Name: fabrication and characterization of layer-by-layer janus base nano-matrix to promote cartilage regeneration
Uploaded: 2022-07-06T13:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Characterization of Layer-By-Layer Janus Base Nano-Matrix to Promote Cartilage Regeneration at JoVE.com

يتم دعم هذا العمل من خلال منح المعاهد الوطنية للصحة 7R01AR072027 و 7R03AR069383 ، وجائزة NSF المهنية 1905785 ، و NSF 2025362 ، وجامعة كونيتيكت. يتم دعم هذا العمل أيضا جزئيا من خلال منحة المعاهد الوطنية للصحة S10OD016435.

1. توليف JBNts
<ol><li>تحضير مونومر JBNt باستخدام الطرق المنشورة سابقا ، والتي تنطوي على توليف مجموعة متنوعة من المركبات12.</li>
	<li>تنقية مونومر JBNt الخام بعد تصنيعه باستخدام كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC) باستخدام عمود الطور العكسي. استخدم المذيب A: 100٪ ماء ، والمذيب B: 100٪ ...

<ol>
	<li>Chan, B. P., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scaffolding+in+tissue+engineering:+general+approaches+and+tissue-specific+considerations.">Scaffolding in tissue engineering: general approaches and tissue-specific considerations.</a> European Spine Journal. 17, 467-479 (2008).</li><li>Heo, D. 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=3D+bioprinting+of+carbohydrazide-modified+gelatin+into+microparticle-suspended+oxidized+alginate+for+the+fabrication+of+complex-shaped+tissue+constructs.">3D bioprinting of carbohydrazide-modified gelatin into microparticle-suspended oxidized alginate for the fabrication of complex-shaped tissue constructs.</a> ACS Applied Material Interfaces. 12 (18), 20295-20306 (2020).</li><li>Almeida, H. 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=Anisotropic+shape-memory+alginate+scaffolds+functionalized+with+either+type+i+or+type+ii+collagen+for+cartilage+tissue+engineering.">Anisotropic shape-memory alginate scaffolds functionalized with either type i or type ii collagen for cartilage tissue engineering.</a> Tissue Engineering. Part A. 23 (1-2), 55-68 (2017).</li><li>Vinatier, C., Guicheux, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cartilage+tissue+engineering:+From+biomaterials+and+stem+cells+to+osteoarthritis+treatments.">Cartilage tissue engineering: From biomaterials and stem cells to osteoarthritis treatments.</a> Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. 59 (3), 139-144 (2016).</li><li>Filardo, G., Kon, E., Roffi, A., Di Martino, A., Marcacci, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scaffold-based+repair+for+cartilage+healing:+a+systematic+review+and+technical+note.">Scaffold-based repair for cartilage healing: a systematic review and technical note.</a> Arthroscopy. 29 (1), 174-186 (2013).</li><li>James, A. 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=A+review+of+the+clinical+side+effects+of+bone+morphogenetic+protein-2.">A review of the clinical side effects of bone morphogenetic protein-2.</a> Tissue Engineering. Part B, Reviews. 22 (4), 284-297 (2016).</li><li>Blaney Davidson, E. N., vander Kraan, P. M., vanden Berg, 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=TGF-beta+and+osteoarthritis.">TGF-beta and osteoarthritis.</a> Osteoarthritis Cartilage. 15 (6), 597-604 (2007).</li><li>Chen, Y., Yang, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-articular+drug+delivery+systems+for+arthritis+treatment.">Intra-articular drug delivery systems for arthritis treatment.</a> Rheumatology Current Research. 2, 106 (2012).</li><li>Liu, Q., 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=Suppressing+mesenchymal+stem+cell+hypertrophy+and+endochondral+ossification+in+3D+cartilage+regeneration+with+nanofibrous+poly(l-lactic+acid)+scaffold+and+matrilin-3.">Suppressing mesenchymal stem cell hypertrophy and endochondral ossification in 3D cartilage regeneration with nanofibrous poly(l-lactic acid) scaffold and matrilin-3.</a> Acta Biomaterialia. 76, 29-38 (2018).</li><li>Song, S., Chen, Y., Yan, Z., Fenniri, H., Webster, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembled+rosette+nanotubes+for+incorporating+hydrophobic+drugs+in+physiological+environments.">Self-assembled rosette nanotubes for incorporating hydrophobic drugs in physiological environments.</a> International Journal of Nanomedicine. 6, 101-107 (2011).</li><li>Zhou, 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=Self-assembled+biomimetic+Nano-Matrix+for+stem+cell+anchorage.">Self-assembled biomimetic Nano-Matrix for stem cell anchorage.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part A. 108 (4), 984-991 (2020).</li><li>Zhou, L., Yau, A., Zhang, W., Chen, Y. <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+a+biomimetic+nano-matrix+with+janus+base+nanotubes+and+fibronectin+for+stem+cell+adhesion.">Fabrication of a biomimetic nano-matrix with janus base nanotubes and fibronectin for stem cell adhesion.</a> Journal of Visualized Experiments. (159), e61317 (2020).</li><li>Chen, Y., Song, S., Yan, Z., Fenniri, H., Webster, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembled+rosette+nanotubes+encapsulate+and+slowly+release+dexamethasone.">Self-assembled rosette nanotubes encapsulate and slowly release dexamethasone.</a> International Journal of Nanomedicine. 6, 1035-1044 (2011).</li><li>Chen, 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=Self-assembled+rosette+nanotube/hydrogel+composites+for+cartilage+tissue+engineering.">Self-assembled rosette nanotube/hydrogel composites for cartilage tissue engineering.</a> Tissue Engineering. Part C, Methods. 16 (6), 1233-1243 (2010).</li><li>Yu, H., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+biomedical+techniques+for+gene+delivery.">Advanced biomedical techniques for gene delivery.</a> Recent Patents on Biomedical Engineering (Discontinued). 5 (1), 23-28 (2012).</li><li>Muttigi, M. S., Han, I., Park, H. K., Park, H., Lee, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrilin-3+role+in+cartilage+development+and+osteoarthritis).">Matrilin-3 role in cartilage development and osteoarthritis).</a> International Journal of Molecular Sciences. 17 (4), 590 (2016).</li><li>Pei, M., Luo, J., Chen, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancing+and+maintaining+chondrogenesis+of+synovial+fibroblasts+by+cartilage+extracellular+matrix+protein+matrilins.">Enhancing and maintaining chondrogenesis of synovial fibroblasts by cartilage extracellular matrix protein matrilins.</a> Osteoarthritis Cartilage. 16 (9), 1110-1117 (2008).</li><li>Bello, A. B., 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=Matrilin3/TGFbeta3+gelatin+microparticles+promote+chondrogenesis,+prevent+hypertrophy,+and+induce+paracrine+release+in+MSC+spheroid+for+disc+regeneration.">Matrilin3/TGFbeta3 gelatin microparticles promote chondrogenesis, prevent hypertrophy, and induce paracrine release in MSC spheroid for disc regeneration.</a> NPJ Regenerative Medicine. 6 (1), 50 (2021).</li><li>Muttigi, M. 