Name: fragmenting bulk hydrogels and processing into granular hydrogels for biomedical applications
Uploaded: 2022-05-17T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fragmenting Bulk Hydrogels and Processing into Granular Hydrogels for Biomedical Applications at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדע באמצעות תוכנית MRSEC של UPenn (DMR-1720530) ומלגות מחקר לתארים מתקדמים (ל- V.G.M ו- M.E.P.) והמכונים הלאומיים לבריאות (R01AR077362 עד J.A.B.).

1. ייצור הידרוג'לים בתפזורת בתוך מזרק באמצעות פוטו-קרוסלינקינג
הערה: סקירה כללית של ייצור הידרוג'ל בתפזורת בתוך מזרק באמצעות פוטו-קרוסלינקינג מוצגת באיור 1. פרוטוקול זה משתמש בחומצה היאלורונית שעברה שינוי בנורבורן (NorHA) כדי לייצר הידרוג'לים בתפזורת ב?...

כאן מתוארות שיטות לייצור הידרוג'לים גרעיניים באמצעות מיקרוג'לים מקוטעים של שחול ואריזה על ידי צנטריפוגה או סינון מונחה ואקום. בהשוואה לשיטות אחרות לייצור מיקרוג'ל (כלומר, מיקרופלואידיקה, תחליב אצווה, אלקטרוספרייינג, פוטוליתוגרפיה), ייצור מיקרו-ג'ל של פיצול שחול הוא מהיר מאוד, בעלות נמוכה, ?...

