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

Dit project werd ondersteund door de Graduate Student studie in het buitenland programma (NSC-101-2917-I-007-010); het programma van de biomedische ingenieurstechnieken (NSC-101-2221-E-007-032-MY3); en de nanotechnologie nationale programma (NSC-101-2120-M-007-001-), National Science Council van de R.O.C., Taiwan. De auteurs bedank Prof. Ali Khademhosseini, Gulden Camci-Unal, Arghya Paul en Ronglih Liao aan Harvard Medical School voor het delen van de hydrogel en cel inkapseling-technologie.

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>

In deze paper rapporteren we op een eenvoudige benadering te vergelijken het uitlijningsgedrag cel na hydrogel vorm begeleiding en treksterkte rek. Een flexibele membraan PDMS creëert een koepel-vormige kromming voor het genereren van verschillende hoogtes van concentrische circulaire hydrogels. Na het loslaten van de druk, het PDMS membraan automatisch toegepast kracht op de hydrogels micro-patroon te vormen van de kleurovergang stam/rek, met een maximum in het midden en ten minste bij de buitenste rand. Zoals de vormi...

Een blok-materiaal dat een inheemse communicatie bootst bijeenkomen, kan een hydrogel extracellulaire matrix (ECM) met herbouwen biomimetische weefsel steigers ter ondersteuning van de celgroei. Om te bezitten van de functies van een weefsel, is georganiseerde Celuitlijning een essentiële eis. Diverse 2D (dat wil zeggen, de cellen gekweekt op een oppervlak) en 3D (dat wil zeggen, de cellen ingekapseld in een hydrogel) cel uitlijning zijn bereikt door kweken of inkapselen van cellen in of op flexibele ondergronden met micro- of nano-patronen1. 3D uitlijning in microarchitectuur is aantrekkelijker te maken, zoals de communicatie dichter bij de inheemse weefsel construct2,3,4 is. Een gemeenschappelijke aanpak voor 3D Celuitlijning is de geometrische cue hydrogel vorm2,3. Vanwege de beperkte ruimte voor celproliferatie in de richting van de korte-as willen cellen uitgelijnd langs de richting van de lange-as in een micro-patroon hydrogel. Een andere benadering is trekvast stretch beroep openstaan bij de hydrogels om Celuitlijning parallel aan de stretch richting4,5.
Biofysische stimulatie op ECM hydrogels, zoals druksterkte stam of een elektrisch veld, kan reguleren cel functies voor goede weefsel integratie, proliferatie en differentiatie1,2,3. Veel onderzoek is gedaan om te onderzoeken van cellulaire gedrag door één stam voorwaarde toe te passen op een moment met behulp van meerdere mechanische controle eenheden4,6,7,8,9. Bijvoorbeeld is het gebruik van mechanische stap motors geperst of uitgerekt over een 3D cel-ingekapseld collageen hydrogel een gemeenschappelijke aanpak7,10. Echter, dergelijke controlerende apparatuur vereist extra ruimte en geconfronteerd met het probleem van de besmetting in de incubator7,9,11,12. Daarnaast het grote instrument niet het geven van een nauwkeurige controleomgeving te bieden hoge reproduceerbaarheid13.
Gezien het feit dat de cel-beladen hydrogels meestal op de micro-schaal voor biomedische toepassingen worden ingezet, is het voordelig om te combineren MEMS technieken voor het genereren van een aantal van de stam/stretch stimulatie te onderzoeken gelijktijdig cel gedrag in 3D biomimetische constructies in vitro2,14,15,16,17,18. Bijvoorbeeld kan met behulp van gasdruk te vervormen het PDMS membraan in microfluidic chips aanleiding geven tot verschillende stammen, celdifferentiatie rijden naar verschillende geslachten9,16. Er zijn echter vele technische uitdagingen, zoals de gecompliceerde chip fabricage processen in een schone kamer en de software controle integratie van motoren, pompen, afsluiters en samengeperste gassen.
In dit werk tonen we een eenvoudige benadering van een zichzelf onderhoudende kleurovergang static-stam microfluidic chip verkrijgen door gebruik te maken van een concentrische circulaire hydrogel patroon en een flexibele PDMS membraan. In tegenstelling tot de meeste van de bestaande benaderingen is ons platform een draagbare en wegwerp miniatuur-apparaat dat kan worden vervaardigd buiten een gele kamer en die bezit zelf genereren kleurovergang stammen op concentrische cel-ingekapseld hydrogels, zonder externe mechanische apparatuur tijdens de incubatie. 3T3 fibroblast cel gedrag beïnvloed door een combinatie van hydrogel vorm en een scala aan treksterkte stretch begeleiding signalen werden gedemonstreerd tijdens de observatie van de celuitlijning in 3D ECM-mimetische omgevingen in de kleurovergang stam-chip voor 3 dagen.

