Градиента плотности многослойных полимеризации (DGMP): новый метод для создания Multi-купе, Настраиваемые Строительные леса для тканевой инженерии

Комплекс культуры тканей матрицы, в которой типы и концентрации биологических раздражителей (например, факторы роста, ингибиторы, или малых молекул) или матричной структуры (например, состава, концентрации и жесткости матрицы) изменяются в пространстве, позволит широкому кругу исследований о том, как эти переменные влияют на клеточную дифференцировку, миграцию и другие явления. Основной проблемой в создании слоистых матриц поддержания структурной целостности слоя интерфейсы без диффузии отдельных компонентов друг от слоя ^1. Современная методология для достижения этой цели включает photopatterning ^2-3, литографии ^4, последовательное functionalization5, сублимационной сушки ^6, микрофлюидики ^7, или центрифугирования ^8, многие из которых требуют сложных приборов и технических навыков. Другие полагаются на последовательное присоединение отдельных слоев, которые могут привести к расслоению слоев ⁹ DGMP преодолевает эти проблемы с помощью инертного модификатора плотности, таких как иодиксанол создавать слои различной плотности ^10. Поскольку плотность модификатора может быть смешано с любым форполимера или биологически активные молекулы, DGMP позволяет каждому слою эшафот, чтобы быть настроены. Просто различной концентрации модификатора плотности предотвращает смешивание соседних слоев, пока они остаются водный. После одной стадии полимеризации приводит к структурно непрерывной многослойной леса, в котором каждый слой имеет различные химические и механические свойства. Плотность модификатора могут быть легко удалены с достаточным количеством воды без возмущения отдельных слоев или их компонентов. Эта методика поэтому хорошо подходит для создания гидрогелей различных размеров, форм и материалов.

Протокол для изготовления 2D-полиэтиленгликоля (PEG) гель, в котором чередующиеся слои включают Rgds-350, приводится ниже. Мы используем PEG бecause это биосовместимых и инертным. Rgds, клеточной адгезии пептидов ^11, используется для демонстрации пространственных ограничений биологического кия, и сопряжение флуорофора (Alexa Fluor 350) позволяет визуально различать различные слои. Эта процедура может быть адаптирован и для других материалов (например, коллаген, гиалуроновая кислота и т.д.) и может быть расширен для изготовления 3D гели с некоторыми изменениями ^10.