Name: ecm protein nanofibers and nanostructures engineered using surface-initiated assembly
Uploaded: 2014-04-17T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about ECM Protein Nanofibers and Nanostructures Engineered Using Surface-initiated Assembly at JoVE.com

Finanzielle Unterstützung wurde von der JMS NIH Biomechanik in der Regenerativen Medizin T32 Training Program (2T32EB003392) von den NIH Director New Innovator Award (1DP2HL117750) vorgesehen ist, um aus dem QJ Dowd ICES-Fellowship und AWF.

1. Herstellung von Master-Mold mittels Photolithographie <ol><li> Die ECM-Protein-Nanofasern, nanofabrics und Nanostrukturen hergestellt werden, werden zunächst mit Hilfe von Computer Aided Design (CAD) Software konzipiert. Diese CAD-Datei wird dann auf eine Photomaske übertragen. Die Art der Photomaske auf die Auflösung der Funktionen hängen; mit einer Transparenz-basierte Photomaske ausreichend für Spielgrößen bis zu ~ 10 um. Kleinere Funktionen &lt;10 um eine Chrom auf Glasphotomaske erforderlich. Alle Nanof...

<ol>
	<li>Geiger, B., Bershadsky, A., Pankov, R., Yamada, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transmembrane+crosstalk+between+the+extracellular+matrix+and+the+cytoskeleton.">Transmembrane crosstalk between the extracellular matrix and the cytoskeleton.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 2, 793-805 (2001).</li><li>Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification. Cell. 126, 677-689 (2006).</li><li>Discher, D. E., Janmey, P., Wang, Y. -. l. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+Cells+Feel+and+Respond+to+the+Stiffness+of+Their+Substrate.">Tissue Cells Feel and Respond to the Stiffness of Their Substrate.</a> Science. 310, 1139-1143 (2005).</li><li>Ott, H. C., 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=Perfusion-decellularized+matrix:+using+nature's+platform+to+engineer+a+bioartificial+heart.">Perfusion-decellularized matrix: using nature's platform to engineer a bioartificial heart.</a> Nat Med. 14, 213-221 (2008).</li><li>Teo, W. E., Ramakrishna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+electrospinning+design+and+nanofibre+assemblies.">A review on electrospinning design and nanofibre assemblies.</a> Nanotechnology. 17, (2006).</li><li>Reneker, D. H., Chun, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanometre+diameter+fibres+of+polymer,+produced+by+electrospinning.">Nanometre diameter fibres of polymer, produced by electrospinning.</a> Nanotechnology. 7, 216-21 (1996).</li><li>Ma, P. X., Zhang, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+nano-scale+fibrous+extracellular+matrix.">Synthetic nano-scale fibrous extracellular matrix.</a> Journal of Biomedical Materials Research. 46, 60-72 (1999).</li><li>Yoshimoto, H., Shin, Y. M., Terai, H., Vacanti, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+biodegradable+nanofiber+scaffold+by+electrospinning+and+its+potential+for+bone+tissue+engineering.">A biodegradable nanofiber scaffold by electrospinning and its potential for bone tissue engineering.</a> Biomaterials. 24, 2077-2082 (2003).</li><li>Li, W. J., Laurencin, C. T., Caterson, E. J., Tuan, R. S., Ko, F. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospun+nanofibrous+structure:+a+novel+scaffold+for+tissue+engineering.">Electrospun nanofibrous structure: a novel scaffold for tissue engineering.</a> Journal of Biomedical Materials Research. 60, 613-621 (2002).</li><li>Matthews, J. A., Wnek, G. E., Simpson, D. G., Bowlin, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrospinning of Collagen Nanofibers. Biomacromolecules. 3, 232-238 (2002).</li><li>Huang, Z. -. M., Zhang, Y. Z., Ramakrishna, S., Lim, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospinning+and+mechanical+characterization+of+gelatin+nanofibers.">Electrospinning and mechanical characterization of gelatin nanofibers.</a> Polymer. 45, 5361-5368 (2004).</li><li>Wnek, G. E., Carr, M. E., Simpson, D. G., Bowlin, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrospinning of Nanofiber Fibrinogen Structures. Nano Letters. 3, 213-216 (2002).</li><li>Bhattarai, N., Edmondson, D., Veiseh, O., Matsen, F. A., Zhang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospun+chitosan-based+nanofibers+and+their+cellular+compatibility.">Electrospun chitosan-based nanofibers and their cellular compatibility.</a> Biomaterials. 26, 6176-6184 (2005).</li><li>Jin, H. -. J., Chen, J., Karageorgiou, V., Altman, G. H., Kaplan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+bone+marrow+stromal+cell+responses+on+electrospun+silk+fibroin+mats.">Human bone marrow stromal cell responses on electrospun silk fibroin mats.</a> Biomaterials. 25, 1039-1047 (2004).</li><li>Wierzbicka-Patynowski, I., Schwarzbauer, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ins+and+outs+of+fibronectin+matrix+assembly.">The ins and outs of fibronectin matrix assembly.</a> Journal of Cell Science. 116, 3269-3276 (2003).</li><li>Mosher, D. F., Johnson, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+formation+of+disulfide-bonded+fibronectin+multimers.">In vitro formation of disulfide-bonded fibronectin multimers.</a> Journal of Biological Chemistry. 258, 6595-6601 (1983).</li><li>Little, W. C., Smith, M. L., Ebneter, U., Vogel, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assay+to+mechanically+tune+and+optically+probe+fibrillar+fibronectin+conformations+from+fully+relaxed+to+breakage.">Assay to mechanically tune and optically probe fibrillar fibronectin conformations from fully relaxed to breakage.</a> Matrix Biology. 27, 451-461 (2008).</li><li>Ulmer, J., Geiger, B., Spatz, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force-induced+fibronectin+fibrillogenesis+in+vitro.">Force-induced fibronectin fibrillogenesis in vitro.</a> Soft Matter. 4, 1998-2007 (2008).</li><li>Klotzsch, E., 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=Fibronectin+forms+the+most+extensible+biological+fibers+displaying+switchable+force-exposed+cryptic+binding+sites.">Fibronectin forms the most extensible biological fibers displaying switchable force-exposed cryptic binding sites.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences U S A. , (2009).</li><li>Feinberg, A. W., Parker, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface-Initiated+Assembly+of+Protein+Nanofabrics.">Surface-Initiated Assembly of Protein Nanofabrics.</a> Nano Letters. 10, 2184-2191 (2010).</li><li>Deravi, L. F., 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=Differential+Contributions+of+Conformation+Extension+and+Domain+Unfolding+to+Properties+of+Fibronectin+Nanotextiles.">Differential Contributions of Conformation Extension and Domain Unfolding to Properties of Fibronectin Nanotextiles.</a> Nano Letters. 12, 5587-5592 (2012).</li><li>Shen, K., Qi, J., Kam, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcontact+Printing+of+Proteins+for+Cell+Biology.">Microcontact Printing of Proteins for Cell Biology.</a> J Vis Exp. , 1065 (2008).</li><li>Vogel, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanotransduction+Involving+Multimodular+Proteins:+Converting+Force+into+Biochemical+Signals.">Mechanotransduction Involving Multimodular Proteins: Converting Force into Biochemical Signals.</a> Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure. 35, 459-488 (2006).</li></ol>