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=Matrilin-3+codelivery+with+adipose-derived+mesenchymal+stem+cells+promotes+articular+cartilage+regeneration+in+a+rat+osteochondral+defect+model.">Matrilin-3 codelivery with adipose-derived mesenchymal stem cells promotes articular cartilage regeneration in a rat osteochondral defect model.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 12 (3), 667-675 (2018).</li><li>Jayasuriya, C. T., 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=Matrilin-3+chondrodysplasia+mutations+cause+attenuated+chondrogenesis,+premature+hypertrophy+and+aberrant+response+to+TGF-beta+in+chondroprogenitor+cells.">Matrilin-3 chondrodysplasia mutations cause attenuated chondrogenesis, premature hypertrophy and aberrant response to TGF-beta in chondroprogenitor cells.</a> International Journal of Molecular Sciences. 15 (8), 14555-14573 (2014).</li><li>Poniatowski, L. A., Wojdasiewicz, P., Gasik, R., Szukiewicz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transforming+growth+factor+Beta+family:+insight+into+the+role+of+growth+factors+in+regulation+of+fracture+healing+biology+and+potential+clinical+applications.">Transforming growth factor Beta family: insight into the role of growth factors in regulation of fracture healing biology and potential clinical applications.</a> Mediators of Inflammation. 2015, 137823 (2015).</li><li>Sun, Y., Lu, Y., Hu, Y., Ma, F., Chen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+osteogenesis+by+bovine+platelet+transforming+growth+factor-beta+(TGF-beta)+in+adult+mouse+femur.">Induction of osteogenesis by bovine platelet transforming growth factor-beta (TGF-beta) in adult mouse femur.</a> Chinese Medical Journal (English). 108 (12), 914-918 (1995).</li><li>Sun, 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=Anti-miRNA+oligonucleotide+therapy+for+chondrosarcoma).">Anti-miRNA oligonucleotide therapy for chondrosarcoma).</a> Molecular Cancer Therapeutics. 18 (11), 2021-2029 (2019).</li><li>Jayasuriya, C. T., Chen, Y., Liu, W., Chen, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+tissue+microenvironment+on+stem+cell-based+cartilage+repair.">The influence of tissue microenvironment on stem cell-based cartilage repair.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1383 (1), 21-33 (2016).</li><li>Chen, 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=Deficient+mechanical+activation+of+anabolic+transcripts+and+post-traumatic+cartilage+degeneration+in+matrilin-1+knockout+mice.">Deficient mechanical activation of anabolic transcripts and post-traumatic cartilage degeneration in matrilin-1 knockout mice.</a> PLoS One. 11 (6), 0156676 (2016).</li><li>Zhou, L., Zhang, W., Lee, J., Kuhn, L., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+self-assembly+of+DNA-mimicking+nanotubes+to+form+a+layer-by-layer+scaffold+for+homeostatic+tissue+constructs.">Controlled self-assembly of DNA-mimicking nanotubes to form a layer-by-layer scaffold for homeostatic tissue constructs.</a> ACS Applied Material Interfaces. 13 (43), 51321-51332 (2021).</li><li>Belluoccio, D., Schenker, T., Baici, A., Trueb, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+human+matrilin-3+(MATN3).">Characterization of human matrilin-3 (MATN3).</a> Genomics. 53 (3), 391-394 (1998).</li><li>Yau, A., Yu, H., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=mRNA+detection+with+fluorescence-base+imaging+techniques+for+arthritis+diagnosis.">mRNA detection with fluorescence-base imaging techniques for arthritis diagnosis.</a> Journal of Rheumatology Research. 1 (2), 39-46 (2019).</li><li>Lee, J., Sands, I., Zhang, W., Zhou, L., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA-inspired+nanomaterials+for+enhanced+endosomal+escape.">DNA-inspired nanomaterials for enhanced endosomal escape.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 118 (19), (2021).</li><li>Zhang, W., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+engineering+of+DNA-inspired+Janus+base+nanomaterials.">Molecular engineering of DNA-inspired Janus base nanomaterials.</a> Juniper Online Journal Material Science. 5 (4), 555670 (2019).</li><li>Yau, A., Sands, I., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-scale+surface+modifications+to+advance+current+treatment+options+for+cervical+degenerative+disc+disease+(CDDD).">Nano-scale surface modifications to advance current treatment options for cervical degenerative disc disease (CDDD).</a> Journal of Orthopedic Research and Therapy. 4 (9), 1147 (2019).</li><li>Mello, M. A., 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=Effects+of+TGF-beta1+and+triiodothyronine+on+cartilage+maturation:+in+vitro+analysis+using+long-term+high-density+micromass+cultures+of+chick+embryonic+limb+mesenchymal+cells.">Effects of TGF-beta1 and triiodothyronine on cartilage maturation: in vitro analysis using long-term high-density micromass cultures of chick embryonic limb mesenchymal cells.</a> Journal of Orthopaedic Research. 24 (11), 2095-2105 (2006).</li><li>Shi, Y., Massague, J. <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+TGF-beta+signaling+from+cell+membrane+to+the+nucleus.">Mechanisms of TGF-beta signaling from cell membrane to the nucleus.</a> Cell. 113 (6), 685-700 (2003).</li><li>Sands, I., Lee, J., Zhang, W., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA+delivery+via+DNA-inspired+janus+base+nanotubes+for+extracellular+matrix+penetration.">RNA delivery via DNA-inspired janus base nanotubes for extracellular matrix penetration.</a> MRS Advances. 5 (16), 815-823 (2020).</li><li>Zhou, L., Rubin, L. E., Liu, C., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short+interfering+RNA+(siRNA)-based+therapeutics+for+cartilage+diseases.">Short interfering RNA (siRNA)-based therapeutics for cartilage diseases.</a> Regenerative Engineering and Translational Medicine. 7 (3), 283-290 (2020).</li><li>Bi, 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=Deposition+of+PEG+onto+PMMA+microchannel+surface+to+minimize+nonspecific+adsorption.">Deposition of PEG onto PMMA microchannel surface to minimize nonspecific adsorption.</a> Lab on a Chip. 6 (6), 769-775 (2006).</li><li>Chen, Y., Webster, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+osteoblast+functions+in+the+presence+of+BMP-7+short+peptides+for+nanostructured+biomaterial+applications.">Increased osteoblast functions in the presence of BMP-7 short peptides for nanostructured biomaterial applications.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part A. 91 (1), 296-304 (2009).</li><li>Sun, M., Lee, J., Chen, Y., Hoshino, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+nanoparticle+delivery+with+in+vitro+bio-engineered+microtissues.">Studies of nanoparticle delivery with in vitro bio-engineered microtissues.</a> Bioactive Materials. 5 (4), 924-937 (2020).</li><li>Yau, A., Lee, J., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomaterials+for+protein+delivery+in+anticancer+applications.">Nanomaterials for protein delivery in anticancer applications.</a> Pharmaceutics. 13 (2), 155 (2021).</li></ol>

