Die Herstellung von Inverted Kolloid-Kristallen Poly (Ethylenglycol) Scaffold: Eine dreidimensionale Zellkultur-Plattform für Leber-Tissue Engineering

This manuscript presents a detailed protocol for the fabrication of an emerging three-dimensional hepatocyte culture platform, the inverted colloidal crystal scaffold, and the concomitant techniques to assess hepatocyte behavior. The size-controllable pores, interconnectivity and ability to conjugate extracellular matrix proteins to the poly(ethylene glycol) (PEG) scaffold enhance Huh-7.5 cell performance.

Die Fähigkeit Hepatozyten Funktion in vitro zu halten, zum Zweck der Xenobiotika 'Zytotoxizität testen, Virusinfektion zu studieren und an der Leber zielgerichtete Medikamente zu entwickeln, erfordert eine Plattform in dem Zellen richtige biochemische und mechanische Signale empfangen. Recent Lebergewebe-Engineering-Systeme haben dreidimensionale (3D) Scaffolds synthetischen oder natürlichen zusammengesetzt aus Hydrogelen, verwendet werden, aufgrund ihrer hohen Wasserretention und ihre Fähigkeit, die mechanische Reize von den Zellen benötigt, bereitzustellen. Es wurde in der umgekehrten kolloidalen Kristall (ICC) Gerüst, eine neuere Entwicklung, die eine hohe räumliche Organisation, homotypische und heterotypic Zell-Interaktion erlaubt, sowie zellextrazellulären Matrix (ECM) Wechselwirkung wachsendes Interesse. Hier beschreiben wir ein Protokoll des ICC-Gerüst unter Verwendung von Poly (Ethylenglycol) diacrylat (PEGDA) und die Partikel Auslaugung Verfahren herzustellen. Kurz gesagt, wird ein Gitter aus Mikrokügelchen-Partikel hergestellt, wonach eine vorge polymer Lösung hinzugefügt wird , richtig polymerisiert, und die Partikel werden dann entfernt oder ausgewaschen, mit einem organischen Lösungsmittel (beispielsweise Tetrahydrofuran). Die Auflösung der Gitter ergibt ein hochporöses Gerüst mit kontrolliertem Porengrößen und interconnectivities die Medien erlauben Zellen leichter zu erreichen. Diese einzigartige Struktur erlaubt hohe Oberfläche für die Zellen der PEGDA ICC Gerüst auch mit Proteinen sowie einfache Kommunikation zwischen den Poren, und die Fähigkeit zur Beschichtung anhaften zeigt eine deutliche Wirkung auf die Zellleistung. Wir analysieren die Morphologie des Gerüsts sowie die hepatocarcinoma Zelle (Huh-7.5) Verhalten in Bezug auf die Lebensfähigkeit und Funktion, um die Wirkung von ICC-Struktur und ECM-Beschichtungen zu erkunden. Insgesamt bietet dieses Papier ein detailliertes Protokoll einer sich abzeichnenden Gerüst, das breite Anwendungen im Tissue Engineering hat, hier vor allem technische Lebergewebe.

Die Leber ist ein stark vaskularisierten Organ mit einer Vielzahl von Funktionen, einschließlich der Entgiftung des Blutes, Metabolismus von Xenobiotika und der Produktion von Serumproteinen. Lebergewebe hat eine komplexe dreidimensionale (3D) Mikrostruktur, bestehend aus mehreren Zelltypen, Gallenkanälchen, Sinusoiden und Zonen unterschiedlicher Biomatrix Zusammensetzung und verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen. In Anbetracht dieser aufwendigen Struktur, ist es schwierig gewesen ¹ eine richtige Lebermodell in vitro zu erzeugen. Allerdings gibt es eine steigende Nachfrage nach funktionellen in vitro - Modelle humanen Hepatozyten als Pl....

1. ICC Scaffold Fabrication (Abbildung 1)

1. Bereiten Sie die Polystyrol (PS) Gitter (Durchmesser = 6 mm; 8-13 Schichten von Kugeln).
   1. Um die Form vorbereiten, schneiden Sie die Spitzen von 0,2 ml kochfesten Mikrozentrifugenröhrchen auf 40 & mgr; l-Ebene ab. Halten Sie die Spitze der Cut-Rohre bis 24 x 60 mm ² Mikroskop Deckglas rutscht mit wasserfesten Kleber.
   2. Setzen Sie die PS-Kugeln (Durchmesser = 140 & mgr; m) in einer wässrigen Suspension enthalten ist, in einem 20 ml .......

Die repräsentative Ergebnisse für die strukturelle Charakterisierung des ICC Gerüst und den Vergleich der einzelnen ICC Wirksamkeit des Gerüsts Zustand Hepatozyten in die Kultivierung sind unten dargestellt und erläutert. Die ICC Gerüstbedingungen in diesen Ergebnissen sind Kollagenbeschichtungen von 0 & mgr; g / ml (Bare), 20 & mgr; g / ml (Collagen 20), 200 & mgr; g / ml (Collagen 200) und 400 ug / ml (Collagen 400) und dem anfänglichen huh-7.5 Zellaussaat Zahl ist 1.......

Tissue Engineering Gerüste entwickeln sich schnell notwendig , alle physikalischen und biochemischen Signale zu schaffen , sich zu regenerieren, zu warten oder zu reparieren Gewebe für die Anwendung von Organersatz, Krankheiten zu studieren, die Entwicklung von Medikamenten, und viele andere ^57. In der Leber Tissue Engineering, verlieren primäre humane Hepatozyten schnell ihre metabolischen Funktionen einmal aus dem Körper isoliert, einen großen Bedarf an Engineering-Gerüste Schaffung und Entwicklung vo.......

Die Autoren möchten Unterstützung von einer National Research Foundation Fellowship (NRF -NRFF2011-01) und Competitive Research Programme (NRF-CRP10-2012-07) anzuerkennen.