Name: micropatterning and assembly of 3d microvessels
Uploaded: 2016-09-09T15:00:00
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著者らは、幹細胞および再生医学だけでなく、ワシントン大学のワシントンナノファブリケーション施設のための研究所のリンとマイク・ガーベイイメージング研究所を承認したいと思います。彼らはまた、国立衛生研究所の財政支援は、（YZへ）DP2DK102258を付与し、訓練助成金（SSKとMARへ）T32EB001650とT32HL007312（MAR）は認めます。

ネットワークデザインとパターン化ポリジメチルシロキサン（PDMS）の1微細加工<ol><li> ネットワーク設計の負のテンプレートを作成するためのウェハ製造 <ol><li>任意のコンピュータ支援設計（CAD）ソフトウェアを使用して、ネットワークのパターンを作成します。 （2.1.1を参照）入口と出口との間の対角寸法は、将来のステップの住宅デバイスの入口と出口の貯水池の間の距離?...

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	<li>Rubanyi, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+endothelium+in+cardiovascular+homeostasis+and+diseases.">The role of endothelium in cardiovascular homeostasis and diseases.</a> J. Cardiovasc. Pharmacol. 22, 37-44 (1993).</li><li>van Hinsbergh, V. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+endothelium:+vascular+control+of+haemostasis.">The endothelium: vascular control of haemostasis.</a> Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 95 (2), 198-201 (2001).</li><li>Chiu, J. -. J., Chien, S. <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+Disturbed+Flow+on+Vascular+Endothelium:+Pathophysiological+Basis+and+Clinical+Perspectives.">Effects of Disturbed Flow on Vascular Endothelium: Pathophysiological Basis and Clinical Perspectives.</a> Physiol. Rev. 91, 327-387 (2011).</li><li>Qi, Y., Jiang, 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=PDGF-BB+and+TGB-b1+on+cross-talk+between+endothelial+and+smooth+muscle+cells+in+vascular+remodeling+induced+by+low+shear+stress.">PDGF-BB and TGB-b1 on cross-talk between endothelial and smooth muscle cells in vascular remodeling induced by low shear stress.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 108, 1908-1913 (2011).</li><li>Sozzani, S., Del Prete, A., Bonecchi, R., Locati, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemokines+as+effector+and+target+molecules+in+vascular+biology.">Chemokines as effector and target molecules in vascular biology.</a> Cardiovasc. Res. 107 (3), 364-372 (2015).</li><li>Huh, D., Hamilton, G. A., Ingber, 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=From+3D+cell+culture+to+organs-on-chips.">From 3D cell culture to organs-on-chips.</a> Trends Cell Biol. 21 (12), 745-754 (2011).</li><li>Staton, C. a., Reed, M. W. R., Brown, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+analysis+of+current+in+vitro+and+in+vivo+angiogenesis+assays.">A critical analysis of current in vitro and in vivo angiogenesis assays.</a> Int. J. Exp. Pathol. 90, 195-221 (2009).</li><li>Greek, R., Menache, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+Reviews+of+Animal+Models:+Methodology+versus+Epistemology.">Systematic Reviews of Animal Models: Methodology versus Epistemology.</a> Int. J. Med. Sci. 10, 206-221 (2013).</li><li>van der Worp, H. B., Howells, D. W., 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=Can+Animal+Models+of+Disease+Reliably+Inform+Human+Studies.">Can Animal Models of Disease Reliably Inform Human Studies.</a> PLoS Med. 7 (3), e1000245 (2010).</li><li>Leong, X. -. F., Ng, C. -. Y., Jaarin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+Models+in+Cardiovascular+Research:+Hypertension+and+Atherosclerosis.">Animal Models in Cardiovascular Research: Hypertension and Atherosclerosis.</a> Biomed Res. Int. 2015, 528757 (2015).</li><li>Pries, A. R., Secomb, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+Microvascular+Networks+Work:+Angiogenesis,+Remodeling,+and+Pruning.">Making Microvascular Networks Work: Angiogenesis, Remodeling, and Pruning.</a> Physiology. 29, 446-455 (2014).</li><li>D'Amore, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+Of+Angiogenesis.">Mechanisms Of Angiogenesis.</a> Annu. Rev. Physiol. 49, 453-464 (1987).</li><li>Geudens, I., Gerhardt, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordinating+cell+behaviour+during+blood+vessel+formation.">Coordinating cell behaviour during blood vessel formation.</a> Development. 138, 4569-4583 (2011).</li><li>Ribatti, D., Nico, B., Crivellato, 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+development+of+the+vascular+system:+a+historical+overview.">The development of the vascular system: a historical overview.</a> Methods Mol. Biol. 1214, 1-14 (2015).</li><li>Ribatti, D., Nico, B., Crivellato, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+and+molecular+aspects+of+physiological+vascular+morphogenesis.">Morphological and molecular aspects of physiological vascular morphogenesis.</a> Angiogenesis. 12 (2), 101-111 (2009).