Die hier vorgestellten Methode SIA imitiert Zell-vermittelte Matrixaufbau und ermöglicht die Konstruktion von ECM-Protein-Nanofasern und Nanostrukturen mit einstellbaren Größe, Organisation und Zusammensetzung. Zwar nicht identisch mit Zell-ECM erzeugt, schafft SIA ECM nanoskaliger Protein Fibrillen 20, die reversible Faltung unterziehen / Entfaltung bei der mechanischen Belastung 21 und 20 Zellen binden zusammen. Dies bietet eine einzigartige Fähigkeit, ECM-Protein-Materialien, die ...

Die extrazelluläre Matrix (ECM) in Geweben aus multifunktionellen Proteine ​​in physikalischen und chemischen Regulation mehrerer Zellprozesse einschließlich Adhäsion, Proliferation, Differenzierung und Apoptose beteiligt 1-3 besteht. Das ECM synthetisiert, zusammengebaut und von Zellen organisiert und die Proteinbestand Fibrillen haben einzigartige Zusammensetzungen, Fasergröße, Geometrien und Architekturen, die mit miteinander verbundenen Gewebetyps und des Entwicklungsstadiums variieren. Neuere Arbeiten haben gezeigt, dass die ECM lehr Hinweise liefern, um Zellen zu Geweben entwickelt 4 zu bilden, was darauf hindeutet, dass die ECM rekapituliert in Bezug auf die Zusammensetzung und Struktur könnte die Entwicklung biomimetischer Materialien für Tissue Engineering und Biotechnologie-Anwendungen ermöglichen zu führen. Eine Anzahl von Herstellungsverfahren entwickelt worden, um polymere Gerüste, die Aspekte der ECM in Gewebe nachahmen kann Ingenieur. Zum Beispiel Elektrospinning-und Phasen separation haben sowohl die Fähigkeit gezeigt porösen Matrices aus Fasern mit einem Durchmesser von zehn Mikrometern bis einigen zehn Nanometern 5-7 bilden. Beide Techniken haben auch gezeigt, daß hochporöse Matrizen von Nanofasern Zelladhäsion und Infiltration in das Gerüst 8 unterstützt. Jedoch sind diese Ansätze in den Fasergeometrien möglich, Orientierungen und 3D-Architekturen, die erzeugt werden kann begrenzt. Das Elektro erzeugt typischerweise Gerüste entweder mit zufällig orientierten oder stark ausgerichteten Fasern wohinPhasenTrennung erzeugt Gerüste mit zufällig orientierten Fasern. Es gibt auch Einschränkungen hinsichtlich der Materialien, mit Forschern typischerweise unter Verwendung von synthetischen Polymeren, wie Poly (ε-caprolacton) 8 und Poly (milch-co-glykolsäure) 9, die nachfolgend mit ECM-Proteinen beschichtet sind, um die Zelladhäsion zu fördern. Natürliche Biopolymere werden ebenfalls verwendet, einschließlich Kollagen Typ I 10, 11 Gelatine, Fibrinogen 12,Chitosan 13, 14 und Seide, aber nur einen kleinen Teil der Proteine ​​in nativem Gewebe gefunden. Die meisten Gewebe enthalten eine größere Milieu von ECM-Proteinen und Polysacchariden, einschließlich Fibronectin (FN), Laminin (LN), Kollagen Typ IV und Hyaluronsäure, die schwierig oder unmöglich zu Nanofasern unter Verwendung von existierenden Verfahren herzustellen sind. Um dieser Herausforderung zu begegnen, haben wir unsere Forschung auf die Art und Weise imitiert Zellen synthetisieren, montieren und organisieren ECM-Protein Fibrillen in ihrer Umgebung konzentriert. Während die spezifische Fibrillogenese Verfahren variiert für verschiedene ECM-Proteine, typischerweise eine Konformationsänderung im ECM-Protein-Moleküls wird durch eine enzymatische oder Rezeptor-vermittelte Wechselwirkung, die kryptische Selbstmontagestellen macht ausgelöst. Hier verwenden wir FN als Modellsystem, um die Fibrillogenese Prozess besser zu verstehen. Kurz gesagt, FN Homodimere an Integrin-Rezeptoren auf der Zelloberfläche über die RGD-Aminosäuresequenz in der 10. Typ II bindenIch wiederhole Einheit. Einmal gebunden, bewegen sich die Integrine auseinander Actomyosin über Kontraktion und entfalten die FN-Dimere kryptische Selbstmontagestellen freizulegen. Die Exposition dieser FN-FN-Bindungsstellen ermöglicht es den FN-Dimere nach rechts auf der Zelloberfläche 15 in eine unlösliche Fibrillen