Name: dendrimer-based uneven nanopatterns to locally control surface adhesiveness: a method to direct chondrogenic differentiation
Uploaded: 2018-01-20T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dendrimer-based Uneven Nanopatterns to Locally Control Surface Adhesiveness: A Method to Direct Chondrogenic Differentiation at JoVE.com

Авторы признают Oriol шрифта-Бах и Альберт G. Кастаньо, за их помощь вмин dколичественная оценка. Они также признают Advanced цифровой микроскопии блок в Институте исследований в области биомедицины (IRB Барселона), чтобы позволить авторам записывать видео в их помещениях. Эта работа получила поддержку от сетей биомедицинских исследований центр (CIBER), Испания. CIBER является инициатива финансируется на VI национальном R & D & я план на 2008-2011, инициатива Инхенио 2010, Consolider программы, CIBER действия и Instituto de Salud Карлоса III, при поддержке Европейского регионального фонда развития. Эта работа была поддержана Комиссией для университетов и научно-исследовательский отдел инноваций, университетов и предприятий Женералитата Каталонии (2014 SGR 1442). Он финансируется проектов OLIGOCODES (No. MAT2012-38573-C02) и CTQ2013-41339-P, награжден испанским министерством экономики и конкурентоспособности, в дополнение к ИНТЕРРЕГ V-A Испания-Португалия 2014-2020 POCTEP (0245_IBEROS_1_E). C.R.P. признает финансовую поддержку от испанского министерства экономики и конкурентоспособности Грант (No. IFI15/00151).

1. Подготовка основания
<ol><li>
Отжиг 1,4 х 1,1 см Au(111) на подложки слюды.
	<ol>
<li>Место Au(111) субстрата на стеклокерамической плитой и отжига его с Бутан пламени на 3 мин разрешить субстрат для охлаждения в атмосфере аргона. Повторите этот шаг для каждого Au(111) субстрата. Примечание: Au(111)...