הידרוג'לים גרעיניים מיוצרים באמצעות אריזה של חלקיקי הידרוג'ל (כלומר, מיקרוג'לים) והם סוג מרגש של ביו-חומרים עם תכונות יתרון רבות ליישומים ביו-רפואיים 1,2,3. בשל המבנה החלקיקי שלהם, הידרוג'לים גרגיריים מדללים גזירה ומרפאים את עצמם, ומאפשרים את השימוש בהם כדיו בהדפסת שחול (ביו), תמיכות גרגיריות להדפסה משובצת וטיפולים הניתנים להזרקה 4,5,6,7,8,9. בנוסף, החלל הריק בין מיקרוגלים מספק נקבוביות בקנה מידה זעיר לתנועת תאים ודיפוזיה מולקולרית 8,10,11. יתר על כן, ניתן לשלב אוכלוסיות מיקרו-ג'ל מרובות לפורמולציה אחת כדי לאפשר כוונון משופר ופונקציונליות חומרית 8,10,12,13. תכונות חשובות אלה הניעו את ההתרחבות המהירה של פיתוח הידרוג'ל גרגירי בשנים האחרונות.
יש מגוון של שיטות זמינות ליצירת מיקרוג'לים לקראת ייצור הידרוג'ל גרעיני, כל אחד עם יתרונות וחסרונות משלו. לדוגמה, מיקרוג'לים נוצרים לעתים קרובות מתחלי מים בשמן באמצעות מיקרופלואידיקה של טיפות 4,11,13,14,15,16,17, תחליב אצווה 7,18,19,20,21,22, או אלקטרוספרייינג 6,23, 24,25. שיטות אלה מניבות מיקרוג'לים כדוריים בקטרים אחידים (מיקרופלואידיים) או פולידיספראז (תחליבי אצווה, אלקטרוספרייינג). ישנן כמה מגבלות לשיטות ייצור תחליב מים בשמן אלה, כולל ייצור פוטנציאלי בתפוקה נמוכה, הצורך בפתרונות מבשרי הידרוג'ל בצמיגות נמוכה, והעלות והמשאבים הגבוהים להתקנה. בנוסף, פרוטוקולים אלה עשויים לדרוש שמנים וחומרים פעילי שטח קשים שיש לשטוף מהמיקרוגלים באמצעות נהלים המוסיפים שלבי עיבוד, וייתכן שיהיה קשה לתרגם אותם לתנאים סטריליים ליישומים ביו-רפואיים במעבדות רבות. הסרת הצורך בתחליב מים בשמן, ניתן להשתמש גם בליתוגרפיה (צילום), שבה תבניות או מסכות צילום משמשות לשליטה בריפוי של מיקרוג'לים מתמיסות מבשרי הידרוג'ל 1,26,27. בדומה למיקרופלואידיקה, שיטות אלה עשויות להיות מוגבלות בתפוקת הייצור שלהן, וזהו אתגר גדול כאשר יש צורך בכמויות גדולות.
כחלופה לשיטות אלה, פיצול מכני של הידרוג'לים בתפזורת שימש לייצור מיקרוג'לים בגדלים לא סדירים 19,28,29,30,31,32. לדוגמה, הידרוג'לים בתפזורת יכולים להיווצר מראש ולאחר מכן לעבור דרך רשתות או מסננות כדי ליצור מיקרוג'לים מקוטעים, תהליך שאף נעשה בנוכחות תאים בתוך גדילי מיקרוג'ל33,34. הידרוג'לים בתפזורת עובדו גם הם למיקרוג'לים עם הפרעה מכנית באמצעות טכניקות כגון השחזה עם טיט ומזיק או באמצעות שימוש בבלנדרים מסחריים 35,36,37. אחרים גם השתמשו בתסיסה מכנית במהלך היווצרות הידרוג'ל כדי לייצר מיקרוג'לים מקוטעים (כלומר, ג'לים נוזליים)31.
השיטות כאן מרחיבות את טכניקות הפיצול המכני הללו ומציגות גישה פשוטה לייצור מיקרוג'לים עם פיצול שחול, תוך שימוש בהידרוג'לים של חומצה היאלורונית (HA) הניתנת לפוטו-קרוסלינקינג כדוגמה. פיצול שחול משתמש רק במזרקים ובמחטים כדי לייצר מיקרוג'לים מקוטעים בשיטה זולה, בעלת תפוקה גבוהה וקלה להרחבה המתאימה למגוון רחב של הידרוג'לים19,32. יתר על כן, שיטות להרכבת מיקרוג'לים מקוטעים אלה להידרוג'לים גרעיניים מתוארות באמצעות צנטריפוגה (אריזה נמוכה) או סינון מונחה ואקום (אריזה גבוהה). לבסוף, היישום של הידרוג'לים גרגיריים מקוטעים אלה נדון לשימוש כדיו להדפסת שחול. מטרת פרוטוקול זה היא להציג שיטות פשוטות הניתנות להתאמה למגוון רחב של הידרוג'לים וניתן ליישם אותן כמעט בכל מעבדה המעוניינת בהידרוג'לים גרעיניים.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>15 mL Plastic Conical Centrifuge Tube</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430766</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 G NT Premium Series Dispensing Tip</td>
			<td>Jensen Global</td>
			<td>JG30-0.5HPX</td>
			<td>Catalog Number listed here is for 30 G, 0.5&#34; needle. Various sizes are available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Disposable Syringes with Luer-Lok Tips (3 mL)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-823-435</td>
			<td>Catalog Number listed here is for 3 mL syringe. Various sizes are available (14-823-XXX).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black folders</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Probe Needle For Use With Syringes and Dispensing Machines (18 G, 0.5&#34;)</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>5FVH5</td>
			<td>Catalog Number listed here is for 18 G, 0.5&#34; needle. Various sizes are available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Probe Needle For Use With Syringes and Dispensing Machines (23 G, 0.5&#34;)</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>5FVJ3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Probe Needle For Use With Syringes and Dispensing Machines (27 G, 1.5&#34;)</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>5FVL0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14190-250</td>
			<td>Catalog Number listed here is for a case of 10 x 500 mL bottles.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Durapore Membrane Filter, 0.22 &#181;m</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>GVWP04700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epifluorescent or confocal microscope</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td>To visualize microgels and granular hydrogels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf Snap-Cap Microcentrifuge Safe-Lock Tubes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-402-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extrusion printer</td>
			<td>Custom-built</td>
			<td></td>
			<td>Other extrusion printers can be use,d such as commercially available BIOX.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter Adapters</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-888-107</td>
			<td>Catalog Number listed here is for a set of multiple sizes. Various sizes are available (05-888-XXX).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter Flask</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescein isothiocyanate-dextran (2 MDa)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>52471</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass microscope slide</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td></td>
			<td>&#34;Analyze Particles&#34; information link: https://imagej.nih.gov/ij/docs/menus/analyze.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer-Lock Tip Caps</td>
			<td>Integrated Dispensin g Solutions</td>
			<td>9991329</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal spatula for scooping</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td>Capable of speed up to 18,000 x g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscoft Execl</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td>Other programs can be used, such as Google Slides.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OmniCure S2000 Spot UV Curing System</td>
			<td>Excelitas Technologies</td>
			<td>S2000</td>
			<td>Different light systems may be used to fabricate bulk hydrogels if desired.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Porcelain Buchner Funnel with Fixed Perforated Plate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB966C</td>
			<td>Catalog Number listed here is for 56mm diameter plate. Various sizes are available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiometer</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Repetier Host</td>
			<td>Hot-World GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td></td>
			<td>3D printing software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw-based extrusion printer</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td>This study used a custom-modified 3D FDM printer (Velleman K8200). Many alternatives are available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solidworks/CAD software</td>
			<td>Dassault Syst&#232;mes SolidWorks Corporation</td>
			<td></td>
			<td>Other programs can be used, such as Blender or TinkerCAD.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing to Connect Filter Flask to Vacuum Line</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV Eye Protection (i.e., safety glasses)</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fragmenting bulk hydrogels and processing into granular hydrogels for biomedical applications

