Name: interlinked macroporous 3d scaffolds from microgel rods
Uploaded: 2022-06-16T13:30:00
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우리는 이 방법론이 기반으로 하는 이전 작업의 공동 저자인 Céline Bastard, Luis P. B. Guerzoni, Yonca Kittel, Rostislav Vinokur, Nikolai Born, Tamás Haraszti에게 감사를 표합니다. 우리는 프로젝트 B5 및 C3 SFB 985 "기능성 마이크로겔 및 마이크로젤 시스템" 내에서 DFG(Deutsche Forschungsgemeinschaft)의 자금 지원에 감사드립니다. 우리는 Professorinnenprogramm (SAW-2017-PB62 : BioMat)에 따라 라이프니츠 상원 경쟁위원회 (SAW)의 자금 지원을 인정합니다. 우리는 유럽연합 집행위원회(EUSMI, 731019)의 자금 지원을 진심으로 인정합니다. 이 작업은 EU와 노르트라인베스트팔렌 연방주(보조금 EFRE 30 00 883 02)의 지원을 받은 화학 고분자 기술 센터(CPT)에서 부분적으로 수행되었습니다.

1. 미세 유체 공학에 필요한 재료 및 준비
<ol><li>설명 된 미세 유체 절차의 경우 1mL 및 5mL 유리 주사기 및 주사기 펌프를 사용하십시오. 온칩 액적 형성은 고속 카메라가 장착된 도립 현미경을 통해 관찰됩니다.</li>
	<li>컴퓨터 지원 설계 소프트웨어를 사용하여 마이크로유체 칩 설계(도 1B)를 생성하고 이미 보고된 바와 같이 마스터 템플릿을 생성한다(<sup class="xr...

<ol>
	<li>Daly, A. C., Riley, L., Segura, T., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogel+microparticles+for+biomedical+applications.">Hydrogel microparticles for biomedical applications.</a> Nature Reviews Materials. 5 (1), 20-43 (2020).</li><li>Griffin, D. R., Weaver, W. M., Scumpia, P. O., Di Carlo, D., Segura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+wound+healing+by+injectable+microporous+gel+scaffolds+assembled+from+annealed+building+blocks.">Accelerated wound healing by injectable microporous gel scaffolds assembled from annealed building blocks.</a> Nature Materials. 14 (7), 737-744 (2015).</li><li>Xin, S., Wyman, O. M., Alge, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+of+PEG+microgels+into+porous+cell-instructive+3D+scaffolds+via+thiol-ene+click+chemistry.">Assembly of PEG microgels into porous cell-instructive 3D scaffolds via thiol-ene click chemistry.</a> Advanced Healthcare Materials. 7 (11), 1800160 (2018).</li><li>Truong, N. F., 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=Microporous+annealed+particle+hydrogel+stiffness,+void+space+size,+and+adhesion+properties+impact+cell+proliferation,+cell+spreading,+and+gene+transfer.">Microporous annealed particle hydrogel stiffness, void space size, and adhesion properties impact cell proliferation, cell spreading, and gene transfer.</a> Acta Biomaterialia. 94, 160-172 (2019).</li><li>Sheikhi, 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=Microfluidic-enabled+bottom-up+hydrogels+from+annealable+naturally-derived+protein+microbeads.">Microfluidic-enabled bottom-up hydrogels from annealable naturally-derived protein microbeads.</a> Biomaterials. 192, 560-568 (2019).</li><li>de Rutte, J. M., Koh, J., Di Carlo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scalable+high-throughput+production+of+modular+microgels+for+in+situ+assembly+of+microporous+tissue+scaffolds.">Scalable high-throughput production of modular microgels for in situ assembly of microporous tissue scaffolds.</a> Advanced Functional Materials. 29 (25), 1900071 (2019).</li><li>Hsu, R. -. 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=Adaptable+microporous+hydrogels+of+propagating+NGF-gradient+by+injectable+building+blocks+for+accelerated+axonal+outgrowth.">Adaptable microporous hydrogels of propagating NGF-gradient by injectable building blocks for accelerated axonal outgrowth.</a> Advanced Science. 6 (16), 1900520 (2019).</li><li>Caldwell, A. S., Campbell, G. T., Shekiro, K. M. T., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clickable+microgel+scaffolds+as+platforms+for+3D+cell+encapsulation.">Clickable microgel scaffolds as platforms for 3D cell encapsulation.</a> Advanced Healthcare Materials. 6 (15), 1700254 (2017).