<ol>
	<li>Jiang, F., H&#246;rber, H., Howard, J., M&#252;ller, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+of+collagen+into+microribbons:+Effects+of+pH+and+electrolytes.">Assembly of collagen into microribbons: Effects of pH and electrolytes.</a> J. Struct. Biol. 148 (3), 268-278 (2004).</li><li>Smith, M. 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=Force-induced+unfolding+of+fibronectin+in+the+extracellular+matrix+of+living+cells.">Force-induced unfolding of fibronectin in the extracellular matrix of living cells.</a> PLoS Biol. 5 (10), 2243-2254 (2007).</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 Biol. 27 (5), 451-461 (2008).</li><li>Christman, K. L., Enriquez-Rios, V. D., Maynard, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanopatterning+proteins+and+peptides.">Nanopatterning proteins and peptides.</a> Soft Matter. 2, 928-939 (2006).</li><li>Falconnet, D., Csucs, G., Grandin, H. M., Textor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+engineering+approaches+to+micropattern+surfaces+for+cell-based+assays.">Surface engineering approaches to micropattern surfaces for cell-based assays.</a> Biomaterials. 27 (16), 3044-3063 (2006).</li><li>Arnold, M., 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=Activation+of+integrin+function+by+nanopatterned+adhesive+interfaces.">Activation of integrin function by nanopatterned adhesive interfaces.</a> ChemPhysChem. 5 (3), 383-388 (2004).</li><li>Cavalcanti-Adam, E. 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=Lateral+spacing+of+integrin+ligands+influences+cell+spreading+and+focal+adhesion+assembly.">Lateral spacing of integrin ligands influences cell spreading and focal adhesion assembly.</a> Eur. J. Cell. Biol. 85 (3-4), 219-224 (2006).</li><li>Cavalcanti-Adam, E. 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=Cell+spreading+and+focal+adhesion+dynamics+are+regulated+by+spacing+of+integrin+ligands.">Cell spreading and focal adhesion dynamics are regulated by spacing of integrin ligands.</a> Biophys. J. 92 (8), 2964-2974 (2007).</li><li>Arnold, M., 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=Cell+interactions+with+hierarchically+structured+nano-patterned+adhesive+surfaces.">Cell interactions with hierarchically structured nano-patterned adhesive surfaces.</a> Soft Matter. 5 (1), 72-77 (2009).</li><li>Malmstr&#246;m, 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=Large+area+protein+patterning+reveals+nanoscale+control+of+focal+adhesion+development.">Large area protein patterning reveals nanoscale control of focal adhesion development.</a> Nano Lett. 10 (2), 686-694 (2010).</li><li>Deeg, J. 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=Impact+of+local+versus+global+ligand+density+on+cellular+adhesion.">Impact of local versus global ligand density on cellular adhesion.</a> Nano Lett. 11 (4), 1469-1476 (2011).</li><li>Medda, 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=Investigation+of+early+cell&#8211;surface+interactions+of+human+mesenchymal+stem+cells+on+nanopatterned+&#946;-type+titanium-niobium+alloy+surfaces.">Investigation of early cell&#8211;surface interactions of human mesenchymal stem cells on nanopatterned &#946;-type titanium-niobium alloy surfaces.</a> Interface Focus. 4, 20130046 (2014).</li><li>Wang, X., 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=Effect+of+RGD+nanospacing+on+differentiation+of+stem+cells.">Effect of RGD nanospacing on differentiation of stem cells.</a> Biomaterials. 34 (12), 2865-2874 (2013).</li><li>Wang, X., Ye, K., Li, Z. H., Yan, C., Ding, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adhesion,+proliferation,+and+differentiation+of+mesenchymal+stem+cells+on+RGD+nanopatterns+of+varied+nanospacings.">Adhesion, proliferation, and differentiation of mesenchymal stem cells on RGD nanopatterns of varied nanospacings.</a> Organogenesis. 9 (4), 280-286 (2013).