<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

Kunstmatige begeleiding voor cellulaire uitlijning is een hot topic op het gebied van weefselengineering. Allermeest naar de vorige onderzoek heeft één stam-geïnduceerde cellulaire uitlijning op een cel-beladen hydrogel onderzocht met behulp van complexe experimentele processen en massale controle systemen, die meestal geassocieerd met besmetting kwesties. Dus, in dit artikel stellen wij een simpele aanpak aan de opbouw van een kleurovergang statische belasting met behulp van een fluidic chip met een plastic PDMS cover en een UV transparant glas substraat voor de stimulatie van cellulaire gedrag in een 3D hydrogel. Overbelading foto-patternable cel prepolymeren in het fluidic kamer kunt genereren een convex gebogen PDMS membraan op de cover. Na UV crosslinking, via een concentrische circulaire micropattern onder de gebogen PDMS membraan, en buffer wassen, een communicatie voor behandelende cel gedrag onder een verscheidenheid van kleurovergang stammen is zelf gevestigd in één fluidic chip, zonder externe instrumenten. NIH3T3 cellen werden aangetoond na het observeren van de verandering in de trend van de cellulaire uitlijning onder begeleiding van de meetkunde, in samenwerking met de stimulatie van de stam, die van 15-65% op hydrogels variëren. Na een 3-daagse incubatie domineerde de hydrogel geometrie de celuitlijning onder lage druksterkte stam, waar cellen uitgelijnd langs de hydrogel rek richting onder hoge druksterkte stam. Tussen deze toonden de cellen willekeurige uitlijning als gevolg van de afbraak van de radicale begeleiding van hydrogel rek en de richtsnoeren van de geometrie van de patroon hydrogel.

Om te vergelijken de mechanische variaties tussen elke circulaire hydrogel in de voltooide kleurovergang stam stimulatie-chip, we gemeten de breedte van de lijn van elke ronde hydrogel in twee van de dezelfde chips, met injectie hoeveelheid 0 µL (figuur 4a) en 40 µL (figuur 4b), respectievelijk. Het percentage versnellingen op elke cirkel werden berekend door de versnellingen in de 40 µL-geïnjecteerd chip door de breedte van ...

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

Dit artikel introduceert een eenvoudige benadering aan het verstrekken van niet-continu verlopende statische spanningen op een concentrische cel-beladen hydrogel te reguleren celuitlijning voor weefselengineering.

Kleurovergang stam Chip voor de stimulerende cellulaire gedrag in cel-beladen Hydrogel

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

Inkapseling van hartspiercellen in een fibrine Hydrogel voor Cardiac Tissue Engineering

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

Cellulaire vetextractie voor gerichte stabiele isotopen Verdunning vloeistofchromatografie-massaspectrometrie Analyse

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

Teelt van menselijke neurale progenitorcellen in een 3-dimensionale Zelf-assemblage Peptide Hydrogel

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

Electrotaxis Studies van longkanker-cellen met behulp van een Multichannel Dual-elektrisch veld Microfluïdische Chip

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

Bouw van modulaire Hydrogel Sheets voor micropatterned Macro-schaal 3D Cellular Architecture

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

Verbeterd 3D Hydrogel culturen van primaire gliacellen voor In Vitro modellering van Neuroinflammation

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

Onderdrukken van Gene transcriptie door cellulaire machines met chemische epigenetische Modifiers omleiden

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

Fabriceren van een nier Cortex extracellulaire Matrix afkomstige Hydrogel

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

Een Microfluïdisch platform voor het stimuleren van chondrocyten met dynamische compressie

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

Pancreatic weefsel-afgeleide extracellulaire matrix Bioink voor het afdrukken van 3D Cell-beladen alvleesklier weefsel constructies

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