Ulusal Doğa Bilimleri fonları of China (31770968) ve Tianjin araştırma programı uygulama Vakfı ve ileri teknoloji (17JCZDJC33400) finansal destek için sana şükrediyoruz.

1. Starpeg Nanocoating Heparin dahil imalatı
<ol><li>
Heparin succinimidyl süksinat (Heparin-NHS) sentezi
	<ol>
<li>Heparin 0.69 g tartmak ve buz gibi soğuk deiyonize su 2.0 mL geçiyoruz.</li>
		<li>NHS 0,23 g tartmak ve bir yuvarlak alt şişe buz gibi soğuk deiyonize suyla 0.5 ml geçiyoruz.</li>
		<li>EDC 0,77 g ağırlığında ve bir yuvarlak alt şişe buz gibi soğuk deiyonize suyla 0.5 ml geçiyoruz.</li>
		<li>Bir yuvarlak alt şişesi NHS ve EDC çözümlerinde karıştırın. Oda sıcaklığında 30 dakika oda sıcaklığında bankta karışık çözüm bırakın.</li>
		<li>5,031 x g aşırı EDC ve NHS kaldırmak 10 min için EDC NHS karisimin santrifüj kapasitesi.</li>
		<li>30 mL soğuk etanol karışım çözüm ve 10 dk santrifüj 5,031 x g de ekleyin.<ol>
<li>İki kez tekrarlayın.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
StarPEG-heparin nanocoating hazırlanması
	<ol>
<li>1.0 mL % 10 (w/v) starPEG-(NH2)8 yuvarlak alt şişe ekleyin.</li>
		<li>0.67 mL % 10 (w/v) heparin-NHS aynı yuvarlak alt şişe ekleyin.</li>
		<li>StarPEG-(NH2)8 ve heparin-NHS karışık çözüm bir kuluçka viskozite ile net bir çözüm elde etmek 20 dk için 25 ° C'de yerleştirin. Not: yıldız - PEG-(NH2)8 deiyonize su 5(6) - ile desteklenmiş dağıldı dışında fluorescently etiketli heparin (FAM-heparin) gerekli deneyler için üretim yordamı aynıdır carboxyfluorescein N- succinimidyl ester %0,1 (molar oranı) starPEG-(NH2)8. )</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Heparin-PEG nanocoating Fourier Transform Infrared spektroskopisi (FT-IR) tarafından karakterizasyonu
	<ol>
<li>Başlamadan önce akik harç, havaneli ve peletleme aygıtı (13 mm çapı ile küçük diskleri) aseton ve deiyonize su ile durulayın. Cam ürünleri kullanmadan önce fırında kuru.</li>
		<li>Mix yaklaşık 0.1-%1 heparin-PEG örnek ile ince KBr toz 200 – 250 mg.</li>
		<li>Akik havanda heparin-PEG ve KBr karışımı yerleştirin ve ince 2 µm çapı küçük granül haline ezmek.</li>
		<li>Karışımı bir Pelet cihaza aktarın. Yüksek sıkıştırma Kuvvetleri (8 T/cm2) 1-2 saydam peletleri oluşturmak üzere min için bir vakum uygulanır.</li>
		<li>Örnek Pelet Pelet aygıt uzak yavaşça çekin. Çatlaklar uğramak değil o kadar da zor değil çekmek dikkat et.</li>
		<li>Örnek granül bir Fourier Transform Infrared örnek kimyasal yapısı belirlemek için spektroskop için çok dikkatli bir şekilde aktarın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Heparin-PEG nanocoating tarafından taranan elektron mikroskobu (SEM) gözenekli iç yapılarının incelenmesi
	<ol>
<li>Aşağıdaki yordamlar için standart 48-şey hücre kültür plaka ve pipetler hazırlayın.</li>
		<li>Heparin-PEG kopolimer çözüm 48-şey kültür plaka kuyu pipette.</li>
		<li>Plakayı 24 h için-80 ° C'de dondurmak.</li>
		<li>Lypophilize-50 ° c vakum ortamında örnekleri (0,1 Pa) 24 h için.</li>
		<li>Örnekleri bir alüminyum saplama yapışkan yüzeyi boyunca yayıldı.</li>
		<li>Altın örnekleriyle ceket ve iç gözenekli yapıları gözlemlemek için taranan elektron mikroskobunda gözlemlemek.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Heparin-PEG nanocoating yüzey atomik kuvvet mikroskobu (AFM) tarafından incelenmesi
	<ol>
<li>Temiz silis cam slaytlar piranha çözüm ile (%70 H2SO4, %30 H2O2) 40 dk 80 ° C'de.</li>
		<li>Slaytlar metanol 10 dakika ve sonra Toluen 10 min için solüsyon içeren temizleyicide.</li>
		<li>Slayt Vakum kurutma tarafından kuru.</li>
		<li>3-aminopropyl-triethoxysilane çözüm (%2 Toluen), yavaşça sallayın bol slaytlar yıkayın.</li>
		<li>Metanol Toluen 10 dk sonra 10 min için slaytları solüsyon içeren temizleyicide.</li>
		<li>Yer 100 µL % 3 heparin-PEG çözüm bir çift pipet kullanarak slaytları yüzey üzerinde.</li>
		<li>Heparin-PEG bir atomik kuvvet mikroskobu altında yüzey inceleyin (bir rezonans frekansı 50-80 kHz, kuvvet sabit 0,350 N m 21, ipucu RADIUS 600 nm).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. fare adacık yüzey Mühendisliği Heparin-PEG Nanocoating ile
<ol><li>
Fare adacık yüzey kaplama heparin-PEG nanocoating ile
	<ol>
<li>Daha önce bildirilen Jüpiter19' collagenase sindirim ve histopaque degrade arıtma tarafından fare adacıkları ayıklayın.</li>
		<li>1.5 mL tüp diseksiyon mikroskop altında 200 adacıkları futbolla.</li>
		<li>PBS 500 µL adacıkları ve 1 dk. için 503 x g , santrifüj ekleyin.</li>
		<li>Süpernatant alın ve heparin-PEG çözüm 250 µL ekleyin ve karışımı 10 dk. pipet yukarı ve aşağı adacıkları heparin-PEG çözüm ile karıştırmak izin vermek için buz üzerinde tutun.</li>
		<li>1 dk. için 503 x g , santrifüj.</li>
		<li>Süpernatant kaldırın ve PBS 500 µL ekleyin. Yukarı ve aşağı karıştırın için pipet.</li>
		<li>Vasıl 503 x g 1 dk santrifüj kapasitesi ve süpernatant kaldırın ve daha fazla kullanmak için adacıkları tutun. Heparin-PEG ile kaplı fare adacıkları sınavına FAM-heparin-PEG aşağıdaki adımları adacık kaplama için kullanıldı.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
FAM-heparin-PEG nanocoating ile kaplı fare adacıkları incelenmesi
	<ol>
<li>1-2 mL RPMI boyalı adacıklar için % 10 fetal Sığır serum ile takıma 1640 ekleyin ve bu adacıkları bir ücret steril bakteri kültürü tabak içine aktarın.</li>
		<li>FAM-heparin-PEG nanocoating boyalı adacıklar bir ters floresan mikroskop altında Morfoloji ve floresan sinyallerini gözlemlemek.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. işlevi Heparin-PEG, Sigara kaplı adacıkları göre fare adacıkları kaplı
<ol><li>
Heparin-PEG kaplı fare adacıkları canlılık
	<ol>
<li>20 heparin-PEG kaplı fare adacıklar BitTorrents ve 96-şey hücre kültür plaka bir kuyunun içine koyun.</li>
		<li>Her şey için 20 heparin-PEG kaplı fare adacıkları ile toplam 10 Wells doldurun.</li>
		<li>20 noncoated denetim adacıklar BitTorrents ve aynı 96-şey hücre kültür plaka bir kuyunun içine koyun.</li>
		<li>Her şey için 20 noncoated denetim adacıkları ile toplam 10 Wells doldurun.</li>
		<li>RPMI % 10 fetal Sığır serum ile adacıkları içerir 96-şey plaka her kuyuya takıma 1640 200 µL koymak ve kültürü korumak için 14 gün.</li>
		<li>2 günde adacık kültür ortamı değiştirin.</li>
		<li>Adacıkları ile yaşamak/kültür 14 gün sonunda kiti boyama ve bir ters floresan mikroskop altında gözlenen ölü bir tedavi.</li>
		<li>PI+ (kırmızı) hücreleri her adacık bir ters floresan mikroskop altında içinde saymak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Heparin-PEG revaskülarizasyon fare adacıklar içinde vitro kaplı
	<ol>
<li>Kültür plaka dahil olmak üzere tüm deneysel plastik ön serin ve pipet kullanmadan önce en az 12 h ipuçları.</li>
		<li>Soğutma bir yastık üzerinde 24-iyi yer. Buz 250 µL eklemek soğuk büyüme faktörü indirgenmiş Matrigel 24-şey hücre kültür plaka her kuyuya. Yer için en az 30 dk 4 ° C'de kaplamalı 24-şey plaka.</li>