</li><li>Wang, X., Li, S. Y., Yan, C., Liu, P., Ding, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+RGD+micro/nanopattern+and+corresponding+study+of+stem+cell+differentiation.">Fabrication of RGD micro/nanopattern and corresponding study of stem cell differentiation.</a> Nano Lett. 15 (3), 1457-1467 (2015).</li><li>Li, Z. 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=Effects+of+RGD+nanospacing+on+chondrogenic+differentiation+of+mesenchymal+stem+cells.">Effects of RGD nanospacing on chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells.</a> J. Mater. Chem. B. 3 (12), 5197-5209 (2015).</li><li>Stephanopoulos, N., 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=Bioactive+DNA-peptide+nanotubes+enhance+the+differentiation+of+neural+stem+cells+into+neurons.">Bioactive DNA-peptide nanotubes enhance the differentiation of neural stem cells into neurons.</a> Nano Lett. 15 (1), 603-609 (2015).</li><li>Rolland, O., Turrin, C. O., Caminade, A. M., Majoral, 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=Dendrimers+and+nanomedicine:+Multivalency+in+action.">Dendrimers and nanomedicine: Multivalency in action.</a> New J. Chem. 33, 1809-1824 (2009).</li><li>Saovapakhiran, A., D&#8217;Emanuele, A., Attwood, D., Penny, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+modification+of+PAMAM+dendrimers+modulates+the+mechanism+of+cellular+internalization.">Surface modification of PAMAM dendrimers modulates the mechanism of cellular internalization.</a> Bioconjug. Chem. 20 (4), 693-701 (2009).</li><li>Albertazzi, L., Fernandez-Villamarin, M., Riguera, R., Fernandez-Megia, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+functionalization+of+dendrimers+regulates+internalization+and+intracellular+trafficking+in+living+cells.">Peripheral functionalization of dendrimers regulates internalization and intracellular trafficking in living cells.</a> Bioconjug. Chem. 23 (5), 1059-1068 (2012).</li><li>Mikhail, A. S., Jones, K. S., Sheardown, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendrimer+grafted+cell+adhesion+peptide-modified+PDMS.">Dendrimer grafted cell adhesion peptide-modified PDMS.</a> Biotechnol. Prog. 24 (4), 938-944 (2008).</li><li>Kino-oka, M., Kim, J., Kurisaka, K., Kim, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preferential+growth+of+skeletal+myoblasts+and+fibroblasts+in+co-culture+on+a+dendrimer-immobilized+surface.">Preferential growth of skeletal myoblasts and fibroblasts in co-culture on a dendrimer-immobilized surface.</a> J. Biosci. Bioeng. 115 (1), 96 (2013).</li><li>Kim, M. 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=Morphological+regulation+and+aggregate+formation+of+rabbit+chondrocytes+on+dendrimer+immobilized+surfaces+with+D-glucose+display.">Morphological regulation and aggregate formation of rabbit chondrocytes on dendrimer immobilized surfaces with D-glucose display.</a> J. Biosci. Bioeng. 107 (2), 196-205 (2009).</li><li>Lomba, M., 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=Cell+adhesion+on+surface+patterns+generated+by+the+photocrosslinking+of+hyperbranched+polyesters+with+a+trisdiazonium+salt.">Cell adhesion on surface patterns generated by the photocrosslinking of hyperbranched polyesters with a trisdiazonium salt.</a> React. Funct. Polym. 73 (3), 499-507 (2013).</li><li>Maheshwari, G., Brown, G., Lauffenburger, D. A., Wells, A., Griffith, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+adhesion+and+motility+depend+on+nanoscale+RGD+clustering.">Cell adhesion and motility depend on nanoscale RGD clustering.</a> J. Cell Sci. 113 (Pt 10), 1677-1686 (2000).</li><li>Kim, M. H., Kino-oka, M., Kawase, M., Yagi, K., Taya, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synergistic+effect+of+D-glucose+and+epidermal+growth+factor+display+on+dynamic+behaviors+of+human+epithelial+cells.">Synergistic effect of D-glucose and epidermal growth factor display on dynamic behaviors of human epithelial cells.