الهدف من هذه الدراسة هو تطوير منصة سقالة محاكاة حيوية ، JBNm ، للتغلب على قيود هياكل الأنسجة التقليدية التي تعتمد على بيئات زراعة الخلايا للتوسط في تمايز الخلايا. JBNm عبارة عن سقالة بنية طبقة تلو الأخرى لبناء أنسجة غضروفية مستدامة ذاتيا. ويستند التصميم المبتكر إلى مواد نانوية جديدة مستوحاة م...

تلعب السقالات في هندسة الأنسجة دورا حيويا في توفير الدعم الهيكلي لربط الخلايا وتطوير الأنسجة اللاحق1. عادة ، تعتمد هياكل الأنسجة التقليدية دون أي سقالات على بيئة زراعة الخلايا وعوامل النمو المضافة للتوسط في تمايز الخلايا. علاوة على ذلك ، فإن هذه الإضافة للجزيئات النشطة بيولوجيا إلى السقالات غالبا ما تكون النهج المفضل في توجيه تمايز الخلايا ووظيفتها 2,3. يمكن لبعض السقالات محاكاة البيئة الدقيقة الكيميائية الحيوية للأنسجة الأصلية بشكل مستقل ، في حين أن البعض الآخر يمكن أن يؤثر بشكل مباشر على وظائف الخلايا عبر عوامل النمو. ومع ذلك ، غالبا ما يواجه الباحثون تحديات في اختيار السقالات التي يمكن أن تؤثر بشكل إيجابي على التصاق الخلايا ونموها وتمايزها ، مع توفير الدعم الهيكلي الأمثل والاستقرار على مدى فترة طويلة 4,5. غالبا ما ترتبط الجزيئات النشطة بيولوجيا بشكل فضفاض بالسقالة مما يؤدي إلى إطلاق سريع لهذه البروتينات عند الزرع ، مما يؤدي إلى إطلاقها في مواقع غير مرغوب فيها. هذا يبلغ ذروته في الآثار الجانبية على الأنسجة أو الخلايا التي لم يتم استهدافها عمدا 6,7.
عادة ما تكون السقالات مصنوعة من مواد بوليمرية. مصفوفة النانو الأساسية Janus (JBNm) هي منصة سقالة محاكاة حيوية تم إنشاؤها باستخدام طريقة جديدة طبقة تلو الأخرى لبناء أنسجة الغضروف المستدامة ذاتيا8. وقد سميت هذه الأنابيب النانوية الجديدة المستوحاة من الحمض النووي باسم الأنابيب النانوية الأساسية Janus (JBNts) ، لأنها تحاكي بشكل صحيح بنية وكيمياء سطح الكولاجين الموجودة في المصفوفة خارج الخلية (ECM). مع إضافة جزيئات نشطة بيولوجيا ، مثل matrilin-3 وتحويل عامل النمو Beta-1 (TGF-β1) ، يمكن ل JBNm إنشاء بيئة دقيقة مثالية يمكنها بعد ذلك تحفيز وظائف الخلايا والأنسجة المطلوبة9.
JBNts هي أنابيب نانوية جديدة مشتقة من إصدارات اصطناعية من الأدينين والثيمين. يتم تشكيل JBNts من خلال التجميع الذاتي10 ؛ ترتبط ست قواعد نووية اصطناعية لتشكيل حلقة ، وتخضع هذه الحلقات لتفاعلات تكديس π π لإنشاء أنبوب نانوي بطول 200-300 ميكرومتر11. هذه الأنابيب النانوية تشبه هيكليا بروتينات الكولاجين. من خلال محاكاة جانب من البيئة الدقيقة للغضروف الأصلي ، ثبت أن JBNts يوفر موقعا مواتيا للخلايا الغضروفية والخلايا الجذعية الوسيطة البشرية (hMSCs) 11،12،13،14. نظرا لأن الأنابيب النانوية تخضع للتجميع الذاتي ولا تتطلب أي نوع من البادئ (مثل الأشعة فوق البنفسجية) ، فإنها تظهر إمكانات مثيرة كسقالة قابلة للحقن لمناطق العيوب التي يصعب الوصول إليها15.
Matrilin-3 هو بروتين مصفوفة هيكلي خارج الخلية موجود في الغضروف. يلعب هذا البروتين دورا مهما في تكوين الغضروف ووظيفة الغضروف المناسبة16,17. في الآونة الأخيرة ، تم تضمينه في سقالات المواد الحيوية ، مما شجع على تكوين الغضروف دون تضخم9،18،19. من خلال تضمين هذا البروتين في JBNm ، تنجذب خلايا الغضروف إلى سقالة تحتوي على مكونات مماثلة لتلك الموجودة في بيئتها الدقيقة الأصلية. بالإضافة إلى ذلك ، فقد ثبت أن هناك حاجة إلى matrilin-3 لإشارات TGF-β1 المناسبة داخل الخلايا الغضروفية20. تعمل عوامل النمو كجزيئات إشارة ، مما يسبب نموا محددا لخلية أو نسيج معين. وبالتالي ، لتحقيق التجديد الأمثل للغضروف ، فإن matrilin-3 و TGF-β1 هي مكونات أساسية داخل JBNm. يمكن أن تؤدي إضافة TGF-β1 إلى السقالة طبقة تلو الأخرى إلى زيادة تعزيز تجديد الغضروف في بناء الأنسجة. TGF-β1 هو عامل نمو يستخدم لتشجيع عملية الشفاء من العيوب العظمية الغضروفية ، وتشجيع انتشار الخلايا الغضروفية و hMSC والتمايز21,22. وبالتالي ، يلعب TGF-β1 دورا رئيسيا في تجديد الغضروف JBNm (J / T / M JBNm)23 ، مما يشجع على النمو السليم خاصة عندما يتم توطينه داخل طبقات JBNm.
كما ذكرنا سابقا ، يتم تجميع عوامل النمو عادة على السطح الخارجي للسقالات دون طرق محددة للدمج. هنا ، مع البنية النانوية المصممة بدقة للمواد الحيوية ، تم تطوير JBNm لاستهداف محدد للخلايا والأنسجة المقصودة. يتكون JBNm من TGF-β1 ملتصقة على أسطح JBNt في الطبقة الداخلية و matrilin-3 ملتصقة على أسطح JBNt في الطبقة الخارجية24,25. يسمح دمج TGF-β1 في الطبقة الداخلية لهيكل الطبقة تلو الأخرى ببيئة دقيقة موضعية للغاية على طول ألياف JBNm ، مما يخلق بنية أنسجة استتبابية مع إطلاق أبطأ بكثير للبروتين12. إن قابلية حقن JBNm تجعله بنية مثالية لأنسجة الغضروف لمختلف تطبيقات المواد الحيوية المستقبلية26.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10 % Normal Goat Serum</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>50062Z</td>
			<td>Agent used to block nonspecific antibody binding actions during staining.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24-well plate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>07-200-740</td>
			<td>24-well plate used for comparative cell culture.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>384-Well Black Untreated Plate</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>262260</td>
			<td>384-well plate used for absorption measurements.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-well chambered coverglass</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>155409PK</td>
			<td>8-well coverglass used for comparative cell culture.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well flat bottom</td>
			<td>Corning</td>
			<td>07-200-91</td>
			<td>96-well plate used for comparative cell culture.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-Well Plate non- treated</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>260895</td>
			<td>96-well plate used for comparative cell culture and analysis.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose Gel</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9539</td>
			<td>Hydrogel used for cell culture.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose Gel</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>A9539</td>
			<td>Hydrogel used as an environment for cell culture.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor Microscale Protein Labeling Kit</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>A30006 (488) and A30007 (555)</td>
			<td>Fluorescent dye used to label proteins.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Collagen X Antibody</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>41-9771-82</td>
			<td>Antibody used to stain collagen-X.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio-Rad PCR Machine</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td></td>