zusammenzubauen. Work in zellfreien Systemen hat gezeigt, dass kryptische FN-FN-Bindungsstellen durch Entfaltung mit Vergällungsmittel 16 oder Oberflächenspannung bei einem Luft-Flüssigkeit-Feststoff-Schnittstelle 17-19 offenbart werden. Jedoch werden die FN-Fasern, die durch diese Techniken auf bestimmte Faser Größen und Geometrien beschränkt und sind typischerweise an eine Oberfläche gebunden. Hier beschreiben wir einen Ansatz bezeichnet oberflächeninitiierte Montage (SIA) 20, die diese Einschränkungen überwindet durch die Verwendung von Protein-Oberflächen-Wechselwirkungen zu freistehenden unlöslichen Nanofasern, nanofabrics (2D-Pläne) und anderen Nanostrukturen von einzelnen oder mehreren ECM-Proteinen (Abbildung 1 erstellen ). In diesem process, werden ECM-Proteine ​​aus einem kompakten, kugelförmigen Konformation in Lösung adsorbiert und teilweise denaturiert (ungefaltet) auf einem gemusterten hydrophoben Polydimethylsiloxan (PDMS)-Stempel. Die ECM-Proteine ​​werden dann in diesem Zustand auf einen thermisch ansprechenden Poly (N-isopropylacrylamid) (PIPAAm) Oberfläche durch Mikrokontaktdruck 22 übertragen. Wenn es mit 40 ° C Wasser hydratisiert die PIPAAm bleibt eine feste, aber wenn bis 32 ° C abgekühlt, es durch eine untere kritische Lösungstemperatur (LCST), wo sie hydrophil wird spielt quillt mit Wasser und dann löst sich, die Freigabe der ECM-Nanostrukturen zusammengesetzt aus der die Oberfläche. Die SIA-Methode ermöglicht die Kontrolle über die Dimensionen mit Nanometer-Präzision. Durch die Steuerung Schlüsselparameter wie Zusammensetzung, Fasergeometrie und Architektur ist es möglich, viele Eigenschaften der ECM in vivo gefunden zu rekapitulieren und zu fortgeschrittenen Gerüste für Tissue Engineering und Biotechnologie-Anwendungen zu entwickeln.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="651">
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Poly(N-isopropylacrylamide) / PIPAAm</td>
			<td style="width:145px;">Polysciences</td>
			<td style="width:123px;">21458-10</td>
			<td style="width:167px;">40,000 Mw</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Sylgard 184 Silicone kit (PDMS)</td>
			<td style="width:145px;">Dow Corning</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:167px;">Mix 10 parts base with 1 part curing agent.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Butanol</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Fibronectin</td>
			<td style="width:145px;">BD biosciences</td>
			<td style="width:123px;">354008</td>
			<td style="width:167px;">Human, 1mg</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Laminin</td>
			<td style="width:145px;">BD biosciences</td>
			<td style="width:123px;">354239</td>
			<td style="width:167px;">Ultrapure, mouse, 1mg</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Negative Photoresist</td>
			<td style="width:145px;">Microchem</td>
			<td style="width:123px;">SU8-2015</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">SU8 Developer</td>
			<td style="width:145px;">Microchem</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;width:216px;">Sonicator Branson M3510</td>
			<td style="width:145px;">Branson Ultrasonic Corporation</td>
			<td style="width:123px;">CPN-952-318</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:216px;">Thinky ARE-250 Mixer</td>
			<td style="width:145px;">Thinky Corporation</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Spincoater</td>
			<td style="width:145px;">Specialty Coating Systems</td>
			<td style="width:123px;">G3P-8</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Glass cover 25mm diameter, No 1.5</td>
			<td style="width:145px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:123px;">12-545-86</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ecm protein nanofibers and nanostructures engineered using surface-initiated assembly