</a> J. Biosci. Bioeng. 104 (5), 428-431 (2007).</li><li>Pericet-Camara, R., Cahill, B. P., Papastavrou, G., Borkovec, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-patterning+of+solid+substrates+by+adsorbed+dendrimers.">Nano-patterning of solid substrates by adsorbed dendrimers.</a> Chem. Commun. 3, 266-268 (2007).</li><li>Lagunas, 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=Large-scale+dendrimer-based+uneven+nanopatterns+for+the+study+of+local+arginine&#8211;glycine&#8211;aspartic+acid+(RGD)+density+effects+on+cell+adhesion.">Large-scale dendrimer-based uneven nanopatterns for the study of local arginine&#8211;glycine&#8211;aspartic acid (RGD) density effects on cell adhesion.</a> Nano Res. 7 (3), 399-409 (2014).</li><li>Lagunas, 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=Tailoring+RGD+local+surface+density+at+the+nanoscale+toward+adult+stem+cell+chondrogenic+commitment.">Tailoring RGD local surface density at the nanoscale toward adult stem cell chondrogenic commitment.</a> Nano Res. , (2017).</li><li>Prats-Alfonso, 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=Effective+and+Versatile+Strategy+for+the+Total+Solid-Phase+Synthesis+of+Alkanethiols+for+Biological+Applications.">Effective and Versatile Strategy for the Total Solid-Phase Synthesis of Alkanethiols for Biological Applications.</a> Eur. J. Org. Chem. 2013 (7), 1233-1239 (2013).</li><li>Zhu, Y. B., Gao, C. Y., Liu, X. Y., He, T., Shen, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immobilization+of+biomacromolecules+onto+aminolyzed+poly(L-lactic+acid)+toward+acceleration+of+endothelium+regeneration.">Immobilization of biomacromolecules onto aminolyzed poly(L-lactic acid) toward acceleration of endothelium regeneration.</a> Tissue Eng. 10 (1-2), 53-61 (2004).</li><li>G&#252;ell, A., D&#237;ez-P&#233;rez, I., Gorostiza, P., Sanz, F. <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+reliable+probes+for+electrochemical+tunneling+spectroscopy.">Preparation of reliable probes for electrochemical tunneling spectroscopy.</a> Anal. Chem. 76 (17), 5218-5222 (2004).</li><li>Bobick, B. E., Chen, F. H., Le, A. M., Tuan, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+the+chondrogenic+phenotype+in+culture.">Regulation of the chondrogenic phenotype in culture.</a> Birth Defects Res. C Embryo Today. 87 (4), 351-371 (2009).</li><li>De Lise, A. M., Fisher, L., Tuan, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+interactions+and+signaling+in+cartilage+development.">Cellular interactions and signaling in cartilage development.</a> Osteoarthritis Cartilage. 8 (5), 309-334 (2000).</li><li>Kosher, R. A., Kulyk, W. M., Gay, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagen+gene+expression+during+limb+cartilage+differentiation.">Collagen gene expression during limb cartilage differentiation.</a> J. Cell Biol. 102 (4), 1151-1156 (1986).</li><li>Biebricher, A., Paul, A., Tinnefeld, P., Golzhauser, A., Sauer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+three-dimensional+immobilization+of+biomolecules+on+chemically+patterned+surfaces.">Controlled three-dimensional immobilization of biomolecules on chemically patterned surfaces.</a> J. Biotechnol. 112 (1-2), 97-107 (2004).</li><li>Tinazli, A., Piehler, J., Beuttler, M., Guckenberger, R., Tamp&#233;, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Native+protein+nanolithography+that+can+write,+read+and+erase.">Native protein nanolithography that can write, read and erase.</a> Nat. Nanotechnol. 2, 220-225 (2007).</li><li>Oberhansl, S., 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=Facile+Modification+of+Silica+Substrates+Provides+a+Platform+for+Direct-Writing+Surface+Click+Chemistry.">Facile Modification of Silica Substrates Provides a Platform for Direct-Writing Surface Click Chemistry.</a> Small. 8 (4), 541-545 (2012).</li></ol>

В ходе разработки описанных протокола должны рассматриваться ряд важных шагов. Первое относится к nanopattern характеристика с сканирования методы микроскопии зонд. Для визуализации nanopatterns, где производится структурирования поверхности должен иметь значение шероховатости ниже среднего ?...

Здесь мы опишем простой и универсальный nanopatterning на основе дендример процедура получения поверхности культуры клеток, которые позволяют контролировать местные клейкости на наноуровне. Были зарегистрированы наноразмерных детали организации ECM,1,2,3 и nanopatterning клеток сцепления поверхностей оказывает глубокое понимание в клеточных требования, относящиеся к адгезии4, 5. Эксперименты с использованием мицеллярной среде на основе литография nanopatterns показали пороговое значение около 70 Нм для РСЗ пептидные nanospacing, клеточной адгезии значительно задерживается выше это значение6,,78 ,9. Эти исследования также подчеркнул большее влияние местных чем глобальные лигандом плотность клеток адгезии9,10,11.
В ходе морфогенеза взаимодействие клетки с окружающей средой триггер первая дифференциация события, которые продолжают до тех пор, пока окончательный комплекс тканевых структур были созданы. В рамках этого nanopatterned поверхности были использованы для решения влияние первоначального взаимодействия клетк поверхности на морфогенеза. На основе литография RGD nanopatterns с боковой интервал 68 Нм в β-тип Ti-40Nb сплавов помогают поддерживать недифференцированные фенотип12-совершенные стволовых клеток, в то время как RGD nanospacings от от 95 до 150 Нм повысить дифференциация мезенхимальных стволовых клеток (МСК) к адипогенном/Остеогенные13,,1415 и хондрогенном судьбы16. Кроме того, самостоятельной сборки макромолекул, модифицированные с сигнальных компонентов показали направлять клеточной адгезии и дифференциации, предоставляя наноразмерных архитектурных регулирование сигнализации сигналы17. В этой связи осаждение дендримеров с взаимодействующих клеток постановление в их внешней сферы19,18,20 на поверхности был использован для изучения клеток адгезии21,22, Морфология23,24и миграции события25,26. Тем не менее отсутствие поверхностных характеристик в этих исследованиях делает его сложно установить корреляции между дендример поверхности конфигурации и клеточный ответ.
Катионные nanopatterns с жидкостью как порядка и определенных интервалов могут быть получены, когда дендримеров абсорбируются малонаполненных поверхностей из растворов с низкой ионной силы. 27 на основании этого свойства, здесь мы представляем метод для получения широкомасштабных неровный nanopatterns РГД функционализированных дендримеров на малонаполненных поверхностях, которые позволяют наноразмерных контроля местных РСЗ поверхностной плотности. Углом контакта воды (CA), Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) и сканирование зонд микроскопии методов (СТМ и AFM nanopatterns) показывают что местные лигандом плотности можно отрегулировать изменения первоначального дендример концентрации в растворе. Местные РСЗ поверхностная плотность количественно от АСМ изображения на вероятность контурные карты минимальный interparticle расстояний и затем коррелирует с клеток экспериментов. По сравнению с другими nanopatterning методами4, на основе дендример nanopatterning прост и может быть легко масштабируются для большой площади поверхности, таким образом, полностью совместима с приложениями культуры клеток. Nanopatterns используются в качестве биологически субстратов для оценки эффекта местных РСЗ поверхностной плотности на ячейку адгезии28 и хондрогенном индукции взрослого человека MSCs29. Наши результаты показывают, что РГД на основе дендример nanopatterns поддерживать рост клеток и клеточной адгезии подкрепляется высокой местной РСЗ поверхностной плотностью. В экспериментах дифференциации промежуточные адгезии клеток к субстратам благоприятствования MSC конденсации и раннего хондрогенном дифференцировки. Из-за легкости, с которой дендример периферийных групп могут быть изменены метод, описанный здесь может быть продлен с другими ECM лиганды, которые оказывают воздействие зависит от концентрации на клетки.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1384">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Gold (111) on mica. 1.4x1.1 cm&#160;</td>
			<td style="width:169px;">Spi Supplies</td>
			<td style="width:307px;">466PS-AB</td>
			<td style="width:405px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Glass micro slides, plain</td>
			<td style="width:169px;">Corning</td>
			<td style="width:307px;">2947-75x25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Deionized water</td>
			<td style="width:169px;">Millipore</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td>18M&#937; cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Ethanol 96%</td>
			<td style="width:169px;">PanReac</td>
			<td style="width:307px;">131085.1212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">L-Lactide/DL-Lactide copolymer</td>
			<td style="width:169px;">Corbion</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td>95/05 molar ratio</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:504px;">1,4 - dioxane</td>
			<td style="width:169px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:307px;">296309-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:504px;">Silicone oil, high temperature</td>
			<td style="width:169px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:307px;">174665000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:504px;">Spinner</td>
			<td style="width:169px;">Laurell</td>
			<td style="width:307px;">WS-650MZ-23NPP/Lite</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:504px;">Tissue culture laminar flow hood</td>
			<td style="width:169px;">Telstar</td>
			<td style="width:307px;">Bio II Advance</td>
			<td>Class II biological safety cabinet</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Filter unit</td>
			<td style="width:169px;">Millex-GP</td>
			<td style="width:307px;">SLGP033RB</td>
			<td>0.22 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Syringe 10 mL</td>
			<td style="width:169px;">Discardit</td>
			<td style="width:307px;">309110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Atomic Force microscope</td>
			<td style="width:169px;">Veeco Instruments</td>
			<td style="width:307px;">Dimension 3000 AFM instrument</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:504px;">Silicon AFM probes</td>
			<td style="width:169px;">Budget Sensors</td>
			<td style="width:307px;">Tap300AI-G</td>
			<td>Resonant Freq. 300 kHz, k = 40 N/m</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:504px;">Scanning tunneling microscope</td>
			<td style="width:169px;">Molecular Imaging</td>
			<td style="width:307px;">PicoSPM microscope</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">Pt0.8:Ir0.2 wire</td>
			<td style="width:169px;">Advent</td>
			<td style="width:307px;">PT671012</td>
			<td>Diameter 0.25 mm</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">WSxM 4.0 software</td>
			<td style="width:169px;">Nanotec electronica</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Optical contact angle (CA) system</td>
			<td style="width:169px;">Dataphysics</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">SCA20 software</td>
			<td style="width:169px;">Dataphysics</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:504px;">X-ray photoelectron spectrometer</td>
			<td style="width:169px;">Physical Electronics</td>
			<td style="width:307px;">Perkin-Elmer PHI 5500 Multitechnique System</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Fibronectin from bovine plasma</td>
			<td style="width:169px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:307px;">F1141-1MG</td>
			<td>1.0 mL solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Dulbecco&#39;s Phosphate Buffer Saline (DPBS)</td>
			<td style="width:169px;">Gibco</td>
			<td style="width:307px;">21600-10</td>
			<td>Powder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Mouse embryo fibroblasts</td>
			<td style="width:169px;">ATCC</td>
			<td style="width:307px;">ATCC CRL-1658</td>
			<td>NIH/3T3</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">Dulbecco&#39;s modified eagle medium (DMEM) liquid high glucose</td>
			<td style="width:169px;">Gibco</td>
			<td style="width:307px;">11960044</td>
			<td>liquid high glucose, no glutamine, 500 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td style="width:169px;">Gibco</td>
			<td style="width:307px;">16000044</td>
			<td>500 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">L-Glutamine</td>
			<td style="width:169px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:307px;">25030</td>
			<td>200 mM (100X)</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:504px;">Penicillin-streptomycin</td>
			<td style="width:169px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:307px;">15140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:504px;">Sodium pyruvate</td>
			<td style="width:169px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:307px;">11360039</td>
			<td>100 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">T75 culture flasks</td>
			<td style="width:169px;">Nunclon</td>
			<td style="width:307px;">156499</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:504px;">Trypsin</td>
			<td style="width:169px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:307px;">25200072</td>
			<td>0,25% EDTA</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:169px;">Hermle Labortechnik</td>
			<td style="width:307px;">Z 206 A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">Non-tissue culture treated plate, 12 well</td>
			<td style="width:169px;">Falcon</td>
			<td style="width:307px;">351143</td>
			<td>Non-adherent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Adipose-derived hMSCs</td>
			<td style="width:169px;">ATCC</td>
			<td style="width:307px;">ATCC PCS-500-011</td>
			<td>Cell vial 1 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">MSC basal medium</td>
			<td style="width:169px;">ATCC</td>
			<td style="width:307px;">ATCC PCS-500-030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">MSC growth kit</td>
			<td style="width:169px;">ATCC</td>
			<td style="width:307px;">ATCC PCS-500-040</td>
			<td>Low serum</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Chondrocyte differentiation tool</td>
			<td style="width:169px;">ATCC</td>
			<td style="width:307px;">ATCC PCS-500-051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Formalin solution</td>
			<td style="width:169px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:307px;">HT5011-15ML</td>
			<td>neutral buffered, 10%</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">Ammonium chloride</td>
			<td style="width:169px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:307px;">A9434-500G</td>
			<td>for molecular biology, suitable for cell culture, &#8805;99.5%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Saponin</td>
			<td style="width:169px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:307px;">47036-50G-F</td>
			<td>for molecular biology, used as non-ionic surfactant, adjuvant</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:504px;">Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td style="width:169px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:307px;">A3059-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:504px;">Rabbit monoclonal [Y113] anti-paxillin antibody</td>
			<td style="width:169px;">Abcam</td>
			<td style="width:307px;">ab32084</td>
			<td>Diluted 1:200</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Mouse monoclonal [1F5] anti-collagen alpha-1 XX chain&#160;</td>
			<td style="width:169px;">Acris Antibodies</td>
			<td style="width:307px;">AM00212PU-N</td>
			<td>Diluted: 1:400</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">Alexa Fluor 488-conjugated goat anti-mouse IgG (H+L) secondary antibody</td>
			<td style="width:169px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:307px;">A10667</td>
			<td>2 mg/mL. Diluted 1:1000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Alexa Fluor 568-conjugated goat anti-rabbit IgG (H+L) secondary antibody</td>
			<td style="width:169px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:307px;">A11036</td>
			<td>2 mg/mL. Diluted 1:1000</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">Hoechst 33342</td>
			<td style="width:169px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:307px;">H3570 10ML</td>
			<td>10 mg/mL. Diluted 1:1000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">Cover glass 24x24 mm</td>
			<td style="width:169px;">Deltalab</td>
			<td style="width:307px;">D102424</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:504px;">Fluoromount</td>
			<td style="width:169px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:307px;">F4680-25ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">Epifluorescence Microscope</td>
			<td style="width:169px;">Nikon</td>
			<td style="width:307px;">Eclipse E1000 upright microscope</td>
			<td>with a CCD camera</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:504px;">Confocal Microscope</td>
			<td style="width:169px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td>Leica SPE Upright Confocal Microscope</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">ImageJ 1.50g freeware</td>
			<td style="width:169px;">http://imgej.nih.gov/ij</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">MATLAB software</td>
			<td style="width:169px;">The MATHWORKS, Inc.</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:504px;">OriginPro 8.5 software&#160;</td>
			<td style="width:169px;">OriginLab Coorporation</td>
			<td style="width:307px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dendrimer-based uneven nanopatterns to locally control surface adhesiveness: a method to direct chondrogenic differentiation

