Name: gradient strain chip for stimulating cellular behaviors in cell-laden hydrogel
Uploaded: 2017-08-08T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Gradient Strain Chip for Stimulating Cellular Behaviors in Cell-laden Hydrogel at JoVE.com

بتأييد هذا المشروع قبل الخريجين الطالب دراسة الخارج البرنامج (NSC-101-2917-I-007-010)؛ برنامج الهندسة الطبية الحيوية (NSC-101-2221-E-007-032-MY3)؛ والبرنامج الوطني تقنية النانو (NSC-101-2120-M-007-001-)، المجلس الوطني للعلوم في R.O.C.، تايوان. الكتاب يود أن يشكر الأستاذ على خاديمهوسيني، كامسي [غلدن]-اونال، بول أرغيا، ورونجليه لياو في مدرسة هارفارد الطبية لتقاسم التكنولوجيا تغليف المائية والخلية.

1. GelMA Synthesis
<ol>
	<li>Weigh 10 g of gelatin powder and add it to a glass flask with 100 mL ofDulbecco&#39;s phosphate-buffered saline (DPBS). Put a magnetic stir bar into the flask and place the flask on a stirring hot plate.</li>
	<li>Cover the flask with aluminum foil to avoid water evaporation. Set the hot plate temperature to 50-60 &#176;C and the stirrer at 100 rpm for 1 h to dissolve the gelatin powder well.</li>
	<li>After the gelatin has dissolved, add 8 mL of methacrylic anhydride very slowly (one drop ...