		<li>Matris çözüm buzdolabında ayarlama iken fare pankreas adacık endotel Mile Sven 1 (MS1) hücreleri trypsinize.<ol>
<li>Tüm kültür medya doku kültürü balonun kaldırın. Şişesi 5 mL de PBS ile yıkayın.</li>
			<li>PBS kaldırın ve tripsin-EDTA 3 mL ekleyin. Standart bir kuluçka 3 dk 37 ° C'de kuluçkaya.</li>
			<li>Hücreleri ayırmak ve 5 mL serum desteklenen medya ekleyin şişeye dibine hafifçe dokunun.</li>
		</ol>
</li>
		<li>15 mL santrifüj tüpü ve 5 min için 1000 x g , santrifüj hücreleri toplamak.</li>
		<li>Süpernatant almak ve 5 mL PBS de ekleyin. Yukarı ve aşağı karıştırın için pipet.</li>
		<li>1000 x g 5 min için de santrifüj kapasitesi ve süpernatant alır.</li>
		<li>Serum takıma DMEM ortamı tüpün içine ekleyin ve 50.000 hücreleri matris çözüm kaplı 24-şey plaka her kuyuya temel olarak belirler.</li>
		<li>5 heparin-PEG boyalı adacıklar veya noncoated denetim adacıkları her kuyunun içine ekleyin.</li>
		<li>DMEM medya serum takıma iyi başına 500 µL toplam her kuyunun içine ekleyin.</li>
		<li>Hafif bir mikroskop altında 4 h ve 24 h kuluçka sonra tüp oluşumu gözlemlemek.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Heparin-PEG boyalı adacıklar glikoz uyarılmış insülin salgılanması Not: heparin-PEG kaplı ve noncoated adacıkları glikoz uyarılmış insülin salgılanmasını nanocoating fare adacıkları fonksiyonu etkileyeceğini değerlendirmek için değerlendirildi.<ol>
<li>30 heparin-PEG boyalı adacıklar veya noncoated denetim adacıkları bir 1,5 mL tüp içine futbolla. Toplam 10 tüpler için boyalı adacıklar ve noncoated adacıkları hazırlamak.</li>
		<li>1 mL 2 mmol/L glikoz20 ile desteklenmiş fizyolojik tuz çözeltisi ekleyin ve 2 h 37 ° C'de kuluçkaya. Not: fizyolojik tuz solüsyonu tarifi için lütfen Tablo 1' e bakın. Tüpler kap Kuluçka kuluçka sırasında serbest bırak.</li>
		<li>Mümkün olduğu kadar çözüm kaldırın.</li>
		<li>Adacıkları 600 µL fizyolojik tuzlu çözüm için 30 dk 37 ° C'de 20 mmol/L glikoz ile takıma ekleyerek teşvik.</li>
		<li>200 µL süpernatant, her tüpün ticari insülin ELISA kullanarak ELISA miktar kit insülin için toplamak.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Ke, T., 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=Netrin-1+ameliorates+myocardial+infarction-induced+myocardial+injury:+mechanisms+of+action+in+rats+and+diabetic+mice.">Netrin-1 ameliorates myocardial infarction-induced myocardial injury: mechanisms of action in rats and diabetic mice.</a> Hum Gene Ther. 25 (9), 787-797 (2014).</li><li>Ke, T., 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-transplantation+of+skin-derived+precursors+and+collagen+sponge+facilitates+diabetic+wound+healing+by+promoting+local+vascular+regeneration.">Co-transplantation of skin-derived precursors and collagen sponge facilitates diabetic wound healing by promoting local vascular regeneration.</a> Cell Physiol Biochem. 37 (5), 1725-1737 (2015).</li><li>Saxon, E., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+surface+engineering+by+a+modified+Staudinger+reaction.">Cell surface engineering by a modified Staudinger reaction.</a> Science. 287 (5460), 2007-2010 (2000).</li><li>Sarkar, 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=Engineered+cell+homing.">Engineered cell homing.</a> Blood. 118 (25), 184-191 (2011).</li><li>Kato, M., Mrksich, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rewiring+cell+adhesion.">Rewiring cell adhesion.</a> J Am Chem Soc. 126 (21), 6504-6505 (2004).</li><li>Cheng, H., 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=Stem+cell+membrane+engineering+for+cell+rolling+using+peptide+conjugation+and+tuning+of+cell-selectin+interaction+kinetics.">Stem cell membrane engineering for cell rolling using peptide conjugation and tuning of cell-selectin interaction kinetics.</a> Biomaterials. 33 (20), 5004-5012 (2012).</li><li>Merzaban, J. 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=Cell+surface+glycan+engineering+of+neural+stem+cells+augments+neurotropism+and+improves+recovery+in+a+murine+model+of+multiple+sclerosis.">Cell surface glycan engineering of neural stem cells augments neurotropism and improves recovery in a murine model of multiple sclerosis.</a> Glycobiology. 25 (12), 1392-1409 (2015).</li><li>Silvescu, C. I., Sackstein, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=G-CSF+induces+membrane+expression+of+a+myeloperoxidase+glycvariant+that+operates+as+an+E-selectin+ligand+on+human+myeloid+cells.">G-CSF induces membrane expression of a myeloperoxidase glycvariant that operates as an E-selectin ligand on human myeloid cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (29), 10696-10701 (2014).</li><li>Zhi, Z. L., 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=Assembly+of+bioactive+multilayered+nanocoatings+on+pancreatic+islet+cells:+incorporation+of+alpha1-antitrypsin+into+the+coatings.">Assembly of bioactive multilayered nanocoatings on pancreatic islet cells: incorporation of alpha1-antitrypsin into the coatings.</a> Chem Commun (Camb). 51 (53), 10652-10655 (2015).</li><li>Lou, 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=Pancreatic+islet+surface+bioengineering+with+a+heparin-incorporated+starPEG+nanofilm.">Pancreatic islet surface bioengineering with a heparin-incorporated starPEG nanofilm.</a> Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 78, 24-31 (2017).</li><li>Orlando, G., 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=Cell+replacement+strategies+aimed+at+reconstitution+of+the+beta-cell+compartment+in+type+1+diabetes.">Cell replacement strategies aimed at reconstitution of the beta-cell compartment in type 1 diabetes.</a> Diabetes. 63 (5), 1433-1444 (2014).</li><li>Kollmer, M., 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=Long-term+function+of+alginate-encapsulated+islets.">Long-term function of alginate-encapsulated islets.</a> Tissue Eng Part B Rev. 22 (1), 34-36 (2015).</li><li>Yang, H. K., Yoon, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+status+of+encapsulated+islet+transplantation.">Current status of encapsulated islet transplantation.</a> J Diabetes Complications. 29 (5), 737-743 (2015).</li><li>Kizilel, 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=Encapsulation+of+pancreatic+islets+with+nano-thin+functional+polyethylene+glycol+coatings+for+enhanced+insulin+secretion.">Encapsulation of pancreatic islets with nano-thin functional polyethylene glycol coatings for enhanced insulin secretion.</a> Tissue Eng. Part A. 16, 2217-2228 (2010).</li><li>Zhi, Z. L., 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=Nano-scale+encapsulation+enhances+allograft+survival+and+function+of+islets+transplanted+in+a+mouse+model+of+diabetes.">Nano-scale encapsulation enhances allograft survival and function of islets transplanted in a mouse model of diabetes.</a> Diabetologia. 55, 1081-1090 (2012).