</li><li>Bautch, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VEGF-directed+blood+vessel+patterning:+From+cells+to+organism.">VEGF-directed blood vessel patterning: From cells to organism.</a> Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2 (9), 1-12 (2012).</li><li>Stratman, A. N., Schwindt, A. E., Malotte, K. M., Davis, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial-derived+PDGF-BB+and+HB-EGF+coordinately+regulate+pericyte+recruitment+during+vasculogenic+tube+assembly+and+stabilization.">Endothelial-derived PDGF-BB and HB-EGF coordinately regulate pericyte recruitment during vasculogenic tube assembly and stabilization.</a> Blood. 116, 4720-4730 (2010).</li><li>Bach, T. L., Barsigian, 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=VE-Cadherin+mediates+endothelial+cell+capillary+tube+formation+in+fibrin+and+collagen+gels.">VE-Cadherin mediates endothelial cell capillary tube formation in fibrin and collagen gels.</a> Exp. Cell Res. 238 (238), 324-334 (1998).</li><li>Kubow, K. E., Conrad, S. K., Horwitz, a. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+microarchitecture+and+myosin+II+determine+adhesion+in+3D+matrices.">Matrix microarchitecture and myosin II determine adhesion in 3D matrices.</a> Curr. Biol. 23 (17), 1607-1619 (2013).</li><li>Potapova, I. A., Gaudette, G. R., 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=Mesenchymal+Stem+Cells+Support+Migration,+Extracellular+Matrix+Invasion,+Proliferation,+and+Survival+of+Endothelial+Cells+In+Vitro.">Mesenchymal Stem Cells Support Migration, Extracellular Matrix Invasion, Proliferation, and Survival of Endothelial Cells In Vitro.</a> Stem Cells. 25 (7), 1761-1768 (2007).</li><li>Bayless, K. J., Davis, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sphingosine-1-phosphate+markedly+induces+matrix+metalloproteinase+and+integrin-dependent+human+endothelial+cell+invasion+and+lumen+formation+in+three-dimensional+collagen+and+fibrin+matrices.">Sphingosine-1-phosphate markedly induces matrix metalloproteinase and integrin-dependent human endothelial cell invasion and lumen formation in three-dimensional collagen and fibrin matrices.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 312 (4), 903-913 (2003).</li><li>Hellstr&#246;m, M., Gerhardt, 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=Lack+of+pericytes+leads+to+endothelial+hyperplasia+and+abnormal+vascular+morphogenesis.">Lack of pericytes leads to endothelial hyperplasia and abnormal vascular morphogenesis.</a> J. Cell Biol. 152 (3), 543-553 (2001).</li><li>Tulloch, N. L., Muskheli, V., 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=Growth+of+Engineered+Human+Myocardium+With+Mechanical+Loading+and+Vascular+Coculture.">Growth of Engineered Human Myocardium With Mechanical Loading and Vascular Coculture.</a> Circ. Res. 109, 47-59 (2011).</li><li>Davis, G. E., Saunders, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+balance+of+capillary+tube+formation+versus+regression+in+wound+repair:+role+of+matrix+metalloproteinases+and+their+inhibitors.">Molecular balance of capillary tube formation versus regression in wound repair: role of matrix metalloproteinases and their inhibitors.</a> J. Investig. dermatology Symp. 11 (1), 44-56 (2006).</li><li>Kannan, R. Y., Salacinski, H. J., Butler, P. E., Hamilton, G., Seifalian, A. M. <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+prosthetic+bypass+grafts:+a+review.">Current status of prosthetic bypass grafts: a review.</a> J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 74, 570-581 (2005).</li><li>Nerem, R. M., Seliktar, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+Tissue+Engineering.">Vascular Tissue Engineering.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 3 (1), 225-243 (2001).</li><li>Melchiorri, A. J., Hibino, N., Fisher, 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=Strategies+and+techniques+to+enhance+the+in+situ+endothelialization+of+small-diameter+biodegradable+polymeric+vascular+grafts.">Strategies and techniques to enhance the in situ endothelialization of small-diameter biodegradable polymeric vascular grafts.</a> Tissue Eng. Part B. Rev. 19 (4), 292-307 (2013).</li><li>Abbott, W. M., Callow, A., Moore, W., Rutherford, R., Veith, F., Weinberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+and+performance+standards+for+arterial+prostheses.">Evaluation and performance standards for arterial prostheses.</a> J. Vasc. Surg. 17 (4), 746-756 (1993).</li><li>Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+Arteries+Grown+in+Vitro.">Functional Arteries Grown in Vitro.</a> Science. 284 (5413), 489-493 (1999).