			<td>Equipment used to perform PCR on samples.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C28/I2 Chondrocyte Cell Line</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Cells used to analyze proliferative abilities of various samples.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Counting Kit 8</td>
			<td>Milipore Sigma</td>
			<td>96992</td>
			<td>Cell proliferation assay.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Profiler</td>
			<td>Broad Institute</td>
			<td></td>
			<td>Software used to analyze cell images.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat Microtome</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Equipment used to produce thin segments of samples for use in staining and microscopy.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>D1306</td>
			<td>Blue fluorescent stain that binds to adenine-thymine DNA regions.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable cuvettes</td>
			<td>FISHER Scientific</td>
			<td>14-955-128</td>
			<td>Container used for spectrophotometry.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM Cell Culture Medium</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>10566032</td>
			<td>Media used to support cellular growth.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>A4766801</td>
			<td>Serum used in cell culture medium to support cell growth.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluoromount-G Mounting Medium</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>00-4958-02</td>
			<td>Solution used to mount slides for immunostaining.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Compound used to fix samples prior to microtoming.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>A16110</td>
			<td>Antibody used for protein staining.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Mesenchymal Stem Cells</td>
			<td>LONZA</td>
			<td>PT-2501</td>
			<td>Cells used to analyze differentiative abilities of various samples.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Mesenchymal Stem Chondrogenic Medium</td>
			<td>LONZA</td>
			<td>PT-3003</td>
			<td>Cell medium used to promote chondrogenic differentiation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td></td>
			<td>Image analysis software used in conjunction with microscopy.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>itaq Universal SYBR Green One-Step Kit</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>1725150</td>
			<td>Kit used for PCR.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Janus-base nanotubes (JBNts)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Nanotube made from synthetic nucleobases to act as cell scaffolding tool.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LaB6 20-120 kV Transmission Electronic Microscope</td>
			<td>Tecnai</td>
			<td></td>
			<td>Equipment used to perform transmission electron microscopy on a sample.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td></td>
			<td>Statistical software used for modeling and data analysis.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrilin-3</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>3017MN050</td>
			<td>Structural protein used as adhesion sites for chondrocytes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop Spectrophotometer</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td></td>
			<td>Equipment used to measure absorption values of a sample.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon A1R Spectral Confocal Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>A1R HD25</td>
			<td>Confocal microscope used to analyze samples.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Number 1.5 Chamber Coverglass</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>152250</td>
			<td>Environment for sterile cell culture and imaging.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optimal Cutting Temperature Compound Reagent</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Compound used to embed cells prior to microtoming.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>AAJ19943K2</td>
			<td>Compound used to fix cells.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDC-32G Plasma Cleaner</td>
			<td>Harrick Plasma</td>
			<td></td>
			<td>Cleaner used to prepare grids prior to transmission electron microscopy.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>penicillin-streptomycin</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>15-140-148</td>
			<td>Antibiotic agent used to discourage bacterial growth during cell culture.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>10010023</td>
			<td>Solution used to wash cell medium and act as a buffer during experimentation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rhodamine-phalloidin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>R415</td>
			<td>F-Actin red fluorescent dye.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rneasy Plant Mini Kit</td>
			<td>QIAGEN</td>
			<td>74904</td>
			<td>Kit used to filter and homogenize samples during RNA extraction.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose Solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Solution used to process samples prior to microtoming.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TGF beta-1 Human ELISA Kit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>BMS249-4</td>
			<td>Assay kit used to determine the presence of TGF-&#946;1 in a sample.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TGF-&#946;1</td>
			<td>PEPROTECH</td>
			<td>100-21C</td>
			<td>Growth factor used for the stimulation of chondrogenic differentiation and proliferation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton-X</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>HFH10</td>
			<td>Compound used to lyse cells not fixed during staining process.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIzol Reagent</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>15596026</td>
			<td>Reagent used to isolate RNA.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer Nano ZS</td>
			<td>Malvern Panalytical</td>
			<td></td>
			<td>Equipment used to measure zeta-potential values of a sample.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication and characterization of layer-by-layer janus base nano-matrix to promote cartilage regeneration