Die extrazelluläre Matrix (ECM) in Geweben synthetisiert und von Zellen zusammengesetzt, um ein 3D fibrilläre Proteinnetzwerk mit streng reguliert Faserdurchmesser, Zusammensetzung und Organisation bilden. Neben der Bereitstellung von Strukturförderung, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der ECM spielen eine wichtige Rolle in mehrere zelluläre Prozesse einschließlich Adhäsion, Differenzierung und Apoptose. In vivo wird die ECM indem kryptischen Selbstmontage (Fibrillogenese) Websites innerhalb von Proteinen zusammengebaut . Dieses Verfahren unterscheidet sich für verschiedene Proteine, sondern Fibronectin (FN) Fibrillogenese ist gut charakterisiert und dient als Modellsystem für die zellvermittelte ECM Anordnung. Genauer gesagt, Zellen zu verwenden, Integrin-Rezeptoren auf der Zellmembran FN Dimere und Aktomyosin generierten Kontraktionskräfte zu binden, um Bindungsstellen für den Zusammenbau zu entfalten und unlöslichen Fasern freizulegen. Dieser Rezeptor-vermittelte Verfahren ermöglicht Zellen aus der Zellgewebe sca versammeln und organisieren die ECMles. Hier präsentieren wir eine Methode bezeichnet oberflächeninitiierte Montage (SIA), die Zell-vermittelte Matrixanordnung rekapituliert Verwendung von Protein-Oberflächen-Wechselwirkungen zu ECM-Proteine ​​entfalten und montieren sie in unlösliche Fasern. Zunächst werden ECM-Proteine ​​auf eine hydrophobe Polydimethylsiloxan (PDMS) Oberfläche, wo sie teilweise zu denaturieren (breiten) und setzen kryptische Bindungsdomänen adsorbiert. Die entfalteten Proteine ​​werden dann in wohldefinierten Mikro-und Nanostrukturen durch Mikrokontaktdruck auf eine thermisch ansprechende Poly (N-isopropylacrylamid) (PIPAAm) Oberfläche übertragen. Thermisch ausgelöste Auflösung des PIPAAm führt zur Endmontage und Freisetzung von ECM-Protein unlöslich Nanofasern oder Nanostrukturen mit definierter Geometrie. Complex-Architekturen sind durch Ingenieur definierten Muster auf den PDMS-Stempel für Mikrokontakt-Drucken verwendet werden kann. Neben FN kann die SIA-Prozess mit Laminin, Fibrinogen verwendet werden und Kollagene vom Typ I und IV der Mehrkomponenten-Nano ECM erstellenturen. Somit SIA kann zur ECM-Materialien auf Proteinbasis mit genauer Kontrolle der Proteinzusammensetzung, Fasergeometrie und Gerüst-Architektur, um die Struktur und Zusammensetzung der ECM in vivo gentechnisch zu rekapitulieren.