Клеточной адгезии и дифференциация обусловлена распоряжения наноразмерных компонентов внеклеточного матрикса (ECM), с местными концентрации, имеющих существенное влияние. Здесь мы представляем метод для получения широкомасштабных неровный nanopatterns аргинин глицин аспарагиновой кислоты (РГД)-функционализированных Дендримеры, позволяющие наноразмерных контроля местных РСЗ поверхностную плотность. Nanopatterns образуются на поверхности адсорбции дендримеров из растворов в различных начальных концентраций и характеризуются угол контакта воды (CA), Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS), и сканирование зонд микроскопии методы такие, как Сканирующий туннельный микроскопии (СТМ) и атомно-силовой микроскопии (АСМ). Местные поверхностная плотность РСЗ измеряется с помощью АСМ изображения с помощью вероятности контурные карты минимальный interparticle расстояний и затем коррелирует с ответ адгезии клеток и дифференциации. Метод nanopatterning, представленные здесь является простая процедура, которую можно вычислить по маштабу простым способом для больших поверхностей. Он таким образом полностью совместим с протоколы культуры клетки и может быть применен к другим лиганды, которые оказывают воздействие зависит от концентрации на клетки.

Мы представляем nanopatterning метод, который позволяет поверхности клейкости решаться на наноуровне (рис. 1). Химическая структура РГД-КМС-D1 показан на рисунке 1A. Дендримеры были узорной на электрических проводящих поверхностей Au(111) для высок...