تم تطوير سقالات مختلفة من المواد الحيوية لتوجيه التصاق الخلايا وانتشارها على أمل تعزيز وظائف محددة للاستخدامات في المختبر وفي الجسم الحي . تتم إضافة عوامل النمو إلى سقالات المواد الحيوية هذه بشكل عام لتوفير بيئة مثالية لزراعة الخلايا ، ووساطة تمايز الخلايا ووظائفها اللاحقة. ومع ذلك ، فإن عوامل النمو في سقالة المواد الحيوية التقليدية عادة ما يتم تصميمها ليتم إطلاقها عند الزرع ، مما قد يؤدي إلى آثار جانبية غير مقصودة على الأنسجة أو الخلايا المحيطة. هنا ، نجحت مصفوفة النانو الأساسية المستوحاة من الحمض النووي Janus (JBNm) في تحقيق بيئة مجهرية محلية للغاية مع بنية طبقة تلو الأخرى لهياكل أنسجة الغضروف المستدامة ذاتيا. يتم تجميع JBNms ذاتيا من الأنابيب النانوية الأساسية Janus (JBNts) ، و matrilin-3 ، وتحويل عامل النمو beta-1 (TGF-β1) عبر التقارب الحيوي. تم تجميع JBNm بنسبة TGF-β1:matrilin-3:JBNt من 1:4:10 ، حيث كانت هذه هي النسبة المحددة التي يمكن أن يحدث فيها التجميع المناسب في بنية طبقة تلو الأخرى. أولا ، تمت إضافة حل TGF-β1 إلى حل matrilin-3. بعد ذلك ، تم ماصة هذا الخليط عدة مرات لضمان التجانس الكافي قبل إضافة محلول JBNt. شكل هذا JBNm طبقة تلو الأخرى ، بعد السحب عدة مرات مرة أخرى. تم إجراء مجموعة متنوعة من التجارب لتوصيف بنية JBNm طبقة تلو الأخرى ، JBNts وحدها ، matrilin-3 وحدها ، و TGF-β1 وحدها. تمت دراسة تكوين JBNm باستخدام أطياف امتصاص UV-Vis ، ولوحظ هيكل JBNm باستخدام المجهر الإلكتروني الناقل (TEM). نظرا لأن سقالة JBNm المبتكرة طبقة تلو الأخرى تتشكل على نطاق جزيئي ، يمكن ملاحظة JBNm المسمى بصبغة الفلورسنت. يقتصر TGF-β1 داخل الطبقة الداخلية من JBNm القابل للحقن ، والذي يمكن أن يمنع إطلاق عوامل النمو إلى المناطق المحيطة ، ويعزز تكوين الغضروف الموضعي ، ويعزز بيئة دقيقة مضادة للضخامة.

بعد البروتوكول ، تم تصنيع JBNts بنجاح وتميزت بامتصاص UV-Vis و TEM. JBNm هي سقالة صلبة قابلة للحقن تخضع لعملية محاكاة حيوية سريعة. بعد إضافة JBNts إلى خليط من محلول TGF-β1 / matrilin-3 في بيئة فسيولوجية ، تم تشكيل سقالة شبكية بيضاء صلبة تشير إلى التجميع الناجح ل JBNm ، كما هو موضح في الشكل 1. وقد تجل...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Characterization of Layer-By-Layer Janus Base Nano-Matrix to Promote Cartilage Regeneration at JoVE.com

Fabrication and Characterization of Layer-By-Layer Janus Base Nano-Matrix to Promote Cartilage Regeneration

يصف هذا البروتوكول تجميع سقالة مصفوفة نانو قاعدة جانوس (JBNm) طبقة تلو الأخرى عن طريق إضافة أنابيب جانوس النانوية الأساسية (JBNts) ، و matrilin-3 ، وتحويل عامل النمو بيتا 1 (TGF-β1) بالتتابع. تم تصنيع JBNm وتمييزه. بالإضافة إلى ذلك ، أظهر نشاطا حيويا ممتازا ، مما شجع وظائف الخلايا مثل الالتصاق والانتشار والتمايز.

تصنيع وتوصيف مصفوفة نانو قاعدة جانوس طبقة تلو الأخرى لتعزيز تجديد الغضروف

Various biomaterial scaffolds have been developed to guide cell adhesion and proliferation in hopes to promote specific functions for in vitro and in vivo ...