</li><li>Niklason, L., Counter, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+vessels+engineered+from+human+cells+-+Authors'+reply.">Blood vessels engineered from human cells - Authors' reply.</a> Lancet. 366 (9489), 892-893 (2005).</li><li>Zheng, Y., Chen, 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=In+vitro+microvessels+for+the+study+of+angiogenesis+and+thrombosis.">In vitro microvessels for the study of angiogenesis and thrombosis.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 109, 9342-9347 (2012).</li><li>Zheng, Y., Chen, J., L&#242;pez, 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=Flow-driven+assembly+of+VWF+fibres+and+webs+in+in+vitro+microvessels.">Flow-driven assembly of VWF fibres and webs in in vitro microvessels.</a> Nat. Commun. 6, 7858 (2015).</li><li>Ligresti, G., Nagao, R. 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+Novel+Three-Dimensional+Human+Peritubular+Microvascular+System.">A Novel Three-Dimensional Human Peritubular Microvascular System.</a> J. Am. Soc. Nephrol. 27, (2015).</li><li>Roberts, M. A., Tran, 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=Stromal+cells+in+dense+collagen+promote+cardiomyocyte+and+microvascular+patterning+in+engineered+human+heart+tissue.">Stromal cells in dense collagen promote cardiomyocyte and microvascular patterning in engineered human heart tissue.</a> Tissue Eng. Part A. , (2016).</li><li>Qin, D., Xia, Y., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+lithography+for+micro-+and+nanoscale+patterning.">Soft lithography for micro- and nanoscale patterning.</a> Nat. Protoc. 5 (3), 491-502 (2010).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alpha-Step+200+Manual.">Alpha-Step 200 Manual.</a> Tencor Instruments. , (1989).</li><li>Rajan, N., Habermehl, J., Cot&#233;, M. -. F., Doillon, C. J., Mantovani, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+ready-to-use,+storable+and+reconstituted+type+I+collagen+from+rat+tail+tendon+for+tissue+engineering+applications.">Preparation of ready-to-use, storable and reconstituted type I collagen from rat tail tendon for tissue engineering applications.</a> Nat. Protoc. 1 (6), 2753-2758 (2006).</li><li>Baudin, B., Bruneel, A., Bosselut, N., Vaubourdolle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+protocol+for+isolation+and+culture+of+human+umbilical+vein+endothelial+cells.">A protocol for isolation and culture of human umbilical vein endothelial cells.</a> Nat. Protoc. 2 (3), 481-485 (2007).</li><li>Leung, A. D., Wong, K. H. K., Tien, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma+expanders+stabilize+human+microvessels+in+microfluidic+scaffolds.">Plasma expanders stabilize human microvessels in microfluidic scaffolds.</a> J. Biomed. Mater. Res. - Part A. 100 (7), 1815-1822 (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tousimis+SAMDRI-780+Critical+Point+Drying+Apparatus.">Tousimis SAMDRI-780 Critical Point Drying Apparatus.</a> Tousimis Research Corporation. , (1987).</li><li>Palpant, N. J., Pabon, 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=Inhibition+of+&#946;-catenin+signaling+respecifies+anterior-like+endothelium+into+beating+human+cardiomyocytes.">Inhibition of &#946;-catenin signaling respecifies anterior-like endothelium into beating human cardiomyocytes.</a> Development. 142 (18), 3198-3209 (2015).</li><li>Gimbrone, M. a., Topper, J. N., Nagel, T., Anderson, K. R., Garcia-Cardena, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+Dysfunction,+Hemodynamic+Forces,+and+Atherogenesis.">Endothelial Dysfunction, Hemodynamic Forces, and Atherogenesis.</a> Thromb. Haemost. 82, 722-726 (1999).</li><li>Wu, M. H., Ustinova, E., Granger, 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=Integrin+binding+to+fibronectin+and+vitronectin+maintains+the+barrier+function+of+isolated+porcine+coronary+venules.">Integrin binding to fibronectin and vitronectin maintains the barrier function of isolated porcine coronary venules.</a> J. Physiol. 532 (3), 785-791 (2001).</li><li>Ribatti, D., Nico, B., Vacca, A., Roncali, L., Dammacco, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+cell+heterogeneity+and+organ+specificity.">Endothelial cell heterogeneity and organ specificity.</a> J. Hematother. Stem Cell Res. 11, 81-90 (2002).</li><li>Shanks, N., Greek, R., Greek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+animal+models+predictive+for+humans.">Are animal models predictive for humans.</a> Philos. Ethics. Humanit. Med. 4, 2 (2009).</li></ol>

操作された微小血管は、管腔の幾何学、流体力学的な力、および多細胞相互作用などの生理的特徴が存在して調整可能でin vitroモデルです。プラットフォームのこのタイプは、それがモデル化し、in vitroでの培養条件は、問題の微小環境のそれに一致させることができる様々な状況下で内皮挙動を研究する能力を提供することで強力です。例えば、このような血管新生などの内皮...