SIA ist in der Lage Engineering ECM-Protein-Nanofasern mit präziser Kontrolle über die Faserabmessungen. Um dies zu demonstrieren, wurden Anordnungen von FN-Nanofasern mit ebenen Abmessungen von 50 x 20 um auf eine PIPAAm beschichteten Deckglas (2A) strukturiert. Nach Freigabe, beauftragte die Fasern, weil sie unter einer inhärenten Vorspannung, wenn auf der Oberfläche PIPAAm (2B) strukturiert. Die Analyse der FN-Nanofasern ergab, waren sie monodisperse Pre-Release mit einer durchsc...

Watch this Scientific Journal Video about ECM Protein Nanofibers and Nanostructures Engineered Using Surface-initiated Assembly at JoVE.com

ECM Protein Nanofibers and Nanostructures Engineered Using Surface-initiated Assembly

Eine Methode, um komplexe Nanofasern und Nanostrukturen aus einzelnen oder mehreren extrazellulären Matrixproteinen zu erhalten, wird beschrieben. Diese Methode verwendet Protein-Oberflächen-Wechselwirkungen zu frei stehenden Materialien auf Proteinbasis mit abstimmbaren Zusammensetzung und Architektur für den Einsatz in einer Vielzahl von Gewebe-und Biotechnologie-Anwendungen zu erstellen.

ECM-Protein-Nanofasern und Nanostrukturen Engineered Mit Oberflächen initiierte Versammlung

The extracellular matrix (ECM) in tissues is synthesized and assembled by cells to form a 3D fibrillar, protein network with tightly regulated fiber ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Visualization of Recombinant DNA and Protein Complexes Using Atomic Force Microscopy

Visualisierung von rekombinanten DNA-und Protein-Komplexe mit Atomic Force Microscopy

Atomic force microscopy (AFM) allows for the visualizing of individual proteins, DNA molecules, protein-protein complexes, and DNA-protein complexes. On ...

Forschung

Biotechnik

Utilization of Plasmonic and Photonic Crystal Nanostructures for Enhanced Micro- and Nanoparticle Manipulation

Nutzung von Plasmonic und Photonic Crystal Nanostrukturen für verbesserte Mikro-und Nanopartikel-Manipulation

A method to manipulate the position and orientation of submicron particles nondestructively would be an incredibly useful tool for basic biological ...

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

Synthesis, Assembly und Charakterisierung von Monolayer Protected Gold-Nanopartikeln Films für die Protein-Monoschicht Elektrochemie

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently ...

Engineered Vascularized Muscle Flap

Engineered Vaskularisierte Muskellappen

One of the main factors limiting the thickness of a tissue construct and its consequential viability and applicability in vivo, is the control of oxygen ...

Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels

Mikrostrukturierung und Montage von 3D-Micro-Ader

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass ...

Scaling of Engineered Vascular Grafts Using 3D Printed Guides and the Ring Stacking Method

Die Skalierung von Engineered Gefäßprothesen Mit 3D-gedruckte Führer und den Ring Stapelverfahren

Coronary artery disease remains a leading cause of death, affecting millions of Americans. With the lack of autologous vascular grafts available, ...

Fabrication of Custom Agarose Wells for Cell Seeding and Tissue Ring Self-assembly Using 3D-Printed Molds

Herstellung von benutzerdefinierten Agarose Brunnen für die Aussaat von Zelle und Gewebe Ring Selbstmontage mit 3D-Druck Formen

Engineered tissues are being used clinically for tissue repair and replacement, and are being developed as tools for drug screening and human disease ...

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

Zerstörungsfreie Überwachung der abbaubaren Gerüst-basierten Tissue-Engineering Blutgefäß Entwicklung mit optischen Kohärenztomographie

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...

Tissue-Engineered Graft for Circumferential Esophageal Reconstruction in Rats

The use of biocompatible materials for circumferential esophageal reconstruction is a technically challenging task in rats and requires an optimal implant ...

Self-Assembly of Gamma-Modified Peptide Nucleic Acids into Complex Nanostructures in Organic Solvent Mixtures

Selbstmontage von Gamma-modifizierten Peptid-Nukleinsäuren in komplexe Nanostrukturen in organischen Lösungsmittelmischungen

Current strategies in DNA and RNA nanotechnology enable the self-assembly of a variety of nucleic acid nanostructures in aqueous or substantially hydrated ...