</li><li>Gattas-Asfura, K. M., Stabler, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layer-by-layer+deposition+of+antifouling+coatings+on+stainless+steel+via+catechol-amine+reaction.">Layer-by-layer deposition of antifouling coatings on stainless steel via catechol-amine reaction.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 5, 9964-9974 (2013).</li><li>Kollmer, M., 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=Long-term+function+of+alginate-encapsulated+islets.">Long-term function of alginate-encapsulated islets.</a> Tissue Eng. Part B Rev. 22 (1), 34-46 (2015).</li><li>Yang, H. K., Yoon, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+status+of+encapsulated+islet+transplantation.">Current status of encapsulated islet transplantation.</a> J. Diabetes Complicat. 29, 737-747 (2015).</li><li>Zmuda, E. J., 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=A+method+for+murine+islet+isolation+and+subcapsular+kidney+transplantation.">A method for murine islet isolation and subcapsular kidney transplantation.</a> J. Vis. Exp. (50), e2096 (2011).</li><li>Gey, G. O., Gey, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+maintenance+of+human+normal+cells+and+tumor+cells+in+continuous+culture.+I.+Preliminary+report:+Cultivation+of+mesoblastic+tumors+and+normal+tissue+and+notes+on+methods+of+cultivation.">The maintenance of human normal cells and tumor cells in continuous culture. I. Preliminary report: Cultivation of mesoblastic tumors and normal tissue and notes on methods of cultivation.</a> Am. J. Cancer. 27, 45-76 (1936).</li><li>Chen, X., 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=Site-selective+azide+incorporation+into+endogenous+RNase+A+via+a+"chemistry"+approach.">Site-selective azide incorporation into endogenous RNase A via a "chemistry" approach.</a> Org. Biomol. Chem. 11, 353-361 (2013).</li><li>Cabric, 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=Anchoring+of+vascular+endothelial+growth+factor+to+surface-immobilized+heparin+on+pancreatic+islets:+implications+for+stimulating+islet+angiogenesis.">Anchoring of vascular endothelial growth factor to surface-immobilized heparin on pancreatic islets: implications for stimulating islet angiogenesis.</a> Tissue Eng. Part A. 16, 961-970 (2010).</li><li>Cabric, 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=Islet+surface+heparinization+prevents+the+instant+blood-mediated+inflammatory+reaction+in+islet+transplantation.">Islet surface heparinization prevents the instant blood-mediated inflammatory reaction in islet transplantation.</a> Diabetes. 56, 2008-2015 (2007).</li><li>Asif, 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=Heparinization+of+cell+surfaces+with+short+peptide-conjugated+PEG-lipid+regulates+thromboinflammation+in+transplantation+of+human+MSCs+and+hepatocytes.">Heparinization of cell surfaces with short peptide-conjugated PEG-lipid regulates thromboinflammation in transplantation of human MSCs and hepatocytes.</a> Acta Biomater. 35, 194-205 (2016).</li><li>Teramura, Y., 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=Microencapsulation+of+cells,+including+islets,+within+stable+ultra-thin+membrane+of+maleimide-conjugated+PEG-lipid+with+multifunctional+crosslinkers.">Microencapsulation of cells, including islets, within stable ultra-thin membrane of maleimide-conjugated PEG-lipid with multifunctional crosslinkers.</a> Biomaterials. 34 (11), 2683-2893 (2013).</li><li>Zhi, Z., 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=Multilayer+nanoencapsulation:+A+nanomedicine+technology+for+diabetes+research+and+management.">Multilayer nanoencapsulation: A nanomedicine technology for diabetes research and management.</a> Diabetes Res. Clin. Pract. 100, 162-169 (2013).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu makalede, biz yaşamak için "kolay-için-evlat edinin" bir yaklaşım göstermek hücre yüzeyine heparin dahil starPEG nanocoating yolu ile pseudo-bioorthogonal Kimya nanocoating N- hydroxysuccinimide grupları arasında mühendislik ve pankreas adacık yüzey membran Amin grupları. Gerçekten de, hücre içindeki amino grupları büyük ölçüde reaktif ve sonuç olarak, daha önceki çalışmaları birincil amino grupları ile harekete geçirmek N- hydroxysuccinimidyl (NHS) ester fizyolojik koşullarda14 arasındaki etkileşimler bildirdin ,16,21. Ayrıca, kapsamlı bir araştırma heparin, son derece sülfatlanmış glikozaminoglikan ve hücre dışı matriks önemli bileşeni birleşme sırasında adacık kapsülleme, gelişmiş sonrası nakli için yol açabileceğini bildirdi revaskülarizasyon ve azaltılmış IBMIR22,23. PEG biyouyumluluk ve heparin multivalent özellikleri göz önüne alındığında, biz 8 kollu PEG maksimal heparin nanocoating imalat sırasında yükleme için kullanılır. Heparin -NHS, hangi daha sonra -NH2 gruplarıyla adacık hücre zarı üzerinde tepki vereceğini ile güncellenmiştir. -NH2 (Toplam hücre zarı) ve - Hep PEG NHS arasında adacıkları kolayca "kaplı olması" kovalent bağ oluşumu tarafından heparin dahil PEG etkinleştirerek, böylece dış yüzeyinde pankreas oluşturan bir nano-ince tabaka (nanocoating) adacıkları.
Mevcut yaklaşım da o pseudo-bioorthogonal Kimya -NHS (Toplam nanocoating) ve -NH2 adacık hücre arasında adacık microencapsulation için büyük polimer olarak PEG seçilmiş daha önce yayımlanmış yöntemleri farklıdır membran kullanılmıştır. Adacık/hücre bu kararlılığını göz önüne alındığında plazma gibi karmaşık ortamlarda özellikle kaplama sonrası nakli revaskülarizasyon için önemlidir ve hayatta kalma, oluşumu -NH2 arasındaki -NHS kıyasla daha istikrarlı olur hidrofobik etkileşim PEG ve hücre zarının24, elektrostatik etkileşimler9,15,24,25,26 veya biotin arasında biyolojik bağlantı arasında streptavidin14.
Buna ek olarak, adacık aksine aynı zamanda genişletilmiş adacık işleme süresi çok katmanlı ifade14,16,25, mevcut teknik LBL yaklaşımla dayanan kaplama yaklaşım en az gerektirir işleme ve çok kısa kaplama döneminde izole adacıkları. Adacıkları canlılığı kez zaten uzlaşma aşağıdaki adacık yalıtım nedeniyle zarar görmüş ECM enzimatik sindirim sırasında bu yana bu faktörlerin her ikisi de sonrası nakli adacık hayatta kalmak için gereklidir. Ancak, bir mevcut yaklaşım LBL, hangi yolu ile dış kaplama kalınlığı artan veya katman biriktirme, sayısını azaltarak denetlenebilecek aksine Hep PEG nanocoating kalınlığı şu an için uygun değil, kısıtlamasıdır.
Ayrıca, kimyasal reaksiyon -NHS ve -NH2 yer alır, mevcut yaklaşım arasında yaşayan hücre için uygun nerede hafif koşulu nedeniyle mühendislik değil yüzey pankreas adacıkları ama çoğu hücre tedavisi için sınırlı. Ayrıca, heparin dizi sitokinler ve biyolojik olarak aktif molekülleri ile etkileşim bilinmektedir göz önüne alındığında, Hep PEG nanocoating de sınırsız biyolojik arabulucu birleşme için potansiyele sahip açık bir platform sunar gibi daha karmaşık hücre yüzey Mühendisliği için arabirimler.

Hücre tabanlı terapiler tedavi edici etkinliği düşük hücre saklama ve zavallı hayatta kalma1,2sınırlıdır. Yüzey mühendisliği enzimatik manipülasyon yoluyla hücre, hücre tedaviler sonucu geliştirmek için peptid konjügasyon, bioorthogonal kimya, Biyomalzemeler ile fiziksel kapsülleme olmuştur istismar3,4, 5,6,7,8,9,10. Geçerli protokol yüzey Mühendisliği yaşayan hücrelerin hücre yüzeyine bir ultrathin heparin dahil starPEG (heparin-PEG) nanocoating uygulayarak bir "kolay-için-evlat edinin" yöntemi kullanarak elde amaçlamaktadır. Pankreas adacıkları yüzey Mühendisliği sunuldu burada of Langerhans adacıkları ve geçerli klinik adacık nakli aşağılayıcı sonuçlarının heterojen yapısı nedeniyle örnek olarak.
Nitekim, klinik adacık nakli Şu anda izole adacıkları karaciğer portal ven içine direkt enjeksiyon tarafından gerçekleştirilir ve bu yordamı yalnızca donör malzeme ve düşük terapötik etkinlik azlığı nedeniyle seçici hastalar için kullanılabilir 11. aljinat ve inflamatuvar ilgili fibrozis12, kimyasal dengesizlik nedeniyle ideal daha az olmasına rağmen geleneksel, aljinat adacık kapsülleme ve yüzey modifikasyonu için en sık kullanılan biomaterial oldu 13. Ayrıca, 100-200 µm arasında değişmektedir doğal adacıkları büyüklüğüne göre aljinat-adacık microcapsules hangi oksijen fizyolojik akışkanın mesafesini aşan daha büyük, 400 ve 800 µm arasında değişen vardır. Açıkorur adacık kapsülleme, i.e., adacıkları adacık hacminin önemli değişiklik olmadan Kapsüllenen, sonra geliştirilmiştir. Böylece, nanomembranes birikimi oluşur PEG, tetrafluoroethylene, silikon membran ya da çok katmanlı nanocoating ("katmanı tarafından katmanı" [LBL] tekniği olarak da bilinir) bildirdi, geliştirilmiş vitro adacık hayatta14 kaynaklanan ,15,16,17,18, LBL yaklaşım gerektirir olmasına rağmen genellikle geniş adacıkları dönem adacık canlılığı uzlaşma olabilir birden çok katman ifade için teslim . Ayrıca, biomembrane katmanlar veya nanomembranes ve adacık yüzey arasındaki hidrofobik etkileşimler elektrostatik veya kovalent Hofstede dayanan nanomembranes istikrarsızlık da endişeleri9,14 yol açmaktadır , 15 , 16 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26.
İntraportal adacık nakli, tedavi sonucunu encumbers başka bir sınırlayıcı faktör implante adacıkları ile kan trombosit toplamada kaynaklanan, doğrudan temas neden anlık kan-aracılı inflamatuar (IBMIR) reaksiyondur, Koagülasyon ve bağışıklık bir olumsuz etkisi veya istenmeyen hücresel etkinleştirme9. Bu sorunları gidermek için yıldız şeklinde Polietilen glikol (starPEG) oluşan bir ultra-ince nanocoating kurulan biyouyumluluk ve çok yönlülük adacık malzeme konut olarak hazırlanmıştır. Heparin, son derece sülfatlanmış glikozaminoglikan da starPEG nanocoating anti-inflamatuar, Anti-koagulant özelliklerini ve pro-anjiogenik büyüme faktörleri22işe alma tarafından vaskülarizasyon kolaylaştırmak yeteneği için kuruldu, 23.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:531px;" width="531">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col span="2" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">Reagent</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td style="width:120px;"></td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">PBS</td>
			<td style="width:160px;">Hyclone</td>
			<td style="width:120px;">AAJ207798</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">Streptozototin</td>
			<td style="width:160px;">Sigma</td>
			<td style="width:120px;">S0130</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">Histopaque</td>
			<td style="width:160px;">Sigma</td>
			<td style="width:120px;">10831</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:131px;">RPMI 1640</td>
			<td style="width:160px;">GIBCO, by Life Technologies</td>
			<td style="width:120px;">31800022</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:131px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:160px;">GIBCO, by Life Technologies</td>
			<td style="width:120px;">16000-044</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">Penicillin Streptomycin</td>
			<td style="width:160px;">GIBCO, by Life Technologies</td>
			<td style="width:120px;">15140</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:131px;">Cell Dissociation Solution</td>
			<td style="width:160px;">GIBCO, by Life Technologies</td>
			<td style="width:120px;">13150-016</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:131px;">DMEM</td>
			<td style="width:160px;">GIBCO, by Life Technologies</td>
			<td style="width:120px;">12800017</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:131px;">D-(+)-Glucose solution</td>
			<td style="width:160px;">Sigma</td>
			<td style="width:120px;">G8644</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">488 phalloidin</td>
			<td style="width:160px;">Sigma</td>
			<td style="width:120px;">A12379</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">CFSE</td>
			<td style="width:160px;">Sigma</td>
			<td style="width:120px;">21888-25mg-F</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:131px;">Annexin V/PI apoptosis kit</td>
			<td style="width:160px;">Dojindo</td>
			<td style="width:120px;">AD10</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">DAPI Fluoromount-G</td>
			<td style="width:160px;">SouthernBiotech</td>
			<td style="width:120px;">0100-20</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:131px;">Collagenase from Clostridium, Type XI</td>
			<td style="width:160px;">Sigma</td>
			<td style="width:120px;">C7657</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">Heparin</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:120px;">H3149</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">NHS</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:120px;">56480</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">EDC</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:120px;">3449</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">8-armed PEG</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">1685176</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">FAM</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:120px;">M041100</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:57px;width:131px;">5(6)-carboxyfluorescein N-succinimidyl ester</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:120px;">21888</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">KBr</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">32036</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:131px;">3-aminopropyl-triethoxysilane&#160;</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:120px;">A3648</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">toluene</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">S-15497-20X</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:131px;">Live/dead staining kit</td>
			<td style="width:160px;">Biovision, US</td>
			<td style="width:120px;">K501</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="79">
			<td height="79" style="height:79px;width:131px;">BD MatrigelTM, basement membrane matrix, growth factor reduced</td>
			<td style="width:160px;">BD Bioscience</td>
			<td style="width:120px;">354230</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:131px;">Sodium chloride, 99.5%</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">105864</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:131px;">Potassium chloride, 99%, extra pure</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">991468</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:131px;">Sodium bicarbonate, 99.7%, ACS reagent</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">988639</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:57px;width:131px;">Magnesium chloride hexahydrate, 99%, ACS reagent</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">182158</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="76">
			<td height="76" style="height:76px;width:131px;">Potassium dihydrogen phosphate, 99%, extra pure</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">128839</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:57px;width:131px;">Magnesium sulfate heptahydrate, 99%, for analysis</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">119370</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:57px;width:131px;">Calcium chloride solution volumetric, 1.0 M CaCl2</td>
			<td style="width:160px;">J&#38;K Scientific Ltd</td>
			<td style="width:120px;">21114</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:131px;">Bovine Serum Albumin</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:120px;">V900933</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:131px;">Rat/Mouse Insulin ELISA kit</td>
			<td style="width:160px;">Millipore-linco</td>
			<td style="width:120px;">EZRMI-13K</td>
			<td style="width:120px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

surface engineering of pancreatic islets with a heparinized starpeg nanocoating

Hücre yüzey Mühendisliği implante hücreleri konak immün saldırılara karşı korumak. Ayrıca greft işlevini geliştirmek için hücresel manzara şekillendirebilirsiniz ve hayatta kalma sonrası nakli. Bu iletişim kuralı yüzey Mühendisliği pankreas adacıkları ultrathin heparin dahil starPEG (Hep-PEG) nanocoating kullanarak elde amaçlamaktadır. Pankreas adacık yüzey Mühendisliği için Hep PEG nanocoating üretmek için heparin succinimidyl süksinat (Heparin-NHS) ilk N-(3-dimethylamino propyl) - kullanarak onun karboksilat grupları değişikliğe göre sentezN'-etil carbodiimide hidroklorür (EDC) ve N- hydroxysuccinimide (NHS). Hep PEG karışımı sonra amino son functionalized sekiz kollu starPEG (starPEG-(NH2)8) ve Heparin-NHS polietilenin tarafından kuruldu. Adacık yüzey kaplama için fare adacıkları collagenase sindirim ve degrade arıtma Histopaque kullanarak yolu ile izole edildi. İzole adacıkları sonra buz soğuk Hep PEG çözüm NHS ve adacık hücre zarı Amin grupları arasında kovalent bağ izin vermek 10 dakika ile tedavi edildi. Nanocoating Hep PEG ile minimal değişiklik adacık boyuta çeker ve hacim ve heparinization adacıklar Hep PEG ile kan-aracılı anlık inflamatuar reaksiyon adacık nakli sırasında da azaltabilir. Bu "kolay-için-evlat edinin" hücre canlılığı ödün vermeden canlı hücreler yüzey Mühendisliği için yeterince hafif bir yaklaşımdır. Heparin bağlama benzeşimi için birden fazla sitokinler göstermiştir göz önüne alındığında, Hep PEG nanocoating de sınırsız fonksiyonel biyolojik arabulucu ve yaşam için çok katmanlı yüzeyler sağlar açık bir platform sağlar hücre yüzeyine Biyomühendislik.

Heparin-PEG nanocoating starPEG-(NH2)8 ve EDC ve NHS ajanlar (Şekil 1) kaplin olarak kullanarak heparin konjugasyon tarafından sentezlenen. Heparin-PEG nanocoating kimyasal yapısı FT-IR tarafından incelenmiş ve Şekil 2' de gösterildiği gibi 3300-3600 cm-1heparin (Şekil 2 hidroksil grupları karşılık gelen, heparin karakteristik doruklarına gözlenen Kırmızı). 3300-3600 cm-1 (Şekil 2 mavi) zirve genliğini azalma starPEG (NH2)8 Amid grupları ve heparin karbonil grubu arasındaki konjügasyon temsil eder. Tepe 1.650 cm-1 genliği karşılık gelen Amid için titreşim germe karbonil da düşürüldü, heparin ile succinimidyl süksinat karboksilat grupları ve Amin, starPEG-(NH2) arasında yeterli tepki gösteren 8. heparin-PEG nanocoating yüzey yapısını atomik kuvvet mikroskobu tarafından muayene ve Lou ve ark.gösterilir, nanocoating yaklaşık 30 nm yüksekliği ve genişliği arasında değişen küçük gözenekli özellikleri (siyah noktaları) ile 2 µm 100 ile 200 arasında çapı10nm. Taranan elektronik mikroskobu elde edilen veri de içinde vivo teslimat sırasında hücre hayatta kalmak için uygun olabileceğini düşündüren çok birbirine bağlı gözenekli yapısı heparin-PEG (Şekil 3), onaylamak.
Yüzey kaplama izole fare adacıklar incelenmiş ve Şekil 4' de gibi yeşil floresans tarafından gösterilen nanocoating, ince tabaka eşit olarak boyalı adacıklar yüzeyi boyunca adacık birim/boyutu üzerinde belirgin değişiklikler neden olmadan yatırılır. Kaplama sırasında bu adacıkları canlılığı korumak için buz üzerinde tutmak için tavsiye edilir. Benzer şekilde, kaplama dönemi 10 dk bu durumda, aynı zamanda bakım adacıkları canlılık sağlamak için optimize edildi. Bu veriler oluşturulur, ancak nanocoating daha iyi gözlem için elektron mikroskopi kesit boyalı adacıklar daha önce raporlanmış9,16 olarak inceleyen daha uygun olacağını dikkati çekiyor kültürde yaşayan adacıkları yerine sabit ve katıştırılmış adacıkları.
İle ilgili olarak hayatta kalma ve boyalı adacıklar, adacık revaskülarizasyon ve fonksiyonları değerlendirildi içinde vitroolmuştur. Heparin yararlı özellikleri göz önüne alındığında, heparin functionalization adacık yüzeyine adacık revaskülarizasyon kültür ve sonuç olarak onun hayatta kalma kolaylaştırabilir. Heparin-PEG kaplı fare adacıkları sağlam adacık canlılığı Kültür (Şekil 5) sergilenen gözlemledim. Önemli ölçüde daha gelişmiş damar oluşumu da heparin-PEG ile birlikte kültürlü adacık endotel hücreleri (MS1) belirgin uzamış microvessel benzeri yapıları ve ağ benzeri vasküler yapılar (Şekil 6 tarafından belirtilen adacıkları, kaplanmış ).
Nanocoating işlemi sonucunda oluşan heparin-PEG boyalı adacıklar hiçbir etkisi glikoz uyarılmış insülin salgı yeteneği. Ne zaman adacıkları glikoz (2 mmol/L; sub-stimulatory düzeyiyle desteklenen fizyolojik tuz solüsyonu ile derin insülin salgılanması düşük düzeyde tüm tedavi gruplarında gözlenmiştir Şekil 7). Glikoz (20 mmol/L glikoz) supra fizyolojik bir düzeyiyle adacıkları uyardığında, insülin salgılanması artış tüm tedavi gruplarında gözlendi.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56879/56879fig1v2.jpg"> Şekil 1: Kimyasal yapısı pankreas adacık yüzey Mühendisliği için Hep PEG nanocoating. Adacık kaplama hücre zarı ve yıldız - PEG-(NH2)8içinde birincil aminler ve heparin-NHS arasında kovalent çapraz sağlanır. Her heparin molekül bir NHS her grubunuz için değiştirildi birden çok karboksil grubuna sahiptir. NHS aktif karboksil grupları formu Amid bağlantılar, hangi yolu ile nanocoating Hep PEG ve adacıkları stabil için protein Birincil aminler ile tepki olacaktır. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56879/56879fig1v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56879/56879fig2v2.jpg"> Resim 2 : Yıldız - PEG-(NH2)8, heparin ve Hep PEG nanocoating Kızılötesi spektrum kurutulmuş devlet. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56879/56879fig2v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56879/56879fig3.jpg"> Şekil 3: Hep-PEG kurutulmuş durumda elektronik mikroskobu görüntülerini taranan. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56879/56879fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56879/56879fig4.jpg"> Şekil 4: Heparin-PEG temsilcisi görüntülerini boyalı adacıklar floresan mikroskop altında. Heparin (yeşil renkle gösterilmiştir) FAM ile önceden etiketli. 100 adacıkları temsilcisi görüntülerdir. Ölçek çubuğu 100 µm. = <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56879/56879fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56879/56879fig5.jpg"> Şekil 5: Heparin-PEG boyalı adacıklar sergilenen güçlü adacık canlılığı. (A) anlamına gelir, n mean± standart hata sunulan veri grubu başına 50 adacıkları =. (B) canlı hücreler kırmızı yeşil ve ölü hücreleri içinde gösterilmiştir. Ölçek çubuğu = 100 µm. temsilcisi 50 adacıklar görüntülerdir. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56879/56879fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56879/56879fig6.jpg"> Şekil 6: Heparin-PEG nanocoating kolaylaştırır Intra-adacık revascularisation. Matrigel tüp heparin-PEG kaplı adacıkları ve noncoated kontrol adacıkları ile birlikte kültürlü MS1 hücre oluşumu. Görüntüleri 4 ile 24 h. ölçek çubuğu alınmıştır 100 µm. = <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56879/56879fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56879/56879fig7.jpg"> Şekil 7: Heparin-PEG nanocoating maruz kalırsa herhangi bir değişiklik adacık insülin salgısı fonksiyonları üzerine. Heparin-boyalı adacıklar PEG ve noncoated kontrol adacıkları (her 30) 2 mmol/L (beyaz çubuğu) maruz ya da 30 dk yanıt olarak 20 mmol/L glikoz insülin salgılanması için 20 mmol/L (siyah bar) glikoz kaplı arasında karşılaştırılabilir ve kontrol adacıkları. Veri anlamına gelir, n ortalama ± standart hata gösterilir = 10. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56879/56879fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Surface Engineering of Pancreatic Islets with a Heparinized StarPEG Nanocoating at JoVE.com

Surface Engineering of Pancreatic Islets with a Heparinized StarPEG Nanocoating

Heparinized StarPEG Nanocoating ile pankreas adacıkları yüzey Mühendisliği

Bu iletişim kuralı yüzey Mühendisliği pankreas adacıkları heparin dahil starPEG nanocoating nanocoating N- hydroxysuccinimide grupları ve adacık Amin grupları arasında pseudo-bioorthogonal Kimya yoluyla kullanarak elde amaçlamaktadır hücre zarı.

Cell surface engineering can protect implanted cells from host immune attack. It can also reshape cellular landscape to improve graft function and ...

surface-engineering-pancreatic-islets-with-heparinized-starpeg

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.3K Görüntüleme.  Chinese Academy of Medical Science & Peking Union Medical College. Bu iletişim kuralı yüzey Mühendisliği pankreas adacıkları heparin dahil starPEG nanocoating nanocoating N- hydroxysuccinimide grupları ve adacık Amin grupları arasında pseudo-bioorthogonal Kimya yoluyla kullanarak elde amaçlamaktadır hücre zarı.

Video: Surface Engineering of Pancreatic Islets with a Heparinized StarPEG Nanocoating

Procedure for Lung Engineering

Lung tissue, including lung cancer and chronic lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease, cumulatively account for some 280,000 deaths annually; chronic obstructive pulmonary disease is currently the fourth leading cause of death in the United States1. Contributing to this mortality is the fact that lungs do not generally repair or regenerate beyond the microscopic, cellular level. Therefore, lung tissue that is damaged by degeneration or infection, or lung tissue that is surgically resected is not functionally replaced in vivo. To explore whether lung tissue can be generated in vitro, we treated lungs from adult rats using a procedure that removes cellular components to produce an acellular lung extracellular matrix scaffold. This scaffold retains the hierarchical branching structures of airways and vasculature, as well as a largely intact basement membrane, which comprises collagen IV, laminin, and fibronectin. The scaffold is mounted in a bioreactor designed to mimic critical aspects of lung physiology, such as negative pressure ventilation and pulsatile vascular perfusion. By culturing pulmonary epithelium and vascular endothelium within the bioreactor-mounted scaffold, we are able to generate lung tissue that is phenotypically comparable to native lung tissue and that is able to participate in gas exchange for short time intervals (45-120 minutes). These results are encouraging, and suggest that repopulation of lung matrix is a viable strategy for lung regeneration. This possibility presents an opportunity not only to work toward increasing the supply of lung tissue for transplantation, but also to study respiratory cell and molecular biology in vitro for longer time periods and in a more accurate microenvironment than has previously been possible.

We have developed a decellularized lung extracellular matrix and novel biomimetic bioreactor that can be used to generate functional lung tissue. By seeding cells into the matrix and culturing in the bioreactor, we generate tissue that demonstrates effective gas exchange when transplanted in vivo for short periods of time.

Akciğer Mühendisliği Prosedürü

Lung tissue, including lung cancer and chronic lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease, cumulatively account for some 280,000 deaths ...