<ol>
	<li>Simmons, C. S., Petzold, B. C., Pruitt, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microsystems+for+biomimetic+stimulation+of+cardiac+cells.">Microsystems for biomimetic stimulation of cardiac cells.</a> Lab Chip. 12 (18), 3235-3248 (2012).</li><li>Aubin, 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=Directed+3D+cell+alignment+and+elongation+in+microengineered+hydrogels.">Directed 3D cell alignment and elongation in microengineered hydrogels.</a> Biomaterials. 31 (27), 6941-6951 (2010).</li><li>Guan, 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=The+stimulation+of+the+cardiac+differentiation+of+mesenchymal+stem+cells+in+tissue+constructs+that+mimic+myocardium+structure+and+biomechanics.">The stimulation of the cardiac differentiation of mesenchymal stem cells in tissue constructs that mimic myocardium structure and biomechanics.</a> Biomaterials. 32 (24), 5568-5580 (2011).</li><li>Wan, C. R., Chung, S., Kamm, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+embryonic+stem+cells+into+cardiomyocytes+in+a+compliant+microfluidic+system.">Differentiation of embryonic stem cells into cardiomyocytes in a compliant microfluidic system.</a> Ann Biomed Eng. 39 (6), 1840-1847 (2011).</li><li>Huh, 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=Reconstituting+organ-level+lung+functions+on+a+chip.">Reconstituting organ-level lung functions on a chip.</a> Science. 328 (5986), 1662-1668 (2010).</li><li>Li, X., Chu, J. S., Yang, L., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anisotropic+effects+of+mechanical+strain+on+neural+crest+stem+cells.">Anisotropic effects of mechanical strain on neural crest stem cells.</a> Ann. Biomed. Eng. 40 (3), 598-605 (2012).</li><li>Butcher, J. T., Barrett, B. C., Nerem, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Equibiaxial+strain+stimulates+fibroblastic+phenotype+shift+in+smooth+muscle+cells+in+an+engineered+tissue+model+of+the+aortic+wall.">Equibiaxial strain stimulates fibroblastic phenotype shift in smooth muscle cells in an engineered tissue model of the aortic wall.</a> Biomaterials. 27 (30), 5252-5258 (2006).</li><li>Ramon-Azcon, 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=Gelatin+methacrylate+as+a+promising+hydrogel+for+3D+microscale+organization+and+proliferation+of+dielectrophoretically+patterned+cells.">Gelatin methacrylate as a promising hydrogel for 3D microscale organization and proliferation of dielectrophoretically patterned cells.</a> Lab Chip. 12 (16), 2959-2969 (2012).</li><li>Park, S. H., Sim, W. Y., Min, B. H., Yang, S. S., Khademhosseini, A., 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=Chip-Based+Comparison+of+the+Osteogenesis+of+Human+Bone+Marrow-+and+Adipose+Tissue-Derived+Mesenchymal+Stem+Cells+under+Mechanical+Stimulation.">Chip-Based Comparison of the Osteogenesis of Human Bone Marrow- and Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells under Mechanical Stimulation.</a> PLoS One. 7 (9), e46689 (2012).</li><li>Gould, R. A., 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=Cyclic+Strain+Anisotropy+Regulates+Valvular+Interstitial+Cell+Phenotype+and+Tissue+Remodeling+in+3D+Culture.">Cyclic Strain Anisotropy Regulates Valvular Interstitial Cell Phenotype and Tissue Remodeling in 3D Culture.</a> Acta Biomater. 8 (5), 1710-1719 (2012).</li><li>Kurpinski, K., Chu, J., Hashi, C., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proc+Anisotropic+mechanosensing+by+mesenchymal+stemcells.">Proc Anisotropic mechanosensing by mesenchymal stemcells.</a> Natl Acad Sci USA. 103 (44), 16095-16100 (2006).</li><li>Sim, W. Y., Park, S. W., Park, S. H., Min, B. H., Park, S. R., Yang, S. 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+pneumatic+micro+cell+chip+for+the+differentiation+of+human+mesenchymal+stem+cells+under+mechanical+stimulation.">A pneumatic micro cell chip for the differentiation of human mesenchymal stem cells under mechanical stimulation.</a> Lab Chip. 7 (12), 1775-1782 (2007).</li><li>Vader, D., Kabla, A., Weitz, D., Mahadevan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain-Induced+Alignment+in+Collagen+Gels.">Strain-Induced Alignment in Collagen Gels.</a> PLoS One. 4 (6), e5902 (2009).</li><li>Aguado, B. A., Mulyasasmita, W., Su, J., Lampe, K. J., Heilshorn, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+viability+of+stem+cells+during+syringe+needle+flow+through+the+design+of+hydrogel+cell+carriers.">Improving viability of stem cells during syringe needle flow through the design of hydrogel cell carriers.</a> Tissue Eng Part A. 18 (7-8), 806-815 (2012).</li><li>Wan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic-Based+Synthesis+of+Hydrogel+Particles+for+Cell+Microencapsulation+and+Cell-Based+Drug+Delivery.">Microfluidic-Based Synthesis of Hydrogel Particles for Cell Microencapsulation and Cell-Based Drug Delivery.</a> Polymers. 4 (2), 1084-1108 (2012).</li><li>Moraes, C., Wang, G., Sun, Y., Simmons, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microfabricated+platform+for+high-throughput+unconfined+compression+of+micropatterned+biomaterial+arrays.">A microfabricated platform for high-throughput unconfined compression of micropatterned biomaterial arrays.</a> Biomaterials. 31 (3), 577-584 (2010).</li><li>Keung, A. J., Kumar, S., Schaffer, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presentation+Counts:+Microenvironmental+Regulation+of+Stem+Cells+by+Biophysical+and+Material.+Cues.">Presentation Counts: Microenvironmental Regulation of Stem Cells by Biophysical and Material. Cues.</a> Annu Rev Cell Dev Biol. 26, 533-556 (2010).</li><li>Segers, V. F., Lee, R. T. <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+therapy+for+cardiac+disease.">Stem-cell therapy for cardiac disease.</a> Nature. 451 (7181), 937-942 (2008).</li><li>Hsieh, H. 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=Gradient+static-strain+stimulation+in+a+microfluidic+chip+for+3D+cellular+alignment.">Gradient static-strain stimulation in a microfluidic chip for 3D cellular alignment.</a> Lab Chip. 14 (3), 482-493 (2014).</li></ol>