הידרוג'לים גרעיניים הם מכלולים תקועים של מיקרו-חלקיקי הידרוג'ל (כלומר, "מיקרוג'לים"). בתחום הביו-חומרים, להידרוג'לים גרגיריים יש תכונות יתרון רבות, כולל יכולת הזרקה, נקבוביות בקנה מידה זעיר ויכולת כוונון על ידי ערבוב אוכלוסיות מיקרוג'ל מרובות. שיטות לייצור מיקרוג'לים מסתמכות לעתים קרובות על תחליבי מים בשמן (למשל, מיקרופלואידיקה, תחליב אצווה, אלקטרוספרייינג) או פוטוליתוגרפיה, אשר עשויים להציג דרישות גבוהות במונחים של משאבים ועלויות, וייתכן שאינם תואמים להידרוג'לים רבים. עבודה זו מפרטת שיטות פשוטות אך יעילות ביותר לייצור מיקרו-ג'לים באמצעות פיצול שחול ולעיבודם להידרוג'לים גרעיניים שימושיים ליישומים ביו-רפואיים (למשל, דיו להדפסה בתלת-ממד). ראשית, הידרוג'לים בתפזורת (תוך שימוש בחומצה היאלורונית ניתנת לפוטו-קרוסלינק (HA) כדוגמה) מובלטים באמצעות סדרה של מחטים בקטרים קטנים יותר ברצף כדי ליצור מיקרוג'לים מקוטעים. טכניקת ייצור מיקרו-ג'ל זו היא מהירה, בעלות נמוכה וניתנת להרחבה רבה. מתוארות שיטות לחסימת מיקרוג'לים להידרוג'לים גרגיריים על ידי צנטריפוגה וסינון מונחה ואקום, עם קישור פוסט-קרוסלינקינג אופציונלי לייצוב הידרוג'ל. לבסוף, הידרוג'לים גרגיריים המיוצרים ממיקרוג'לים מקוטעים מודגמים כדיו להדפסת שחול. בעוד שהדוגמאות המתוארות כאן משתמשות ב- HA הניתן לניתוק פוטו-קרוסלינק להדפסה תלת-ממדית, השיטות ניתנות להתאמה בקלות למגוון רחב של סוגי הידרוג'ל ויישומים ביו-רפואיים.

תוצאות מייצגות מפרוטוקולים אלה מוצגות באיור 3 ובאיור 6. פיצול שחול מניב מיקרוג'לים בעלי צורות מצולע משוננות בקטרים הנעים בין 10-300 מיקרומטר (איור 3). יתר על כן, מעגליות נעה בין 0.2 (לא מעגלי) לכמעט 1 (מעגל מושלם), ויחס הגובה-רוחב נע בין 1-3 (...

Watch this Scientific Journal Video about Fragmenting Bulk Hydrogels and Processing into Granular Hydrogels for Biomedical Applications at JoVE.com

Fragmenting Bulk Hydrogels and Processing into Granular Hydrogels for Biomedical Applications

עבודה זו מתארת שיטות פשוטות, ניתנות להתאמה ובעלות נמוכה לייצור מיקרוג'לים עם פיצול שחול, לעבד את המיקרוג'לים להידרוג'לים גרגיריים הניתנים להזרקה, וליישם את ההידרוג'לים הגרעיניים כדיו להדפסת שחול עבור יישומים ביו-רפואיים.

