Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
We present a method for microfluidic deposition of patterned genipin and fibronectin on PDMS substrates, allowing extended viability of vascular smooth muscle cell-dense tissues. This tissue fabrication method is combined with previous vascular muscular thin film technology to measure vascular contractility over disease-relevant time courses.
The chronic nature of vascular disease progression requires the development of experimental techniques that simulate physiologic and pathologic vascular behaviors on disease-relevant time scales. Previously, microcontact printing has been used to fabricate two-dimensional functional arterial mimics through patterning of extracellular matrix protein as guidance cues for tissue organization. Vascular muscular thin films utilized these mimics to assess functional contractility. However, the microcontact printing fabrication technique used typically incorporates hydrophobic PDMS substrates. As the tissue turns over the underlying extracellular matrix, new proteins must undergo a conformational change or denaturing in order to expose hydrophobic amino acid residues to the hydrophobic PDMS surfaces for attachment, resulting in altered matrix protein bioactivity, delamination, and death of the tissues.
Here, we present a microfluidic deposition technique for patterning of the crosslinker compound genipin. Genipin serves as an intermediary between patterned tissues and PDMS substrates, allowing cells to deposit newly-synthesized extracellular matrix protein onto a more hydrophilic surface and remain attached to the PDMS substrates. We also show that extracellular matrix proteins can be patterned directly onto deposited genipin, allowing dictation of engineered tissue structure. Tissues fabricated with this technique show high fidelity in both structural alignment and contractile function of vascular smooth muscle tissue in a vascular muscular thin film model. This technique can be extended using other cell types and provides the framework for future study of chronic tissue- and organ-level functionality.
Serebral vazospazm 1,2, hipertansiyon 3 ve ateroskleroz 4 gibi vasküler hastalıklar, yavaş gelişen doğada tipik olarak kronik ve vasküler düz kas hücreleri (VSMC'Ier) ile işlevsel kuvvet kuşak içerir. Biz in vivo modellere göre deneysel koşullar ince kontrolü ile in vitro yöntemleri kullanarak bu yavaş ilerleyen damar işlev bozuklukları incelemek hedefliyoruz. In vitro fonksiyonel kontraktilite ölçmek için biz daha önce geliştirilen damar kas ince filmler (vMTFs) kardiyovasküler dokuları 5 mühendislik, ancak bu yöntem nispeten kısa vadeli çalışmalar sınırlı kalmıştır. Burada, biz uzun vadeli ö....
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Not: Bu protokolün amacı oluşturabilir ve PDMS substratlar üzerinde, vasküler düz kas hücreleri (VSMC'Ier) uzatılmış kültür sırasında kasılma değerlendirmek için, Şekil 1 'de gösterilen yapıya sahip bir vasküler kas ince film (vMTF) kullanılmasıdır. VSMC canlılığını uzatmak için, çapraz bağlayıcı bileşik genipin kullanmaktadır. Grosberg ve ark., 8 Diğer vMTF yöntemleri 5 sunulmuştur alt-tabaka imalat protokolü ince değişikliklerle, kullanılabilir tarafından geliştirilen bu vMTFs için substrat doku kasılmasını analiz etmek için tasarlanmıştır.
1. Yüzey Fabrikasyon
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu çalışmanın temel amacı, hidrofobik PDMS yüzeylerde micropatterned VSMC'lerin canlılığı uzatmak oldu. Bu desenli genipin ve PDMS ile fibronektin (Şekil 1) biriktirilmesi için bir mikro-akışkan dağıtım sistemi eklenerek gerçekleştirilmiştir. Mikroakışkan teslim kullanarak ECM proteinleri Biriktirme genipin ve fibronektin (Şekil 1D) satırları arasında çıplak PDMS kanal desen yüksek sadakat transferi vermiştir. Önceki microcontact baskı yöntemleri
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Burada, kronik damar hastalığı yolların 1,23,24 uzun deney kat daha tipik izin önce geliştirilen vMTF teknolojisi üzerine inşa bir protokol mevcut. Bunu gerçekleştirmek için, daha önce MTF kontraktilitesi deneylerinde kullanılmak üzere geliştirilmiş bir vasküler doku canlılığı ile mühendislik arter lameller üretmek üzere bir mikro-akışkan yerleştirme tekniği kullanılarak, PDMS alt tabakalar 11 uzun süreli işlevselleştirilmesini sağlamak için gösterilmiştir genipi.......
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The authors have nothing to disclose.
We acknowledge financial support from the American Heart Association Scientist Development Grant, 13SDG14670062 (PWA) and the University of Minnesota Doctoral Dissertation Fellowship (ESH). We also acknowledge the microfabrication resources of the Minnesota Nano Center (MNC) and the image processing resources of the University Imaging Centers (UIC), both at the University of Minnesota. Parts of this work were carried out in the Characterization Facility, University of Minnesota, which receives partial support from NSF through the MRS program.
....Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Coverslip staining rack | Electron Microscopy Sciences | www.emsdiasum.com/ | 72239-04 |
Microscope cover glass - 25 mm | Fisher Scientific, Inc. | www.fishersci.com | 12-545-102 |
Poly(N-iso-propylacrylamide) (PIPAAm) | Polysciences, Inc. | www.polysciences.com/ | #21458 |
1-butanol | Sigma-Aldrich | www.sigmaaldrich.com | 360465 |
Spincoater | Specialty Coating Systems, Inc. | www.scscoatings.com | |
Polydimethylsiloxane (PDMS) | Ellsworth Adhesives (Dow Corning) | www.ellsworth.com | 184 SIL ELAST KIT 0.5KG |
Fluorescent microbeads | Polysciences, Inc. | www.polysciences.com/ | 17151 |
Silicon wafers | Wafer World, Inc. | www.waferworld.com | 2398 |
Photoresist | MicroChem Corp. | www.microchem.com | |
Contact mask aligner | Suss MicroTec | www.suss.com | |
Developer | MicroChem Corp. | www.microchem.com | |
Tridecafluro-trichlorosilane | UCT Specialties, Inc. | www.unitedchem.com | T2492 |
Surgical biopsy punch | Integra LifeSciences Corp. | www.miltex.com | 33-31AA-P/25 |
Genipin | Cayman Chemical | www.caymanchem.com | 10010622 |
1X phosphate buffered saline | Mediatech, Inc. | www.cellgro.com | 21-031-CV |
Fibronectin | Corning, Inc. | www.corning.com | 356008 |
Penicillin/streptomycin | Life Technologies, Inc. | www.lifetechnologies.com | 15140-122 |
Umbillical artery smooth muscle cells | Lonza | www.lonza.com | CC-2579 |
Tyrode's solution components | Sigma-Aldrich | www.sigmaaldrich.com | various |
Stereomicroscope | Zeiss | www.zeiss.com | 4350020000000000 |
Temperature-controlled platform | Warner Instruments | www.warneronline.com | 641659; 640352; 641922 |
Endothelin-1 | Sigma-Aldrich | www.sigmaaldrich.com | E7764-50UG |
HA-1077 | Sigma-Aldrich | www.sigmaaldrich.com | H139-10MG |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır