Name: cellular encapsulation in 3d hydrogels for tissue engineering
Uploaded: 2009-10-26T07:00:00
Duration: 9 min 37 s
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यह काम एक राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन ग्रेजुएट रिसर्च एसके और हीथ अनुदान R01EB008722 के राष्ट्रीय संस्थानों के लिए फैलोशिप द्वारा समर्थित किया गया था.

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	<li>Singer, V. L., Jones, L. J., Yue, S. T., Haugland, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+PicoGreen+reagent+and+development+of+a+fluorescence-based+solution+assay+for+double-stranded+DNA+quantitation.">Characterization of PicoGreen reagent and development of a fluorescence-based solution assay for double-stranded DNA quantitation.</a> Anal Biochem. 249, 228-238 (1997).</li><li>Lutolf, M. P., Raeber, G. P., Zisch, A. H., Tirelli, N., 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=Cell-Responsive+Synthetic+Hydrogels.">Cell-Responsive Synthetic Hydrogels.</a> Adv Mater. 15, 888-892 (2003).</li><li>Elisseeff, J. H., Ruffner, M., Kim, T. G., Williams, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+Photoencapsulation+in+Hydrogels.">Cellular Photoencapsulation in Hydrogels.</a> Culture of Cells for Tissue Engineering. , (2006).</li><li>Chung, C., Mesa, J., Miller, G. J., Randolph, M. A., Gill, T. J., Burdick, 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=Effects+of+auricular+chondrocyte+expansion+on+neocartilage+formation+in+photocrosslinked+hyaluronic+acid+networks.">Effects of auricular chondrocyte expansion on neocartilage formation in photocrosslinked hyaluronic acid networks.</a> Tissue Eng. 12, 2665-2773 (2006).</li><li>Burdick, J. A., Vunjak-Novakovic, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+microenvironments+for+controlled+stem+cell+differentiation.">Engineered microenvironments for controlled stem cell differentiation.</a> Tissue Eng. Part A. 15, 205-219 (2008).</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=Mixed+Mode+Thiol-Acrylate+Photopolymerization+for+the+Synthesis+of+PEG-Peptide+Hydrogels.">Mixed Mode Thiol-Acrylate Photopolymerization for the Synthesis of PEG-Peptide Hydrogels.</a> Macromolecules. 41, 6019-6026 (2008).</li><li>Kraehenbuehl, T. P., Ferreira, L. S., Zammaretti, P., Hubbell, J. A., Langer, 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-responsive+hydrogel+for+encapsulation+of+vascular+cells.">Cell-responsive hydrogel for encapsulation of vascular cells.</a> Biomaterials. 30, 4318-4324 (2009).</li><li>Strehin, I. A., Elisseeff, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+ECM+Production+by+Cells+Encapsulated+in+Hydrogels.">Characterizing ECM Production by Cells Encapsulated in Hydrogels.</a> Methods Mol Biol. 522, 1-14 (2009).</li><li>Khetan, S., Katz, J. S., Burdick, 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=Sequential+crosslinking+to+control+cellular+spreading+in+3-dimensional+hydrogels.">Sequential crosslinking to control cellular spreading in 3-dimensional hydrogels.</a> Soft Matter. 5, 1601-1606 (2009).</li></ol>

वर्णित प्रोटोकॉल एक सरल और शक्तिशाली करने के लिए एक cytocompatible तरीके से hydrogel scaffolds के भीतर कोशिकाओं encapsulate करने की विधि का प्रतिनिधित्व करते हैं. इस तरह की तकनीक विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं क्योंकि टर्मिनली विभेदित और स्टेम सेल 2D बनाम 3 डी microenvironments में स्पष्ट रूप से अलग व्यवहार एक्ज़िबिट कर सकते हैं. यहां तक कि चिकित्सीय सामग्री का आरोपण (जैसे, में स्वस्थानी कट्टरपंथी polymerization), सेल encapsulation और व्यवहार्यता और भेदभाव के लिए विश्लेषण शामिल दृष्टिकोण के लिए सामग्री के विकास की प्रक्रिया में मदद कर सकते हैं. वर्णित अनुक्रमिक प्रक्रिया spatially hydrogel वातावरण में हेरफेर करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, और फलस्वरूप सेलुलर व्यवहार (खेतान एट अल देखें.). कुल मिलाकर, वर्णित प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण तत्व सभी प्रयोग किया जाता के समाधान के समरूपता है. विशेष रूप से, विशेष देखभाल करने के लिए सुनिश्चित करें कोशिकाओं prepolymer समाधान में समान रूप से वितरित कर रहे हैं, और है कि समाधान अच्छी तरह से मिश्रित है crosslinker समाधान के अलावा निम्नलिखित विंदुक resuspension द्वारा लिया जाना चाहिए. यह सुनिश्चित करने के लिए न होने कक्षों या जेल संरचना और सूजन में स्थानीय रूपांतरों के clumping नेतृत्व कर सकते हैं. जबकि प्रोटोकॉल encapsulating कोशिकाओं के लिए प्रक्रिया पर मुख्य रूप से ध्यान केंद्रित यहाँ प्रस्तुत है, यह महत्वपूर्ण है कि यह भी ध्यान रखें कि encapsulation के विश्लेषण प्रोटोकॉल है कि आम तौर पर 2D बोने के लिए लिखा है के लिए कुछ समायोजन की जरूरत हो सकती है. कई उदाहरण visualizing और hydrogels में कोशिकाओं का आकलन करने के लिए सचित्र थे.

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		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>I2959</td>
<td>Reagent</td>
<td>Ciba Specialty Chemicals</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>.2 M Triethanolamine Buffer</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>T0449</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>PBS</td>
<td>Reagent</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>14040-117</td>
<td>1x, sterile liquid</td>
</tr>
<tr>
<td>Live/Dead staining kit</td>
<td>Reagent</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>L3224</td>
<td>Includes live (Calcein AM) and dead (ethidium homodimer-1) probes</td>
</tr>
<tr>
<td>Phalloidin-FITC</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>P5282</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Rhodamine Phalloidin</td>
<td>Reagent</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>R415</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>DAPI</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>D9542</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Methacryloxyethyl thiocarbamoyl rhodamine B (MeRho)</td>
<td>Reagent</td>
<td>Polysciences</td>
<td>23591</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bovine Serum Albumin</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>A7030</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tween 20</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>P1379</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Triton X-100</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma</td>
<td>T8787</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Citrisolv</td>
<td>Reagent</td>
<td>Fisher</td>
<td>22-143975</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Micro-cut paraffin</td>
<td>Reagent</td>
<td>Polysciences, Inc.</td>
<td>24202</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Trizol reagent</td>
<td>Reagent</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>15596-026</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>0.22 &mu;m pore size nylon syringe filters</td>
<td>Equipment</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>09-719C</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>1 mL disposable syringes</td>
<td>Equipment</td>
<td>BD biosciences</td>
<td>309602</td>
<td>Cut syringes at consistent height for UV exposure</td>
</tr>
<tr>
<td>Wide orifice pipette tips</td>
<td>Equipment</td>
<td>Sigma</td>
<td>P6800</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Omnicure UV Spot Cure System with 365 nm filter</td>
<td>Equipment</td>
<td>Exfo Life Sciences Division</td>
<td>S1000</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>254 nm germicidal UV light source</td>
<td>Equipment</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Built into most biological safety cabinets</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

cellular encapsulation in 3d hydrogels for tissue engineering 

Hydrogels के भीतर कोशिकाओं के 3 डी encapsulation के संवर्धन कोशिकाओं के लिए और ऊतक इंजीनियरिंग के लिए constructs के विकास की दिशा में एक तेजी से महत्वपूर्ण और लोकप्रिय तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है. इस माहौल को बेहतर mimics क्या कोशिकाओं vivo में निरीक्षण, मानक टिशू कल्चर की तुलना में ऊतक की तरह गुणों और 3 डी वातावरण की वजह से. सिंथेटिक polymeric hydrogels पानी सूजन नेटवर्क है कि स्थिर हो या hydrolysis या proteolysis के माध्यम से नीचा है के रूप में नए ऊतक समझाया कोशिकाओं द्वारा जमा है बनाया जा सकता है है. पॉलिमर की एक विस्तृत विविधता इन अनुप्रयोगों के लिए पाली (ethylene glycol) और hyaluronic एसिड के रूप में पता लगाया गया है. सबसे अधिक, बहुलक जैसे methacrylates या acrylates विभिन्न तंत्र के माध्यम से crosslinking के दौर से गुजर में सक्षम प्रतिक्रियाशील समूहों के साथ functionalized है. पिछले दशक में, बहुत प्रगति इन microenvironments इंजीनियरिंग में बनाया गया है - व्यवहार्यता और प्रत्यक्ष समझाया स्टेम कोशिकाओं (. Burdick एट अल) के भेदभाव सहित सेलुलर phenotype, सुधार - जैसे शारीरिक या लटकन जैव रासायनिक संकेत के सहसंयोजक समावेश के माध्यम से. हमारे और अन्य प्रयोगशालाओं में कोशिकाओं के 3 डी encapsulation के लिए निम्नलिखित तरीकों अनुकूलित किया गया है cytocompatibility अधिकतम और hydrogel प्रसंस्करण कदम की संख्या कम से कम. निम्नलिखित प्रोटोकॉल (प्रक्रिया का एक उदाहरण के लिए चित्रा 1 देखें) में, यह माना जाता है कि functionalized crosslinking के दौर से गुजर में सक्षम पॉलिमर हाथ में पहले से ही कर रहे हैं, बहुलक रसायन शास्त्र के रूप में ऊतक इंजीनियरिंग के क्षेत्र के लिए लागू की उत्कृष्ट समीक्षाएँ कहीं और पाया जा सकता है (Burdick एट अल.) और इन तरीकों बहुलक प्रकार की एक सीमा के साथ संगत कर रहे हैं. इसके अलावा, माइकल प्रकार (Lutolf एट अल देखें.) के अलावा और प्रकाश शुरू मुफ्त कट्टरपंथी तंत्र (Elisseeff एट अल देखें.) यहाँ पर ध्यान केंद्रित रिपोर्ट crosslinking तकनीक के केवल एक छोटे से हिस्से का गठन . मिश्रित मोड crosslinking में जो प्रतिक्रियाशील समूहों के एक हिस्से को पहले इसके अलावा crosslinking द्वारा भस्म हो जाता है और एक कट्टरपंथी तंत्र द्वारा पीछा किया, समझाया कोशिकाओं (खेतान एट अल, सेलिनास एट अल.) के phenotype निर्देशन के लिए एक प्रतिमान आमतौर पर इस्तेमाल किया और शक्तिशाली है.

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Cellular Encapsulation in 3D Hydrogels for Tissue Engineering

हम सिंथेटिक hydrogels के भीतर कोशिकाओं के 3 आयामी (3 डी) encapsulation के लिए प्रोटोकॉल उपस्थित थे. encapsulation प्रक्रिया crosslinking के दो सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले तरीकों (माइकल प्रकार अलावा और प्रकाश शुरू मुफ्त कट्टरपंथी तंत्र), के रूप में के रूप में अच्छी तरह से समझाया सेल व्यवहार का आकलन करने के लिए तकनीकों का एक नंबर के लिए उल्लिखित है.

ऊतक इंजीनियरिंग के लिए 3 डी Hydrogels में सेलुलर इनकैप्सुलेशन

The 3D encapsulation of cells within hydrogels represents an increasingly important and popular technique for culturing cells and towards the development ...

Research

JoVE Journal

Biology

Cellular Encapsulation in 3D Hydrogels for Tissue Engineering 

Experimental Approaches to Tissue Engineering

ऊतक इंजीनियरिंग के लिए प्रायोगिक दृष्टिकोण

Title Cell Encapsulation by Droplets

शीर्षक बूंदों द्वारा सेल इनकैप्सुलेशन

Electrospinning Fibrous Polymer Scaffolds for Tissue Engineering and Cell Culture

ऊतक इंजीनियरिंग और सेल संस्कृति के लिए रेशेदार पॉलिमर scaffolds Electrospinning

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