في هذه الورقة، ونحن تقريرا عن نهج بسيط لمقارنة السلوك محاذاة الخلية بعد التوجيه الشكل المائية وتمتد الشد. غشاء مرن PDMS يخلق انحناء على شكل قبة لتوليد مستويات مختلفة من الهلاميات المائية دائرية متحدة المركز. وبعد الإفراج عن الضغط، الغشاء PDMS يطبق تلقائياً قوة الهلاميات المائية الصغيرة المن?...

بوصفه مادة كتلة أن يقلد المكروية أصلي، يمكن إعادة بناء المائية التي تتضمن المصفوفة خارج الخلية (ECM) المحاكاة البيولوجية الأنسجة السقالات لدعم نمو الخلايا. تمتلك وظائف الأنسجة، محاذاة الخلية المنظمة شرط أساسي. مختلف 2D (أي الخلايا المزروعة على سطح) و 3D (أي الخلايا مغلفة في hydrogel) قد تحققت بمحاذاة الخلية باستزراع أو تغليف الخلايا أو على ركائز مرنة مع الصغرى-أو أنماط نانو1. المحاذاة لخلية ثلاثية الأبعاد في المصغرة أكثر جاذبية، كما المكروية أقرب إلى الأنسجة الأصلية بناء2،،من34. يتمثل أحد النهج المشترك لمحاذاة الخلية 3D جديلة الهندسية المائية الشكل2،3. بسبب المساحة المقيدة لتكاثر الخلايا في اتجاه المحور قصيرة، والخلايا تهدف إلى محاذاة على طول اتجاه المحور الطويل في المائية الصغيرة المنقوشة. وثمة نهج آخر تطبيق تمتد الشد على الهلاميات المائية لتحقيق المحاذاة لخلية موازية ل اتجاه تمتد4،5.
التحفيز الفيزيائية في الهلاميات المائية إدارة المحتوى في المؤسسة، مثل سلالة ضاغطة أو حقل كهربائي، يمكن تنظيم الوظائف الخلية للتكامل الأنسجة السليمة، والانتشار، والتمايز1،،من23. وقد أجريت أبحاث كثيرة للتحقيق في سلوك الخلوية بتطبيق شرط سلالة واحد في وقت باستخدام عدة التحكم الميكانيكية وحدات4،6،7،،من89. على سبيل المثال، استخدام المحركات الميكانيكية خطوة تقلص أو قد امتدت على هيدروجيل 3D الكولاجين مغلفة الخلية نهج مشترك7،10. بيد أن هذه المعدات التحكم يتطلب مساحة إضافية وتواجه مسألة التلوث في حاضنة7،9،،من1112. وبالإضافة إلى ذلك، لا يمكن إعطاء الصك كبيرة في بيئة مراقبة دقيقة لتوفير إمكانية تكرار نتائج عالية13.
وبالنظر إلى أن الخلية لادن الهلاميات المائية يعملون عادة في الصغر للتطبيقات الطبية الحيوية، أنها مفيدة للجمع بين تقنيات ممس لتوليد مجموعة من التحفيز سلالة/تمتد التحقيق في نفس الوقت سلوك الخلية في 3D المحاكاة البيولوجية بنيات في المختبر2،14،15،16،،من1718. على سبيل المثال، باستخدام ضغط الغاز لتشوه الغشاء PDMS في رقائق موائع جزيئية يمكن أن يؤدي إلى سلالات مختلفة، يقود تمايز خلية مختلفة الأنساب9،16. ومع ذلك، هناك العديد من التحديات التقنية، مثل عمليات تصنيع الرقائق معقدة في غرفة نظيفة وإدماج برامج التحكم للمحركات والمضخات والصمامات والغازات المضغوطة.
في هذا العمل، ونظهر نهج بسيط للحصول على رقاقة موائع جزيئية ثابتة-سلالة تدرج مكتفية ذاتيا باستخدام نمط المائية دائرية متحدة مركز وغشاء PDMS مرنة. خلافا لمعظم النهج القائمة، منصة لدينا جهاز مصغرة محمولة ويمكن التخلص منها التي يمكن أن تكون ملفقة خارج غرفة صفراء والتي تمتلك ذاتيا توليد سلالات التدرج في متحدة المركز مغلفة الخلية الهلاميات المائية، دون المعدات الميكانيكية الخارجية أثناء الاحتضان. 3T3 تنتجها الخلايا الليفية خلية السلوكيات تتأثر بمزيج من الشكل المائية وأظهرت العديد من الإشارات التوجيه تمتد الشد أثناء مراقبة محاذاة الخلية داخل بيئات ECM mimetic ثلاثي الأبعاد في رقاقة سلالة التدرج لمدة 3 أيام.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1383">
	<tbody>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">1.5-mL black microcentrifuge tube</td>
			<td style="width:225px;">Argos Technologies&#160;</td>
			<td style="width:156px;">03-391-161</td>
			<td style="width:665px;">This one can be replaced with a neutral color of 1.5-mL tube covered with aluminun foil</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">10X DPBS</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">56064C</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Alexa Fluor 488 phalloidin&#160;</td>
			<td style="width:225px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:156px;">A12379&#160;</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">BSA</td>
			<td style="width:225px;">Sigma</td>
			<td style="width:156px;">A1595</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Calcein</td>
			<td style="width:225px;">Molecular Probe</td>
			<td style="width:156px;">C1430</td>
			<td style="width:665px;">For labeling viable cells</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">CCD</td>
			<td style="width:225px;">PCO. Imaging</td>
			<td style="width:156px;">Pixelfly qe</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Cell membrane permeating solution</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">X100</td>