Watch this Scientific Journal Video about Dendrimer-based Uneven Nanopatterns to Locally Control Surface Adhesiveness: A Method to Direct Chondrogenic Differentiation at JoVE.com

Dendrimer-based Uneven Nanopatterns to Locally Control Surface Adhesiveness: A Method to Direct Chondrogenic Differentiation

Метод для получения на основе дендример неравномерным nanopatterns, что разрешение контроль наноразмерных местных аргинин глицин аспарагиновой кислоты (РГД) поверхностной плотности определяется и применяется для изучения адгезии и хондрогенном дифференцировки клеток.

На основе дендример неравномерным Nanopatterns для локально клейкости поверхность управления: метод прямого хондрогенном дифференциация

Cellular adhesion and differentiation is conditioned by the nanoscale disposition of the extracellular matrix (ECM) components, with local concentrations ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Measurement of Aggregate Cohesion by Tissue Surface Tensiometry

Измерение Совокупный сплоченности по ткани Tensiometry поверхности

Rigorous measurement of intercellular binding energy can only be made using methods grounded in thermodynamic principles in systems at equilibrium.  We ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Дизайн Циклические биореактора давление для Ex Vivo Изучение аортального клапанов сердца

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Engineering a Bilayered Hydrogel to Control ASC Differentiation

Инжиниринг двухслойных гидрогель для управления ASC дифференциации

Natural polymers over the years have gained more importance because of their host biocompatibility and ability to interact with cells in vitro and in ...

A Toolkit to Enable Hydrocarbon Conversion in Aqueous Environments

Инструментарий, позволяющий конверсии углеводородов в водной среде

This work puts forward a toolkit that enables the conversion of alkanes by Escherichia coli and presents a proof of principle of its applicability. The ...

A Novel Method for Localizing Reporter Fluorescent Beads Near the Cell Culture Surface for Traction Force Microscopy

Новый метод для локализации Reporter флуоресцентные шарики Ближних культуре клеток для увеличения силы сцепления силовой микроскопии

PA gels have long been used as a platform to study cell traction forces due to ease of fabrication and the ability to tune their elastic properties. When ...

Adapting the Electrospinning Process to Provide Three Unique Environments for a Tri-layered In Vitro Model of the Airway Wall

Adapting the Electrospinning Process to Provide Three Unique Environments for a Tri-layered In Vitro Model of the Airway Wall

Адаптация процесса электропрядения чтобы обеспечить три уникальных условиях для Tri-слоистые<em&gt; In Vitro</em&gt; Модель дыхательных путях стены

Electrospinning is a highly adaptable method producing porous 3D fibrous scaffolds that can be exploited in in vitro cell culture. Alterations to ...

An Automated Method to Perform The In Vitro Micronucleus Assay using Multispectral Imaging Flow Cytometry

Автоматизированный метод для выполнения в пробирке Micronucleus Анализ с помощью многоспектральных изображений потока цитометрии

The in vitro micronucleus (MN) assay is often used to evaluate cytotoxicity and genotoxicity but scoring the assay via manual microscopy is laborious and ...

Experimental Methods to Study Human Postural Control

Экспериментальные методы изучения постурального контроля человека

Many components of the nervous and musculoskeletal systems act in concert to achieve the stable, upright human posture. Controlled experiments accompanied ...

Simultaneous Quantification of Selected Kynurenines Analyzed by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry in Medium Collected from Cancer Cell Cultures

Одновременной количественной оценки выбранных kynurenines проанализированы жидкой хроматографии-масс-спектрометрии в средних собранных из культур раковых клеток

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and ...

Single-Cell Optical Action Potential Measurement in Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes

Измерение потенциала оптического действия одной клетки в кардиомиоцитах, полученных из человеческих плюрипотентных стволовых клеток

Conventional intracellular microelectrode techniques to quantify cardiomyocyte electrophysiology are extremely complex, labor intensive, and typically ...