</li><li>Chen, Z., 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=Advanced+microfluidic+devices+for+fabricating+multi-structural+hydrogel+microsphere.">Advanced microfluidic devices for fabricating multi-structural hydrogel microsphere.</a> Exploration. 1 (3), 20210036 (2021).</li><li>Qazi, T. 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=Anisotropic+rod-shaped+particles+influence+injectable+granular+hydrogel+properties+and+cell+invasion.">Anisotropic rod-shaped particles influence injectable granular hydrogel properties and cell invasion.</a> Advanced Materials. 34 (12), 2109194 (2022).</li><li>Rommel, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functionalized+microgel+rods+interlinked+into+soft+macroporous+structures+for+3D+cell+culture.">Functionalized microgel rods interlinked into soft macroporous structures for 3D cell culture.</a> Advanced Science. 9 (10), 2103554 (2022).</li><li>Guerzoni, L. P. 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=Cell+encapsulation+in+soft,+anisometric+poly(ethylene)+glycol+microgels+using+a+novel+radical-free+microfluidic+system.">Cell encapsulation in soft, anisometric poly(ethylene) glycol microgels using a novel radical-free microfluidic system.</a> Small. 15 (20), 1900692 (2019).</li><li>Kr&#252;ger, A. J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compartmentalized+jet+polymerization+as+a+high-resolution+process+to+continuously+produce+anisometric+microgel+rods+with+adjustable+size+and+stiffness.">Compartmentalized jet polymerization as a high-resolution process to continuously produce anisometric microgel rods with adjustable size and stiffness.</a> Advanced Materials. 31 (49), 1903668 (2019).</li><li>Darling, N. 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=Click+by+click+microporous+annealed+particle+(MAP)+scaffolds.">Click by click microporous annealed particle (MAP) scaffolds.</a> Advanced Healthcare Materials. 9 (10), 1901391 (2020).</li><li>Lutzweiler, G., Ndreu Halili, ., Engin Vrana, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+overview+of+porous,+bioactive+scaffolds+as+instructive+biomaterials+for+tissue+regeneration+and+their+clinical+translation.">The overview of porous, bioactive scaffolds as instructive biomaterials for tissue regeneration and their clinical translation.</a> Pharmaceutics. 12 (7), 602 (2020).</li><li>Dang, H. P., 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+printed+dual+macro-,+microscale+porous+network+as+a+tissue+engineering+scaffold+with+drug+delivering+function.">3D printed dual macro-, microscale porous network as a tissue engineering scaffold with drug delivering function.</a> Biofabrication. 11 (3), 035014 (2019).</li><li>Highley, C. B., Song, K. H., Daly, A. C., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Jammed+microgel+inks+for+3D+printing+applications.">Jammed microgel inks for 3D printing applications.</a> Advanced Science. 6 (1), 1801076 (2019).</li></ol>

이 프로토콜의 중요한 단계 중 하나는 1차 아민 기능화를 위한 공단량체로 사용되는 2-아미노에틸 메타크릴레이트(AMA)의 품질입니다. AMA는 기밀 갈색 유리 용기에 전달되는 미세하고 바람직하게는 무색 분말이어야 합니다. 녹색을 띠고 울퉁불퉁 한 물질을 사용하면 겔화 반응이 크게 손상되고 결과의 재현성에 부정적인 영향을 미치므로 사용하지 않아야합니다. 겔화가 불량하고 마이크로 겔 막대...

3D 구조에서 복잡한 협력 세포 거동을 연구하려면 스캐폴드 플랫폼이 재현성에서 일관된 성능을 보여주고, 세포 이동에 적합한 형상을 가져야 하며, 동시에생체 조직에 미치는 영향을 조사하기 위해 매개변수 변경 측면에서 특정 유연성을 허용해야 합니다1. 최근 몇 년 동안 Segura et al.에 의해 처음 기술된 거대다공성 어닐링 입자(MAP)의 개념은 3D 비계 생산을 위한 효율적이고 다양한 플랫폼으로 발전했습니다2. 최종 3D 스캐폴드의 빌딩 블록인 마이크로겔의 맞춤형 구성은 구조물의 강성, 겔 네트워크의 선택적 화학적 반응성 및 스캐폴드 2,3,4,5,6의 최종 공극 크기와 같은 특성을 미리 정의합니다. 스캐폴드-세포 상호작용을 위한 단서로서의 세포 접착 펩티드는 마이크로겔의 중합체 네트워크에 통합되어 세포 부착을 허용하고 배양에서 세포에 대한 이들의 특이적 효과를 조사하기 위해 다양화될 수 있다. 3D 스캐폴드는 공유 결합 또는 초분자 결합으로 인해 어닐링된 주사 가능한 마이크로겔의 상호 결합에 의해 안정화되어 세포 배양 2,3,5,7,8을 위한 견고하고 정의된 구조를 생성합니다.