			<td style="width:665px;">0.5% Triton X-100 for permeating cell membrane</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">DAPI</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">D8417</td>
			<td style="width:665px;">Cell nucleus staining</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Dialysis membrane</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">D9527</td>
			<td style="width:665px;">Molecular weight cut-off = 14,000</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">DMEM</td>
			<td style="width:225px;">Gibco</td>
			<td style="width:156px;">11995-065</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Double-side tape</td>
			<td style="width:225px;">3M</td>
			<td style="width:156px;">8003</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">FBS</td>
			<td style="width:225px;">Hyclone</td>
			<td style="width:156px;">SH30071.03</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Gelatin</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">G2500</td>
			<td style="width:665px;">gel strength 300, type A, from porcine skin</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">High frequency electronic corona generator</td>
			<td style="width:225px;">Electro-technic products</td>
			<td style="width:156px;">MODEL BD-20</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Methacrylic Anhydride</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">276685</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Micro syringe</td>
			<td style="width:225px;">Hamilton</td>
			<td style="width:156px;">80501</td>
			<td style="width:665px;">50 &#956;L&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Microscope</td>
			<td style="width:225px;">Olympus</td>
			<td style="width:156px;">IX71</td>
			<td style="width:665px;">Include two filter sets: LF405/LP-B-000 and LF488/LP-C-000 from Semrock</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Oxygen plasma machine</td>
			<td style="width:225px;">Harrick plasma</td>
			<td style="width:156px;">PDC-001</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">P6148</td>
			<td style="width:665px;">For fixing cell</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">PDMS</td>
			<td style="width:225px;">DOW CORNING</td>
			<td style="width:156px;">Sylgard 184</td>
			<td style="width:665px;">Mixture for PDMS chip cast-molding fabrication</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Pen-Strep</td>
			<td style="width:225px;">Gibco</td>
			<td style="width:156px;">10378-016</td>
			<td style="width:665px;">penicillin/streptomycin</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Photoinitiator</td>
			<td style="width:225px;">CIBA</td>
			<td style="width:156px;">Irgacure 2959</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Propidium iodide</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">P4170</td>
			<td style="width:665px;">For labeling dead cells</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Sterile Filtration cup</td>
			<td style="width:225px;">Millipore</td>
			<td style="width:156px;">SCGPT05RE</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">TMSPMA</td>
			<td style="width:225px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">440159</td>
			<td style="width:665px;">For hydrogel immobilization</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Ultrasonicator</td>
			<td style="width:225px;">Delta</td>
			<td style="width:156px;">D150H</td>
			<td style="width:665px;">150W, 43kHz</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">UV light</td>
			<td style="width:225px;">DAIHAN</td>
			<td style="width:156px;">WUV-L10</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">Freeze Dryer</td>
			<td style="width:225px;">FIRSTEK</td>
			<td style="width:156px;">150311025</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">NIH3T3(fibroblast)</td>
			<td style="width:225px;">Food Industry Research and Development Institute(FIRDI)</td>
			<td style="width:156px;">08C0011</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:337px;">MOXI Z Mini Automated Cell Counter</td>
			<td style="width:225px;">ORFLO</td>
			<td style="width:156px;">MXZ001</td>
			<td style="width:665px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