פיצול הידרוג'לים בתפזורת ועיבוד להידרוג'לים גרעיניים ליישומים ביו-רפואיים

Granular hydrogels are jammed assemblies of hydrogel microparticles (i.e., &#34;microgels&#34;). In the field of biomaterials, granular hydrogels have ...

הידרוג'לים גרעיניים הם סוג חדש ומלהיב של ביו-חומרים עם תכונות יתרון רבות. תקוותנו היא כי בשיתוף שיטות אלה, נוכל להגדיל את הגישה והחדשנות בהידרוגלים גרעיניים ליישומים ביו-רפואיים. טכניקה זו היא פשוטה, זולה, ניתנת להתאמה בקלות לכימיה רבות וניתן ליישם אותה כמעט בכל מעבדה.טען מזרק 3 מיליליטר עם תמיסת מבשר הידרוג'ל. הסר את הבוכנה מהחלק האחורי של מזרק ריק של 3 מיליליטר והוסף מכסה קצה לחלק העליון של חבית המזרק. השתמש בפיפטה של 1, 000 מיקרוליטרים כדי להעביר את תמיסת מבשר ההידרוג'ל לתוך חבית המזרק עם מכסה הקצה.החזק את חבית המזרק עם תמיסת מבשר הידרוג'ל ביד אחת כאשר מכסה הקצה פונה כלפי מטה והקצה הפתוח של הקנה פונה כלפי מעלה. החזירו את בוכנת המזרקים לפתח החלק האחורי של חבית המזרקים. דוחפים בעדינות את בוכנת המזרק לתוך הקנה מספיק כדי לאטום את הפתח בחלק האחורי של חבית המזרק, ומחזיקים בזהירות את הבוכנה ואת חבית המזרק יחד כדי להבטיח שהחלק האחורי של חבית המזרקים אטום עם הבוכנה.הפוך את המזרק כך שהבוכנה פונה כלפי מטה וכובע הקצה פונה כעת כלפי מעלה. הסר את מכסה הקצה ודחף בעדינות את הבוכנה לתוך קנה המזרק עד שכל האוויר מוסר מהמזרק. חברו מחדש את מכסה הקצה למזרק.ודא כי תמיסת מבשר ההידרוג'ל מאובטחת בתוך מזרק 3 מיליליטר עם מכסה קצה. ודא שציוד מגן אישי מתאים ואמצעי הגנה נלקחים לפני הפעלת מנורת ה- UV. מקם את מזרק 3 מיליליטר עמוס בתמיסת מבשר ההידרוג'ל מתחת למנורת ריפוי הכתמים של UV למשך פרק זמן רצוי כדי לצלם באופן מלא את הקישור.כבו את מנורת ה-UV והסירו את המזרק. ודא כי ההידרוג'ל נמצא כעת בתוך המזרק. הסר את הבוכנה מהחלק האחורי של מזרק ריק של 3 מיליליטר.הדק את מכסה הטיפ למנעול ה-luer. הסר את מכסה הקצה מהמזרק המכיל את ההידרוג'ל בתפזורת עם קישור צולב. יישרו את החלק העליון של מזרק ההידרוג'ל עם פתיחת החבית על המזרק הריק.מוציאים את ההידרוג'ל בתפזורת דרך פתח המזרק לתוך הקנה של המזרק הריק. החזיקו את המזרק המכיל את ההידרוג'ל המובלט כך שמכסה הקצה פונה כלפי מטה ופתח הקנה פונה כלפי מעלה. באמצעות פיפטה של 1, 000 מיקרוליטרים, מוסיפים 1.5 מיקרוליטרים של PBS לקנה המזרק.יישמו את בוכנת המזרק עם פתח הקנה, רק בקושי דחפו את הבוכנה פנימה מספיק כדי ליצור אטימה. הופכים את המזרק כך שהבוכנה פונה כעת כלפי מטה ומכסה הקצה פונה כלפי מעלה, תוך הקפדה להחזיק את הבוכנה ואת חבית המזרק יחד במקומם כך ששום הידרוג'ל או PBS לא ידלוף החוצה. הפוך מספר פעמים כדי לערבב את ההידרוג'ל המקוטע עם ה- PBS שנוסף.החזיקו את המזרק כך שמכסה הקצה פונה כלפי מעלה והבוכנה פונה כלפי מטה. הסר את מכסה הטיפ. בעדינות רבה, דחפו את הבוכנה כלפי מעלה כדי להסיר כל אוויר מהחלק הפנימי של המזרק.הבלט את תמיסת ההידרוג'ל המקוטעת באמצעות סדרה של מחטים כדי ליצור מיקרוג'לים מקוטעים. הצמידו מחט קהה בעלת 18 מדים לחלק העליון של המזרק המכיל את ההידרוג'ל המקוטע ואת ה-PBS. מסירים את הבוכנה ממזרק 3 מיליליטר טרי ומצמידים מכסה קצה לחבית המזרק הריקה.