各器官における微小血管系は、組織微小環境を定義する組織の恒常性を維持し、炎症、透過性、血栓症、および線維素溶解1,2を制御するのに役立ちます。 5 -微小血管内皮細胞は、特に、従って血流と周辺組織との間の界面は、流体力及び循環サイトカインおよびホルモン3などの刺激に応答した血管および臓器機能の調節において重要な役割を果たしています。内皮、血液、および周囲の組織の微小環境との間の詳細な相互作用を理解することは、血管生物学と疾患の進行の研究のために重要です。しかし、これらの相互作用を研究の進展は、 生体内微小血管構造に再現し、6,7を機能しない試験管ツールに制限することによって妨げられてきました。その結果、フィールドと治療の進歩は、高価で、時間に大きく依存してきました10 -しばしば人間8の成功に変換することができない動物モデルを消費します。 in vivoモデルは、病気のメカニズムと血管機能の研究に貴重であるが、それらは複雑であり、多くの場合、携帯個々の生化学的、および生物物理学的手がかりの正確な制御を欠いています。 体全体の血管系は、同時に11を最適化灌流および栄養素の輸送を提供し、広大な毛細血管床と一緒に成熟した階層構造を有しています。最初は、初期の開発12,13の間に階層的に分枝状のネットワークに再編成し、プリミティブ叢などの血管系が形成されます。これらのプロセスに関与するシグナルの多くはウェル14に理解されていますが- 16を 、そのような血管のパターニングは15どのように決定されるかとらえどころのないままになります。ターンでは、組織化血管ネットワークを設計するためにインビトロでこのプロセスを反復することは蜂を持っていますnは難しい。多くの既存のin vitroでのプラットフォームは、このような2次元の内皮細胞培養物として、このような多細胞近接、3次元管腔ジオメトリ、流れ、および細胞外マトリックスのような重要な特性を欠いている、血管系をモデル化します。 3Dハイドロゲル（コラーゲンまたはフィブリン）における管形成アッセイ17から19または浸潤アッセイ20,21は、他の血管17,22または組織細胞型23と3Dとの相互作用における内皮機能を研究するために使用されてきました。しかし、これらのアッセイにおいてルーメン相互接続性、血行動態の流れ、および適切な灌流を欠いて組み立てました。さらに、これらのチューブ形成アッセイ24における血管退行の傾向を行うことができる機能的研究の程度を制限する長期培養および成熟を ​​妨げます。このように、適切にモデル化することができる微小血管ネットワーク専用のin vitroでのプラットフォームを設計する急成長が必要です特性をdothelialし、長期培養が可能です。 血管工学技術の様々な血管疾患を有する患者で交換する医療用途やバイパス影響を受けた船舶のために年間で浮上しています。ポリエチレンテレフタレート（PET）、およびポリテトラフルオロエチレン（ePTFE）などの合成材料から作製された大径の容器は、長期開存性（平均95％開通5年以上）25と、かなりの治療成功を収めています。小径合成移植片（&lt;6ミリメートル）は、典型的には、内膜過形成および血小板新生26などの合併症に直面するが- 28を 、生物学的材料で作られた組織工学小径移植片は大きな進展29,30を行っています。この種の進歩にもかかわらず、マイクロスケールに設計された血管は、チャレンジを続けています。適切微小血管系をモデル化するために、SUFで複雑なネットワークパターンを生成する必要がありますficient機械的強度が開通し、実質細胞および細胞リモデリングのための両方の栄養浸透を可能にするマトリックス組成物を維持します。 34 -このプロトコルは、調整可能かつ制御可能な微小環境31に設定し、in vivoでのネイティブを模倣小説人工灌流血管ネットワークを提供します。記載されている方法は、100ミクロンのオーダーの直径を有する操作された微小血管を生成します。操作された微小血管は、私は、ヒドロゲルコラーゲンソフトタイプ内に埋め込まれたマイクロ流体チャネルを介して内皮細胞を灌流することによって作製されます。このシステムは、開いた管腔構造のパターニングされたネットワークを生成する多細胞相互作用を複製する細胞外マトリックス組成物を調節する、および生理学的に関連する血行力学的力を適用する能力を有します。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1363">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:459px;">Wafer Fabrication</td>
			<td style="width:225px;"></td>
			<td style="width:140px;"></td>
			<td style="width:540px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">AutoGlow Plasma System</td>
			<td>AutoGlow</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Headway Spin Coater</td>
			<td>Headway Research, Inc&#160;</td>
			<td colspan="2">PWM32 Spin Coater&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ABM Contact Aligner</td>
			<td>AB-M</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Alpha Step Profilometer</td>
			<td>Tencor</td>
			<td>Alpha Step 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SU-8 Developer</td>
			<td>Microchem</td>
			<td>Y020100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SU-8 Resist</td>
			<td>Microchem</td>
			<td>SU-8 2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">8&#34; silicon wafer</td>
			<td>Wafer World Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tabletop Micro Pattern Generator</td>
			<td>Heidelberg Instruments</td>
			<td>&#956;PG 101</td>
			<td>For generation of photomask</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hot plate</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97042-646</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ispropyl alcohol</td>
			<td>Avantor Performance Materials</td>
			<td>9088</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Petri dishes (120 x 120 mm, square)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z617679</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Trichloro(3,3,3-trifluoropropyl)silane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>MKBG3805V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer base and curing agent</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>Sylgard 184</td>
			<td>Mixed at 10:1 (w/w)</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Vacuum desiccator</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z119024-1EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Oven</td>
			<td>VWR</td>
			<td>9120976</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Device Fabrication and Culture</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">poly(methyl methacrylate) (PMMA)</td>
			<td>Plexiglas</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Corona Treater</td>