gradient strain chip for stimulating cellular behaviors in cell-laden hydrogel

لمحاذاة الخلوية التوجيه الاصطناعية موضوع ساخن في مجال هندسة الأنسجة. وحقق معظم البحوث السابقة واحد محاذاة الخلوية المستحثة بالضغط على المائية المحملة بالخلية باستخدام العمليات التجريبية المعقدة والتحكم في النظم الجماعية، التي ترتبط عادة بقضايا التلوث. وهكذا، في هذه المقالة، نقترح اتباع نهج بسيط لبناء سلالة ثابتة متدرجة باستخدام رقاقة فلويديك مع غطاء PDMS بلاستيك وركيزة زجاج شفاف الأشعة فوق البنفسجية لتحفيز السلوك الخلوية في هيدروجيل 3D. يمكن أن تولد prepolymer خلية صور باتيرنابل الزائد في قاعة فلويديك غشاء PDMS منحنى محدب على الغلاف. بعد كروسلينكينج الأشعة فوق البنفسجية، من خلال ميكروباتيرن دائرية متحدة مركز تحت المنحنى PDMS الغشاء، والغسيل والمخزن المؤقت المكروية خلية التحقيق السلوكيات تحت مجموعة متنوعة من السلالات التدرج الذاتية الراسخة في رقاقة فلويديك واحد، دون أدوات خارجية. وقد عرضت الخلايا NIH3T3 بعد مراقبة التغيير في اتجاه محاذاة الخلوية تحت إشراف الهندسة، بالتعاون مع سلالة التحفيز، والذي يتراوح بين 15-65% في الهلاميات المائية. بعد حضانة 3 أيام، سيطر الهندسة المائية محاذاة الخلية تحت ضغط الضغط المنخفض، حيث محاذاة الخلايا على طول اتجاه استطالة المائية تحت ضغط ارتفاع الضغط. بين هذه الخلايا أظهرت المحاذاة عشوائية بسبب تبديد توجيه جذرية استطالة المائية وتوجيهات الهندسة المائية منقوشة.

لمقارنة الاختلافات الميكانيكية بين كل المائية الدائرية في رقاقة التحفيز سلالة التدرج المكتملة، قمنا بقياس عرض خط كل المائية الدائرية في اثنين من رقائق نفسه، مع حقن كميات من 0 ميليلتر (الشكل 4 أ) و 40 ميكروليتر (الشكل 4)، على التوالي. وحسبت ال?...