يوضح هذا البروتوكول كيف قمنا بتجميع وتوصيف الطبقة بطبقة JBNm على المستوى الجزيئي. JBNm يغلف TGF-B1 ، ويمنع إطلاقه في الأنسجة المحيطة ، وبالتالي تعزيز تكوين الغضروف الموضعي. يتم توحيد تشكيل JBNm ، مما يسمح بتشكيل JBNms مختلفة للتطبيقات المستقبلية.تسمح البنية الفريدة من الطبقة تلو الأخرى بتغليف عامل النمو ، مما يخلق إطلاقا موضعيا ثابتا ، يتجنب التضخم ، ويحافظ على النمو. يوفر JBNm بيئة مجهرية استتبابية لتجديد أنسجة الغضاريف ، داخل مكان ضيق ، بسبب قابليته للحقن ، والتي يمكن استخدامها لسيناريوهات مختلفة ، مثل الكسور أو التجاويف غير المنتظمة الشكل. للبدء ، أضف ثمانية ميكرولترات من ملليغرام واحد لكل ملليلتر TGF-B1 ، معلقة في الماء إلى 32 ميكرولتر من ملليغرام واحد لكل ملليلتر Matrilin-3 معلقة في الماء.ماصة لضمان الخلط السليم لهذه البروتينات. أضف 80 ميكرولتر من ملليغرام واحد لكل ملليلتر. أنابيب جانوس النانوية الأساسية، أو JBNts المعلقة في الماء، إلى محلول TGF-B1 وMatrilin-3.ماصة بشكل متكرر لضمان المزج السليم. بالنسبة لمجموعة JBNt ، أضف خمسة ميكرولترات من ملليغرام واحد لكل ملليلتر ، JBNts إلى 50 ميكرولتر من الماء لصنع محلول 90.9 ميكروغرام لكل ملليلتر. بالنسبة لمجموعة Matrilin-3 ، أضف 40 ميكرولتر من 10 ميكروغرام لكل ملليلتر Matrilin-3 إلى 15 ميكرولتر من الماء ، لصنع محلول 7.3 ميكروغرام لكل ملليلتر.بالنسبة لمجموعة TGF-B1 ، أضف 10 ميكرولترات من 10 ميكروغرام لكل ملليلتر ، من TGF-B1 إلى 45 ميكرولتر من الماء ، لصنع محلول 1.8 ميكروغرام لكل ملليلتر. بالنسبة لمجموعة Janus Base Nano-Matrix أو JBNm ، أضف 40 ميكرولتر من 10 ميكروغرام لكل ملليلتر ، Matrilin-3 إلى 10 ميكرولتر من 10 ميكروغرام لكل ملليلتر TGF-B1. حرض لضمان الخلط السليم.ثم ، أضف خمسة ميكرولترات من ملليغرام واحد لكل ملليلتر JBNts إلى المحلول ، وسحب السحب بشكل متكرر لخلط العينة. باستخدام مقياس الطيف الضوئي ، قم بقياس طيف الامتصاص لكل مجموعة. قم بتسمية TGF-B1 باستخدام مجموعة ملصقات البروتين، باتباع تعليمات الشركة المصنعة.أضف 20 ميكرولتر من 20 ميكروغرام لكل ملليلتر ، المسمى TGF-B1 ، إلى 25 ميكرولتر من الماء ، لصنع محلول اختبار 8.9 ميكروغرام لكل ملليلتر. قم بتسمية Matrilin-3 باستخدام مجموعة ملصقات منفصلة. أضف 20 ميكرولتر من 80 ميكروغرام لكل ملليلتر يحمل علامة Matrilin-3 إلى 25 ميكرولتر من الماء ، لصنع محلول اختبار 36 ميكروغرام لكل ملليلتر.امزج 20 ميكرولتر من 80 ميكروغرام لكل ملليلتر يحمل اسم Matrilin-3 مع 20 ميكرولتر من 20 ميكروغرام لكل ملليلتر يحمل علامة TGF-B1 ، وخمسة ميكرولترات من الماء ، مما أدى إلى مركب TGF-B1 ، Matrilin-3 المسمى . ماصة الخليط عدة مرات للخلط. أضف خمسة ميكرولترات من ملليغرام واحد لكل ملليلتر JBNts إلى 40 ميكرولتر من الماء ، مما يؤدي إلى 111 ميكروغرام لكل محلول ملليلتر.ثم أضف خمسة ميكرولترات من ملليغرام واحد لكل ملليلتر JBNts إلى محلول TGF-B1 المسمى ، Matrilin-3 ، وماصة بشكل متكرر لخلط المركب. انقل كل مجموعة عينة إلى بئر صفيحة بئر سوداء 384. قم بتحميل اللوحة في قارئ microplate متعدد الأوضاع ، وخذ قياسات بأطوال موجية مثيرة تبلغ 488 و 555 نانومتر باتباع بروتوكولات الشركة المصنعة.في ظل الظروف الفسيولوجية ، كان طيف زيتا المحتمل ل Matrilin-3 مشحونا سالبا بسبب نقطته المتساوية الكهربية. بعد إضافة TGF-B1 إلى Matrilin-3 ، زادت إمكانات زيتا لمركب TGF-B1 Matrilin-3 إلى قيمة شبه محايدة. كانت إمكانات زيتا ل JBNm هي الأعلى بين المجموعات الثلاث.أكدت أطياف الامتصاص المرئي للأشعة فوق البنفسجية تكوين الطبقة الهرمية حسب البنية الداخلية للطبقة من JBNm ، والحلقات العطرية للسلاسل الجانبية لليسين ، و JBNts ساهمت في قمم الامتصاص ، عند 220 و 280 نانومتر على التوالي. تم استخدام TEM لتوصيف مورفولوجيا JBNts و JBNm. بعد الاندماج مع البروتينات ، لوحظت حزم سميكة من JBNm تشكل بنية سقالة.أكد المجهر الفلوري وجود الطبقة حسب بنية الطبقة ، وأظهر المقطع العرضي ل JBNm. بعد وضع العلامات على الفلورسنت الأحمر Matrilin-3 ، غلف حزم JBNt ، وشكل الطبقة الخارجية من JBNm ، في حين شكل الفلورسنت الأخضر TGF-B1 طبقة داخلية. أظهر نقل طاقة الرنين الفلوري قمم الانبعاثات عند 520 نانومتر لمجموعات TGF-B1 المسماة ، و 570 نانومتر لمجموعات Matrilin-3.تم استكشاف تأثير JBNm على التصاق HMSC وتكاثر الخلايا. أظهر JBNm أن HMSCs تتجمع جنبا إلى جنب مع نفسها ، في حين أن عددا أقل من الخلايا التزمت ب JBNts. أظهرت محاذاة الخلايا ، وحجم الخلايا على JBNm أن JBNts لعبت دورا في التصاق الخلايا ، في حين زادت البروتينات من تقارب التصاق الخلايا.بعد اليوم الأول من زراعة الخلايا ، أظهرت مجموعات JBNm و TGF-B1 تكاثرا كبيرا للخلايا مقارنة بالمجموعات الأخرى. عندما تم زيادة مدة بنية الخلية إلى ثلاثة وخمسة أيام ، أظهرت مجموعات JBNm و TGF-B1 زيادة أكبر في انتشار الخلايا. عند وضع العلامات الفلورية على JBNm ، من المهم أن يتم تصنيف TGF-B1 و Matrilin-3 بشكل فردي وخلطهما قبل إضافة JBNts ، للسماح بالتكوين السليم للطبقة حسب بنية الطبقة.يمكن أن يوفر التقييم الإضافي للسقالة فهما لكيفية فعاليتها في العلاجات العلاجية. وبشكل أكثر تحديدا ، يمكن لفحص الانتشار عالي الإنتاجية ، تحديد الجرعة المثلى في المختبر ، وبعد ذلك في الجسم الحي. يسمح هذا الإبداع الجديد NanoMatriX للباحثين باستخدام سقالة قابلة للحقن تعتمد على المواد النانوية لتجديد الغضروف.يسمح نهج المحاكاة المتعددة هذا بتعزيز تكوين الأندروجينيسيس والانتشار المضاد للموقع.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Microfluidic Chip Fabrication and Method to Detect Influenza