			<td>Electro-Technic Products, Inc.</td>
			<td>BD-20</td>
			<td>Handheld device for plasma treatment of PMMA devices and PDMS molds</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Soldering Iron</td>
			<td>Weller&#160;</td>
			<td>WTCPS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Stainless Steel Truss Head Slotted Machine Screw</td>
			<td>McMaster-Carr&#160;</td>
			<td>91785A096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Stainless steel dowel pins</td>
			<td>McMaster-Carr&#160;</td>
			<td>93600A060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tweezers&#160;</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>24-572</td>
			<td>Any similar tweezers may be used</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Spatula (Micro Spoon)</td>
			<td>Electron Microscopy Services</td>
			<td>62410-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Screw driver</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any flat head screwdriver may be used, autoclaved</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glass coverslips (22 x 22 mm)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-542B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Bleach</td>
			<td>Clorox</td>
			<td>4460030966</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Petri dishes (150 X 25mm)</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430599</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Petri dishes (100 X 20 mm)</td>
			<td>Corning</td>
			<td>2909</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cotton, cut into 1 cm x 3 cm pieces</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Autoclaved</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Polyethyleneimine (PEI)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3143</td>
			<td>Dilute to 1% in cell culture grade water</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glutaraldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G6257</td>
			<td>Dilute to 0.1% in cell culture grade water</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;">Sterile H2O</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Autoclaved DI H2O</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Type I collagen, dissolved in 0.1% acetic acid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Isolated from rat tails as described in Rajan et. al. 2006 (ref #37)</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1 mL syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">10 mL syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>309604</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">15 mL conical tubes</td>
			<td>Corning</td>
			<td>352097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">30 mL conical tubes</td>
			<td>Corning</td>
			<td>352098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">M199 10X Media&#160;</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>11825-015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1N NaOH (sterile)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>415413</td>
			<td>Dilute to 1N in cell culture grade water</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HUVECs&#160;</td>
			<td>Lonza</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Endothelial growth media</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-3124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Trypsin</td>
			<td>Corning</td>
			<td>25-052-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Thermofisher Scientific</td>
			<td>10082147</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dextran from Leuconostoc spp. (70kDa)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>31390</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td>Corning</td>
			<td>21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hemocytometer</td>
			<td>Hausser Scientific Co.</td>
			<td>3200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Gel loading tips</td>
			<td>VWR</td>
			<td>37001-152</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">18G Blunt Fill Needle</td>
			<td>BD&#160;</td>