Watch this Scientific Journal Video about Gradient Strain Chip for Stimulating Cellular Behaviors in Cell-laden Hydrogel at JoVE.com

Gradient Strain Chip for Stimulating Cellular Behaviors in Cell-laden Hydrogel

يقدم هذا المقال مقاربة بسيطة لتوفير سلالات ثابتة التدرج غير مستمرة على المائية خلية لادن متحدة مركز لتنظيم المحاذاة لخلية لهندسة الأنسجة.

رقاقة سلالة التدرج لتحفيز السلوكيات الخلوي في الخلية لادن المائية

Artificial guidance for cellular alignment is a hot topic in the field of tissue engineering. Most of the previous research has investigated single ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Encapsulation of Cardiomyocytes in a Fibrin Hydrogel for Cardiac Tissue Engineering

تغليف الخلايا العضلية في هيدروجيل الفايبرين للهندسة الأنسجة القلبية

Culturing cells in a three dimensional hydrogel environment is an important technique for developing constructs for tissue engineering as well as studying ...

Cellular Lipid Extraction for Targeted Stable Isotope Dilution Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Analysis

الخلوية لاستخراج الدهن المستهدفة التخفيف النظائر المستقرة تحليل السائل الطيف اللوني القداس

The metabolism of fatty acids, such as arachidonic acid (AA) and linoleic acid (LA), results in the formation of oxidized bioactive lipids, including ...

Cultivation of Human Neural Progenitor Cells in a 3-dimensional Self-assembling Peptide Hydrogel

زراعة خلايا العصبية السلف في هيدروجيل 3 الابعاد الذاتي تجميع الببتيد

The  influence of 3-dimensional (3D) scaffolds on growth, proliferation and finally  neuronal differentiation is of great interest in order to find new ...

Electrotaxis Studies of Lung Cancer Cells using a Multichannel Dual-electric-field Microfluidic Chip

الدراسات انجذاب كهربي من الرئة خلايا سرطان باستخدام القنوات المتعددة ثنائي الكهربائية الميدان ميكروفلويديك رقاقة

The behavior of directional cell migration under a direct current electric-field (dcEF) is referred to as electrotaxis. The significant role of ...

Construction of Modular Hydrogel Sheets for Micropatterned Macro-scaled 3D Cellular Architecture

بناء وحدات صفائح هيدروجيل لتحجيم الكلي Micropatterned 3D الخلوية العمارة

Hydrogels can be patterned at the micro-scale using microfluidic or micropatterning technologies to provide an in vivo-like three-dimensional (3D) tissue ...

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

تحسين 3D المائية الثقافات من الخلايا الدبقية الأولية لنمذجة في المختبر نيوروينفلاميشن

In the central nervous system, numerous acute injuries and neurodegenerative disorders, as well as implanted devices or biomaterials engineered to enhance ...

Repressing Gene Transcription by Redirecting Cellular Machinery with Chemical Epigenetic Modifiers

قمع النسخ الجيني قبل إعادة توجيه الأجهزة الخلوية مع المعدلات جينية الكيميائية

Regulation of chromatin compaction is an important process that governs gene expression in higher eukaryotes. Although chromatin compaction and gene ...

Fabricating a Kidney Cortex Extracellular Matrix-Derived Hydrogel

اختﻻق الكلي لحاء خارج الخلية المستمدة من مصفوفة المائية

Extracellular matrix (ECM) provides important biophysical and biochemical cues to maintain tissue homeostasis. Current synthetic hydrogels offer robust ...

A Microfluidic Platform for Stimulating Chondrocytes with Dynamic Compression

منصة ميكروفلويديك لتحفيز الخلايا الغضروفية مع الضغط الديناميكي

Mechanical stimuli are known to modulate biological functions of cells and tissues. Recent studies have suggested that compressive stress alters growth ...

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

البنكرياس المشتقة الانسجه المستمدة مصفوفة بيونك للطباعة 3D خلايا البنكرياس لادن الانسجه يبني

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