternative lithography-free method: stencil-based single cell patterning. We provide step-by-step procedures including stencil design, polyacrylamide hydrogel fabrication, stencil-based protein incorporation, and cell plating and culture. This simple method can be used to pattern an array of as many as 2,000 cells. We demonstrate the patterning of cardiomyocytes derived from single human induced pluripotent stem cells (hiPSC) with distinct cell shapes, from a 1:1 square to a 7:1 adult cardiomyocyte-like rectangle. This stencil-based single cell patterning is lithography-free, technically robust, convenient, inexpensive, and most importantly accessible to those with a limited bioengineering background.

This protocol introduces a lithography-free micropatterning method that is simple and accessible to those with a limited bioengineering background. This method utilizes customized laser-cut stencils to micropattern extracellular matrix proteins in a shape of interest for modulating cell morphologies. The procedure for micropatterning is demonstrated using induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes.

레이저 컷 스텐실을 사용한 간단한 리소그래피 없는 단일 셀 마이크로패터닝

Micropatterning techniques have been widely used in cell biology to study effects of controlling cell shape and size on cell fate determination at single ...

발생학

<meta charset="utf8"></head><body> 펩타이드 하이드로겔: ECF-5의 환경적으로 반응하는 겔화 방법

Preparation of Mechanically Stable Self-Assembled Peptides Hydrogels

Peptide hydrogels are highly hydrophilic, three-dimensional network gels formed by the self-assembly of nanofibers or polymers, creating water-locking networks. Their morphology closely resembles that of the extracellular matrix, allowing them to exhibit both the biological functions of peptides and responsive gelation properties. These unique characteristics have led to their extensive application in tissue engineering, three-dimensional cell culture, cancer therapy, regenerative medicine, and other biomedical fields. This article describes three methods for preparing ECF-5 peptide hydrogels using self-assembling peptides with environmentally responsive gelation processes: (1) pH-responsive gelation: varying pH levels induce the protonation or deprotonation of amino acid residues, altering electrostatic interactions between peptide molecules and promoting their self-assembly into hydrogels; (2) Metal ion addition: polyvalent metal ions chelate with negatively charged amino acid residues, acting as bridges between peptides to form a network hydrogel; (3) Solvent exchange: hydrophobic peptides are initially dissolved in non-polar organic solvents and subsequently induce self-assembly into hydrogels upon transitioning to a polar aqueous environment. These methods utilize conventional experimental procedures to facilitate peptide self-assembly into hydrogels. By designing peptide sequences to align with specific gelation-inducing conditions, it is possible to achieve finely tuned micro/nanostructures and biological functions, highlighting the significant potential of peptide hydrogels in the biomedical domain.

<meta charset="utf8"></head><body>저자 스포트라이트: 우수한 생체 적합성을 위한 자체 조립 섬유 및 펩타이드 하이드로겔 생산 개선

This protocol presents three fast and simple preparation methods that use environmental conditions to trigger the self-assembly of peptides into hydrogels. Additionally, the characterization of peptide hydrogels is described, demonstrating that mechanically stable peptide hydrogels can be formed under these straightforward conditions.

기계적으로 안정적인 자체 조립 펩타이드 하이드로겔의 제조

Peptide hydrogels are highly hydrophilic, three-dimensional network gels formed by the self-assembly of nanofibers or polymers, creating water-locking ...

생리 활성 단백질 또는 펩 티 드 히드로 광화학을 사용 하 여 생물 학적 응용에 대 한에 패턴화

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

기계 다이나믹 셀 문화 Microfabricated 플랫폼

전자 레인지를 이용한 폴리의 기능화 (에틸렌 글리콜) 및 체인 중합 및 하이드로 겔 형성에있는 사용을위한 온 수지 펩티드

mechanotransduction의 큐의 영향 디커플링에 대한 히드 록시 PAAm 히드로 겔의 제조

산화 티타늄을 사용하여 수성 환경에서 단백질과 세포를 포토 패터닝

치료 응용 프로그램을위한 도구로 RGD-작용 히드로 겔의 합성

세포 배양 응용 프로그램에 대한 히드로 겔의 빛 매개 형성 및 패터닝

레이저 컷 스텐실을 사용한 간단한 리소그래피 없는 단일 셀 마이크로패터닝

기계적으로 안정적인 자체 조립 펩타이드 하이드로겔의 제조

기계적으로 안정적인 자체 조립 펩타이드 하이드로겔의 제조

기계적으로 안정적인 자체 조립 펩타이드 하이드로겔의 제조