			<td>305180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">20G Stainless Steel Dispensing Needle</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>75165A123</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tygon 1/32&#8221; ID, 3/32&#34; OD Silicon Tubing</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-95702-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1/16&#34; Tube-to-tube Coupling</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>5116K165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">90&#176; Elbow Connectors, Tube-to-Tube</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>5121K901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Luer Lock Coupling (Female, 1/16&#34; ID)</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>51525K211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Plastic Forceps, with Jaw Grips</td>
			<td>Electron Microscopy Services</td>
			<td>72971</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dual Syringe Pump</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>70-4505</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">5 mL Polystyrene Round-bottom tube</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-959-2A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Device Analysis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Formaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F8775</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Bovine Serum Albumin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A8806-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T-9284</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Rabbit anti-hCD31</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab32457</td>
			<td>1:25 working dilution</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">FITC conjugated anti-von Willebrand Factor antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab8822</td>
			<td>1:100 working dilution</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Goat anti-rabbit 568 secondary antibody</td>
			<td>Thermofisher Scientific</td>
			<td>A-11011</td>
			<td>1:100 working dilution</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hoescht</td>
			<td>Thermofisher Scientific</td>
			<td>H1399</td>
			<td>Resuspended in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium cacodylate&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C0250</td>
			<td>To make 0.2M cacodylate buffer</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ethanol</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>BDH1164-4LP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">40kDa FITC-conjugated Dextran</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>FD40S&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Additional Culture Reagents&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CHIR-99021</td>
			<td>Selleck Chem</td>
			<td>S2924</td>
			<td>Small molecule GSK-3 inhibitor</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Human recombinant VEGF</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>100-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Human recombinant bFGF</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>AF-100-18B</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

micropatterning and assembly of 3d microvessels

インビトロプラットフォームでは 、内皮細胞および血管生物学の大部分は、2D内皮細胞培養物に限定されている研究するポリマー又はガラスベースの基板、及びヒドロゲルベース管形成アッセイを用いてチャンバを流れます。これらのアッセイは、有益ながら、血管機能の調節に重要な役割を果たしルーメンジオメトリ、適切な細胞外マトリックス、および多細胞近接性を、再現しません。この原稿は、100ミクロンのオーダーの直径を有する操作された血管を生成するための射出成形方法を説明します。微小血管は、私は、ヒドロゲルコラーゲンネイティブ型内に埋め込まれたマイクロ流体チャネルに内皮細胞を播種することによって作製されます。形成チャネルの前に、コラーゲンマトリックス中で実質細胞を組み込むことによって、特定の組織の微小環境をモデル化し、研究することができます。流体力学的特性および培地組成の追加の変調は、所望の微小環境内での複雑な血管機能の制御を可能にします。このプラットフォームは、血管周囲細胞動員、血液 - 内皮相互作用、フロー応答、および組織微小血管相互作用の研究を可能にします。操作された微小血管は、血管ニッチの個々の成分の影響を単離する能力を提供し、正確に健康と病気の両方に血管生物学を研究するために、その化学的、機械的、および生物学的特性を制御します。

操作された容器プラットフォームは、私はマトリックスの天然型コラーゲンの中に埋め込 ​​まれた機能的な微小血管系を作成し、in vitroで 、細胞の生物物理学的および生化学的環境の厳密な制御を可能にします。操作された微小血管を作製するために、ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）を、それらが特許ルーメンとコンフルエント内皮を形成する添付コラーゲ?...

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Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels

この原稿は、内皮の生理学的特性を再現微小血管を設計するための射出成形方法を提供します。マイクロ流体ベースのプロセスは、このような流れ、細胞組成、幾何学、および生化学的勾配などの調整可能な条件、との特許の3D血管ネットワークを作成します。製造プロセスと潜在的な用途の例について説明します。

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