Biyomühendislik

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting 3D cellular construct can often be more relevant to studying the molecular events and cell-cell interactions than similar experiments studied in 2D. To create effective 3D cultures with high cell viability throughout the scaffold the culture conditions such as oxygen and pH need to be carefully controlled as gradients in analyte concentration can exist throughout the 3D construct. Here we describe the methods of preparing biocompatible pH responsive sol-gel nanosensors and their incorporation into poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) electrospun scaffolds along with their subsequent preparation for the culture of mammalian cells. The pH responsive scaffolds can be used as tools to determine microenvironmental pH within a 3D cellular construct. Furthermore, we detail the delivery of pH responsive nanosensors to the intracellular environment of mammalian cells whose growth was supported by electrospun PLGA scaffolds. The cytoplasmic location of the pH responsive nanosensors can be utilized to monitor intracellular pH (pHi) during ongoing experimentation.

Biocompatible pH responsive sol-gel nanosensors can be incorporated into poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) electrospun scaffolds. The produced self-reporting scaffolds can be used for in&#160;situ monitoring of microenvironmental conditions whilst culturing cells upon the scaffold. This is beneficial as the 3D cellular construct can be monitored in real-time without disturbing the experiment.

3-Boyutlu Hücre Kültürü için Self-raporlama iskeleleri

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Tissue Engineering of Tumor Stromal Microenvironment with Application to Cancer Cell Invasion

3D organotypic cultures of epithelial cells on a matrix embedded with mesenchymal cells are widely used to study epithelial cell differentiation and invasion. Rat tail type I collagen and/or matrix derived from Engelbreth-Holm-Swarm mouse sarcoma cells have been traditionally employed as the substrates to model the matrix or stromal microenvironment into which mesenchymal cells (usually fibroblasts) are populated. Although experiments using such matrices are very informative, it can be argued that due to an overriding presence of a single protein (such as in type I Collagen) or a high content of basement membrane components and growth factors (such as in matrix derived from mouse sarcoma cells), these substrates do not best reflect the contribution to matrix composition made by the stromal cells themselves. To study native matrices produced by primary dermal fibroblasts isolated from patients with a tumor prone, genetic blistering disorder (recessive dystrophic epidermolysis bullosa), we have adapted an existing native matrix protocol to study tumor cell invasion. Fibroblasts are induced to produce their own matrix over a prolonged period in culture. This native matrix is then detached from the culture dish and epithelial cells are seeded onto it before the entire coculture is raised to the air-liquid interface. Cellular differentiation and/or invasion can then be assessed over time. This technique provides the ability to assess epithelial-mesenchymal cell interactions in a 3D setting without the need for a synthetic or foreign matrix with the only disadvantage being the prolonged period of time required to produce the native matrix. Here we describe the application of this technique to assess the ability of a single molecule expressed by fibroblasts, type VII collagen, to inhibit tumor cell invasion.

Tissue engineered fibroblast-derived native matrix is an emerging tool to generate a stromal substrate which supports epithelial cell proliferation and differentiation. Here a protocol applying this methodology to assess the impact of different stromal cell types on tumor cell biology is presented.

Kanser Hücre Invasion Uygulama ile Tümör Stromal mikroçevresinin Doku Mühendisliği

3D organotypic cultures of epithelial cells on a matrix embedded with mesenchymal cells are widely used to study epithelial cell differentiation and ...

Synthesis of Keratin-based Nanofiber for Biomedical Engineering

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of these porous nanofibers is of great interest due to their unique physiochemical properties. Here we elaborate on the fabrication of keratin containing poly (&#949;-caprolactone) (PCL) nanofibers (i.e., PCL/keratin composite fiber). Water soluble keratin was first extracted from human hair and mixed with PCL in different ratios. The blended solution of PCL/keratin was transformed into nanofibrous membranes using a laboratory designed electrospinning set up. Fiber morphology and mechanical properties of the obtained nanofiber were observed and measured using scanning electron microscopy and tensile tester. Furthermore, degradability and chemical properties of the nanofiber were studied by FTIR. SEM images showed uniform surface morphology for PCL/keratin fibers of different compositions. These PCL/keratin fibers also showed excellent mechanical properties such as Young&#39;s modulus and failure point. Fibroblast cells were able to attach and proliferate thus proving good cell viability. Based on the characteristics discussed above, we can strongly argue that the blended nanofibers of natural and synthetic polymers can represent an excellent development of composite materials that can be used for different biomedical applications.

Electrospun nanofibers have a high surface area to weight ratio, excellent mechanical integrity, and support cell growth and proliferation. These nanofibers have a wide range of biomedical applications. Here we fabricate keratin/ PCL nanofibers, using the electrospinning technique, and characterize the fibers for possible applications in tissue engineering.

Biyomedikal Mühendisliği için keratin bazlı nanofiber sentezi

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and trade one defect for another. Tissue engineering holds the promise to address this increasing demand. However, most tissue engineering strategies fail to generate stable and functional tissue substitutes because of poor vascularization. This paper focuses on an in vivo tissue engineering chamber model of intrinsic vascularization where a perfused artery and a vein either as an arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration is directed inside a protected hollow chamber. In this chamber-based system angiogenic sprouting occurs from the arteriovenous vessels and this system attracts ischemic and inflammatory driven endogenous cell migration which gradually fills the chamber space with fibro-vascular tissue. Exogenous cell/matrix implantation at the time of chamber construction enhances cell survival and determines specificity of the engineered tissues which develop. Our studies have shown that this chamber model can successfully generate different tissues such as fat, cardiac muscle, liver and others. However, modifications and refinements are required to ensure target tissue formation is consistent and reproducible. This article describes a standardized protocol for the fabrication of two different vascularized tissue engineering chamber models in vivo.

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

This is a guideline for constructing in vivo vascularized tissue using a microsurgical arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration inside a tissue engineering chamber. The vascularized tissues generated can be employed for organ regeneration and replacement of tissue defects, as well as for drug testing and disease modeling.

Bir ıntrinsic Vaskülarizasyon tarafından Doku Mühendisliği<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku Mühendisliği Odası

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...

Automated Robotic Dispensing Technique for Surface Guidance and Bioprinting of Cells

This manuscript describes the introduction of cell guidance features followed by the direct delivery of cells to these features in a hydrogel bioink using an automated robotic dispensing system. The particular bioink was selected as it allows cells to sediment towards and sense the features. The dispensing system bioprints viable cells in hydrogel bioinks using a backpressure assisted print head. However, by replacing the print head with a sharpened stylus or scalpel, the dispensing system can also be employed to create topographical cues through surface etching. The stylus movement can be programmed in steps of 10 &#181;m in the X, Y and Z directions. The patterned grooves were able to orientate mesenchymal stem cells, influencing them to adopt an elongated morphology in alignment with the grooves&#39; direction. The patterning could be designed using plotting software in straight lines, concentric circles, and sinusoidal waves. In a subsequent procedure, fibroblasts and mesenchymal stem cells were suspended in a 2% gelatin bioink, for bioprinting in a backpressure driven extrusion printhead. The cell bearing bioink was then printed using the same programmed coordinates used for the etching. The bioprinted cells were able to sense and react to the etched features as demonstrated by their elongated orientation along the direction of the etched grooves.

This protocol describes a bioprinting methodology using an automated robotic depositing system that incorporates etched topographical guidance cues with the precision deposition of a cell bearing hydrogel bioink. The printed cells are directly delivered to the etched features and are able to sense and orientate with them.