הוציאו את תמיסת ההידרוג'ל המקוטעת דרך המחט בת 18 המדים לתוך החלק האחורי של חבית המזרק הריקה. השליכו את המזרק הריק ואת המחט לזרם הפסולת החדות המתאים. חזור על ההבלטה של תמיסת הידרוג'ל עם מחט 23, 27 ו-30 מדים.בשלב ההבלטה האחרון, שחררו את תמיסת המיקרוג'ל המקוטעת לצינורות מיקרוצנטריפוגה. יש לשטוף ולבודד את תרחיף המיקרוגל המקוטע. באמצעות microcentrifuge, סובב את תמיסת המיקרוג'ל המקוטעת ב 5, 000 פעמים גרם במשך 5 דקות.השתמש בפיפטה כדי להסיר את supernatant. הוסיפו 1 מיליליטר של PBS לכל צינור מיקרו-צנטריפוג המכיל מיקרו-ג'לים מקוטעים ומערבולת למשך 5 עד 10 שניות. שלבו 20 מיקרוליטרים של תרחיף מיקרו-ג'ל מקוטע עם 180 מיקרוליטרים של PBS כדי ליצור תרחיף מיקרו-ג'ל מקוטע מדולל.מערבולת כדי לערבב ביסודיות. העבר 50 מיקרוליטרים של תרחיף מיקרוג'ל מקוטע מדולל לשקופית מיקרוסקופ זכוכית. השתמש במיקרוסקופ אפיפלואורסצנטי כדי לרכוש תמונות של מיקרוג'לים בעלי תווית פלואורסצנטית בזום של 4x או 10x.מיקרוג'לים מקוטעים באמצעות סינון מונחה ואקום. הרכיבו ובדקו את מנגנון הסינון מונחה הוואקום. אבטחו משפך בוכנר בתוך בקבוקון מסנן.השתמש בצינורות כדי לחבר את בקבוקון המסנן לקו ואקום. הניחו מסנן ממברנה בכוס המשפך של באקנר. הפעל את קו הוואקום על ידי פתיחת שסתום החוגה.בדקו את החיבור על ידי צנרת של כ-0.5 מיליליטרים של PBS על מסנן הממברנה ותראו שכל ה-PBS עובר דרך המסנן ונאסף בתחתית בקבוקון המסנן. לאחר הפעלת קו הוואקום והבטחת אטימה מלאה, מערבולת את תמיסת המיקרוג'ל המקוטעת. באמצעות פיפטה של 1, 000 מיקרוליטרים, מעבירים את תמיסת המיקרוג'ל המקוטעת למסנן הממברנה.המתן כ-30 שניות עד שהוואקום יוציא את PBS מתמיסת המיקרוג'ל. כבה את קו הוואקום. השג מזרק טרי של 3 מיליליטרים והסר את הבוכנה.השתמשו במרית מתכת כדי להוציא את ההידרוג'ל הגרעיני המקוטע מהמסנן ולהעביר אותו לחלק האחורי של חבית המזרקים הריקה. החזירו את הבוכנה למזרק. טען את ההידרוג'ל הגרעיני המקוטע לתוך המזרק וכעת הוא מוכן לשימוש.הסר את מכסה הקצה והחלף אותו במחט לפי בחירה. טען את המזרק לתוך פלטפורמת ההדפסה המועדפת. טען את קובץ קוד ה- G המוכן משלב התכנון לתוכנת ההדפסה התלת-ממדית.נווט אל החלונית 'תצוגה מקדימה של הדפסה' והקש על הדפס. ברגע שהתצהיר ההדפסה הושלם, חשוף את מבני ההידרוג'ל הגרגיריים המקוטעים לאור UV לצורך קישור צולב וייצוב פוטו. פיצול שחול מניב מיקרוג'לים עם צורות מצולעים משוננות בקטרים הנעים בין 10 ל-300 מיקרומטר.המעגליות נעה בין 0.2 לכמעט 1 ויחס הגובה-רוחב נע בין 1 ל-3. פרמטרים אלה מתארים את צורות המיקרוג'ל הלא סדירות והמשוררות שנוצרו על ידי תהליך הפיצול. כאשר הוא ארוז יחד באמצעות צנטריפוגה או סינון מונחה ואקום, ההידרוג'ל הגרעיני המורכב הוא דילול גזירה וריפוי עצמי.ההידרוג'ל הגרעיני המקוטע הוא בעל נאמנות גבוהה ושלמות מכנית עבור הידרוג'ל הניתן להזרקה. בנוסף לשימוש בהידרוג'לים גרגיריים מקוטעים להדפסה תלת-ממדית, מערכות אלה יכולות לשמש גם כפלטפורמות תרביות תאים במבחנה, כמו גם כמערכות הזרקה לתיקון רקמות ואספקת תרופות. שיטות פשוטות וזולות אלה מביאות את היתרונות של ביו-חומרים הידרוג'לים גרגיריים לחוקרים רבים יותר ומאפשרות גישה מוגברת לייצור הידרוג'ל גרעיני, כמו גם חדשנות בתחום הביו-חומרים.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Micropatterned Hydrogels for Neural Culture Systems using Dynamic Mask Projection Photolithography

המצאה של הידרוג micropatterned למערכות התרבות עצבית באמצעות photolithography דינמי הקרנה מסכת

Increasingly, patterned cell culture environments are becoming a relevant technique to study cellular characteristics, and many researchers believe in the ...

Generation and Recovery of &beta;-cell Spheroids From Step-growth PEG-peptide Hydrogels

Generation and Recovery of ÃƒÅ½Ã‚Â²-cell Spheroids From Step-growth PEG-peptide Hydrogels

דור ושחזור של spheroids β-תא מהידרוג שלב צמיחת PEG-פפטיד

Hydrogels are hydrophilic crosslinked polymers that provide a three-dimensional  microenvironment with tissue-like elasticity and high permeability for  ...

Designing Silk-silk Protein Alloy Materials for Biomedical Applications

עיצוב פרוטאין משי משי חומרי סגסוגת עבור יישומים ביו

Fibrous proteins display different sequences and structures that have been used for various applications in biomedical fields such as biosensors, ...

Fabricating Superhydrophobic Polymeric Materials for Biomedical Applications

בודה חומרים פולימריים עבור יישומים ביו-הידרופובי

Superhydrophobic materials, with surfaces possessing permanent or metastable non-wetted states, are of interest for a number of biomedical and industrial ...

Fabrication of Mechanically Tunable and Bioactive Metal Scaffolds for Biomedical Applications

המצאה של מכאני מתכוונן ויו מתכת פיגומים עבור יישומים ביו

Biometal systems have been widely used for biomedical applications, in particular, as load-bearing materials. However, major challenges are high stiffness ...

The Synthesis of RGD-functionalized Hydrogels as a Tool for Therapeutic Applications

הסינתזה של RGD פונקציונלית הידרוג ככלי יישומים טיפוליים

The use of polymers as biomaterials has provided significant advantages in therapeutic applications. In particular, the possibility to modify and ...

Light-mediated Formation and Patterning of Hydrogels for Cell Culture Applications

אור בתיווך גיבוש דפוסים של הידרוג עבור יישומי תרבית תאים

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In ...

Tunable Hydrogels from Pulmonary Extracellular Matrix for 3D Cell Culture

הידרוג מתכוונן מ מטריקס ריאתי עבור תרבית תאים 3D

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung ...

Ultrathin Porated Elastic Hydrogels As a Biomimetic Basement Membrane for Dual Cell Culture

תרבית תאים זגוגית אלסטי Porated Hydrogels כמו קרום המרתף ביונים עבור כפול

The basement membrane is a critical component of cellular bilayers that can vary in stiffness, composition, architecture, and porosity. In vitro studies ...

Measuring Global Cellular Matrix Metalloproteinase and Metabolic Activity in 3D Hydrogels

מדידת הסלולר העולמי מטריקס מטאלו-פרוטאינאז ופעילות מטבולית Hydrogels תלת-ממד

Three-dimensional (3D) cell culture systems often more closely recapitulate in vivo cellular responses and functions than traditional two-dimensional (2D) ...