ميكروفلويديك تصنيع المعالج وطريقة للكشف عن الأنفلونزا

Fast  and effective diagnostics play an important role in controlling infectious  disease by enabling effective patient management and treatment. Here, we ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

الغضروف الإنسان الأنسجة التصنيع باستخدام ثلاثي الأبعاد تكنولوجيا الطباعة النافثة للحبر

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Fabrication and Characterization of a Conformal Skin-like Electronic System for Quantitative, Cutaneous Wound Management

تصنيع وتوصيف نظام الكتروني مثل الجلد امتثالي لإدارة الكمي، الجلدي الجرح

Recent advances in the development of electronic technologies and biomedical devices offer opportunities for non-invasive, quantitative assessment of ...

Layer-by-layer Collagen Deposition in Microfluidic Devices for Microtissue Stabilization

طبقة تلو طبقة الكولاجين ترسب في أجهزة ميكروفلويديك لMicrotissue لتحقيق الاستقرار

Although microfluidics provides exquisite control of the cellular microenvironment, culturing cells within microfluidic devices can be challenging. 3D ...

An Experimental and Finite Element Protocol to Investigate the Transport of Neutral and Charged Solutes across Articular Cartilage

والتجريبية وبروتوكول العناصر المحددة للتحقيق في نقل المواد المذابة المحايدة، واتهم في الغضروف المفصلي

Osteoarthritis (OA) is a debilitating disease that is associated with degeneration of articular cartilage and subchondral bone. Degeneration of articular ...

3D Magnetic Stem Cell Aggregation and Bioreactor Maturation for Cartilage Regeneration

3D تجميع المغناطيسي الخلايا الجذعية ومفاعل حيوي النضج لتجديد الغضروف

Cartilage engineering remains a challenge due to the difficulties in creating an in vitro functional implant similar to the native tissue. An approach ...

Fabrication and Characterization of Griffithsin-modified Fiber Scaffolds for Prevention of Sexually Transmitted Infections

تصنيع وتوصيف السقالات جريفيثسين تعديل الألياف للوقاية من الأمراض المنقولة

Electrospun fibers (EFs) have been widely used in a variety of therapeutic applications; however, they have only recently been applied as a technology to ...

Fabrication and Characterization of Optical Tissue Phantoms Containing Macrostructure

تصنيع وتوصيف أشباح الأنسجة البصرية التي تتضمن حداتها

The rapid development of new optical imaging techniques is dependent on the availability of low-cost, customizable, and easily reproducible standards. By ...

Fabrication of Decellularized Cartilage-derived Matrix Scaffolds

تصنيع السقالات مصفوفة ديسيلولاريزيد المستمدة من الغضروف

Osteochondral defects lack sufficient intrinsic repair capacity to regenerate functionally sound bone and cartilage tissue. To this extent, cartilage ...