Hücre Yüzey Rehberlik ve Bioprinting için Otomatik Robotik Dağıtım Tekniği

This manuscript describes the introduction of cell guidance features followed by the direct delivery of cells to these features in a hydrogel bioink using ...

Sustained Administration of &#946;-cell Mitogens to Intact Mouse Islets Ex Vivo Using Biodegradable Poly(lactic-co-glycolic acid) Microspheres

The development of biomaterials has significantly increased the potential for targeted drug delivery to a variety of cell and tissue types, including the pancreatic &#946;-cells. In addition, biomaterial particles, hydrogels, and scaffolds also provide a unique opportunity to administer sustained, controllable drug delivery to &#946;-cells in culture and in transplanted tissue models. These technologies allow the study of candidate &#946;-cell proliferation factors using intact islets and a translationally relevant system. Moreover, determining the effectiveness and feasibility of candidate factors for stimulating &#946;-cell proliferation in a culture system is critical before moving forward to in vivo models. Herein, we describe a method to co-culture intact mouse islets with biodegradable compound of interest (COI)-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microspheres for the purpose of assessing the effects of sustained in situ release of mitogenic factors on &#946;-cell proliferation. This technique describes in detail how to generate PLGA microspheres containing a desired cargo using commercially available reagents. While the described technique uses recombinant human Connective tissue growth factor (rhCTGF) as an example, a wide variety of COI could readily be used. Additionally, this method utilizes 96-well plates to minimize the amount of reagents necessary to assess &#946;-cell proliferation. This protocol can be readily adapted to use alternative biomaterials and other endocrine cell characteristics such as cell survival and differentiation status.

Here, we present methodology to generate and administer compound of interest-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microspheres to intact mouse islets in culture with subsequent immunofluorescence analysis of &#946;-cell proliferation. This method is suitable for determining the efficacy of candidate &#946;-cell mitogens.

Bozulmamış Fare Adacık için β-hücre mitogenlerin Sürekli İdaresi<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Biyolojik olarak parçalanabilir poli (laktik-ko-glikolik asit) mikro kullanılması

The development of biomaterials has significantly increased the potential for targeted drug delivery to a variety of cell and tissue types, including the ...

Scaffold-supported Transplantation of Islets in the Epididymal Fat Pad of Diabetic Mice

Islet transplantation has been clinically proven to be effective at treating type 1 diabetes. However, the current intrahepatic transplantation strategy may incur acute whole blood reactions and result in poor islet engraftment. Here, we report a robust protocol for the transplantation of islets at the extrahepatic transplantation site-the epididymal fat pad (EFP)-in a diabetic mouse model. A protocol to isolate and purify islets at high yields from C57BL/6J mice is described, as well as a transplantation method performed by seeding islets onto a decellularized scaffold (DCS) and implanting them at the EFP site in syngeneic C57BL/6J mice rendered diabetic by streptozotocin. The DCS graft containing 500 islets reversed the hyperglycemic condition within 10 days, while the free islets without DCS required at least 30 days. The normoglycemia was maintained for up to 3 months until the graft was explanted. In conclusion, DCS enhanced the engraftment of islets into the extrahepatic site of the EFP, which could easily be retrieved and might provide a reproducible and useful platform for investigating the scaffold materials, as well as other transplantation parameters required for a successful islet engraftment.

This protocol demonstrates murine islet isolation and seeding onto a decellularized scaffold. Scaffold-supported islets were transplanted into the epididymal fat pad of streptozotocin (STZ)-induced diabetic mice. Islets survived at the transplantation site and reversed the hyperglycemic condition.

Diyabetik Farenin Epididimal Yağ Tabağında Iskelelerin İskele Destekli Nakli

Islet transplantation has been clinically proven to be effective at treating type 1 diabetes. However, the current intrahepatic transplantation strategy ...

Treatment of Ligament Constructs with Exercise-conditioned Serum: A Translational Tissue Engineering Model

In vitro experiments are essential to understand biological mechanisms; however, the gap between monolayer tissue culture and human physiology is large, and translation of findings is often poor. Thus, there is ample opportunity for alternative experimental approaches. Here we present an approach in which human cells are isolated from human anterior cruciate ligament tissue remnants, expanded in culture, and used to form engineered ligaments. Exercise alters the biochemical milieu in the blood such that the function of many tissues, organs and bodily processes are improved. In this experiment, ligament construct culture media was supplemented with experimental human serum that has been &#39;conditioned&#39; by exercise. Thus the intervention is more biologically relevant since an experimental tissue is exposed to the full endogenous biochemical milieu, including binding proteins and adjunct compounds that may be altered in tandem with the activity of an unknown agent of interest. After treatment, engineered ligaments can be analyzed for mechanical function, collagen content, morphology, and cellular biochemistry. Overall, there are four major advantages versus traditional monolayer culture and animal models, of the physiological model of ligament tissue that is presented here. First, ligament constructs are three-dimensional, allowing for mechanical properties (i.e., function) such as ultimate tensile stress, maximal tensile load, and modulus, to be quantified. Second, the enthesis, the interface between boney and sinew elements, can be examined in detail and within functional context. Third, preparing media with post-exercise serum allows for the effects of the exercise-induced biochemical milieu, which is responsible for the wide range of health benefits of exercise, to be investigated in an unbiased manner. Finally, this experimental model advances scientific research in a humane and ethical manner by replacing the use of animals, a core mandate of the National Institutes of Health, the Center for Disease Control, and the Food and Drug Administration.

We present a model of ligament tissue in which three-dimensional constructs are treated with the human exercise-conditioned serum and analyzed for collagen content, function, and cellular biochemistry.

Egzersiz Koşullandırılmış Serum İle Ligament Yapılarının Tedavisi: Bir Translasyonel Doku Mühendisliği Modeli

In vitro experiments are essential to understand biological mechanisms; however, the gap between monolayer tissue culture and human physiology is large, ...

Pancreatic Tissue-Derived Extracellular Matrix Bioink for Printing 3D Cell-Laden Pancreatic Tissue Constructs

The transplantation of pancreatic islets is a promising treatment for patients who suffer from type 1 diabetes accompanied by hypoglycemia and secondary complications. However, islet transplantation still has several limitations such as the low viability of transplanted islets due to poor islet engraftment and hostile environments. In addition, the insulin-producing cells differentiated from human pluripotent stem cells have limited ability to secrete sufficient hormones that can regulate the blood glucose level; therefore, improving the maturation by culturing cells with proper microenvironmental cues is strongly required. In this article, we elucidate protocols for preparing a pancreatic tissue-derived decellularized extracellular matrix (pdECM) bioink to provide a beneficial microenvironment that can increase glucose sensitivity of pancreatic islets, followed by describing the processes for generating 3D pancreatic tissue constructs using a microextrusion-based bioprinting technique.

Decellularized extracellular matrix (dECM) can provide suitable microenvironmental cues to recapitulate the inherent functions of target tissues in an engineered construct. This article elucidates the protocols for the decellularization of pancreatic tissue, evaluation of pancreatic tissue-derived dECM bioink, and generation of 3D pancreatic tissue constructs using a bioprinting technique.

3D Hücre Yüklü Pankreas Dokusu Yapıları Baskı için Pankreas Doku Türetilmiş Ekstrasellüler Matrix Bioink

The transplantation of pancreatic islets is a promising treatment for patients who suffer from type 1 diabetes accompanied by hypoglycemia and secondary ...