Microfluidics는 정의 된 과립 하이드로 겔의 제조를위한 가장 정확하고 적응력있는 방법 중 하나로 자리 매김했습니다9. 화학적, 기계적 및 물리적 단분산성을 유지하면서 연속 공정에서 필요한 빌딩 블록을 더 많이 생산할 수 있는 가능성은 이 공정의 적합성에 크게 기여합니다. 더욱이, 생성된 마이크로겔의 크기 및 형상은 배치 에멀젼, 마이크로유체공학, 리소그래피, 전기역학적 분무 또는 기계적 단편화와 같은 다양한 방법에 의해 조작될 수 있으며, 이는 빌딩 블록의 기하학적 구조 및 따라서 최종 스캐폴드(1,10)의 3D 구조를 결정한다.
최근에, 추가 첨가제없이 수용액에서 신속하게 상호 연결되는 기능화 된 마이크로 겔 막대로 구성된 거대 다공성 3D 스캐 폴드의 개념이보고되었다11. 마이크로겔 막대의 이방성은이 연구에서 구형 마이크로겔을 사용하는 것과 비교하여 더 큰 기공 크기를 가진 더 높은 다공성 및 기공 분포를 가져왔습니다11. 이러한 방식으로 재료가 적을수록 3D 스캐폴드의 안정성을 유지하면서 다양한 기공 형상을 가진 더 큰 기공이 생성됩니다. 이 시스템은 서로 접촉 할 때 상호 연결 반응 내에서 소비되는 상보적인 1 차 아민 및 에폭시 작용기를 가진 두 가지 유형의 마이크로 겔 막대로 구성됩니다. 상호 결합 과정에 참여하지 않는 작용기는 활성 상태를 유지하며 세포 접착 펩티드 또는 기타 생리 활성 인자를 사용한 선택적 사후 변형에 사용할 수 있습니다. 섬유아세포는 3D 스캐폴드 내부에서 배양될 때 부착, 확산 및 증식하며, 먼저 마이크로젤 표면에서 성장하고 5일 후에 대부분의 매크로 기공을 채웁니다. 인간 섬유아세포 및 인간 제대 정맥 내피 세포(HUVEC)에 대한 예비 공동배양 연구는 상호 연결된 3D 스캐폴드(11) 내에서 혈관-유사 구조의 형성에 대한 유망한 결과를 보여주었다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ABIL EM 90</td>
			<td>Evonik</td>
			<td>144243-53-8</td>
			<td>non-ionic surfactant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Aminoethyl methacrylate hydrochloride</td>
			<td>TCI Chemicals</td>
			<td>A3413</td>
			<td>&#62;98.0%(T)(HPLC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-Arm PEG-acrylate 20 kDa</td>
			<td>Biochempeg Scientific Inc.</td>
			<td>A88009-20K</td>
			<td>&#8805; 95 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AutoCAD 2019</td>
			<td>Autodesk</td>
			<td></td>
			<td>computer-aided design (CAD) software; modeling of microfluidic designs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CHROMAFIL MV A-20/25 syringe filter</td>
			<td><s>CHROMAFIL</s>Carl Roth GmbH+Co.KG</td>
			<td>XH49.1</td>
			<td>pore size 0.20 &#181;m; Cellulose Mixed Esters (MV)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover glass</td>
			<td>Marienfeld-Superior</td>
			<td></td>
			<td>type No. 1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMS Swiss line core sampling tool 0.75 mm</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td></td>
			<td>0.77 mm inner diameter, 1.07 mm outer diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol absolut</td>
			<td>VWR Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FL3-U3-13Y3M 150 FPS series high-speed camera</td>
			<td>FLIR Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluoresceinamine isomer I</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>201626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescein isothiocyanate</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>46424</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25G x 5/8&#8217;&#8217; 0,50 x 16 mm needles</td>
			<td>BD Microlance 3</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycidyl methacrylate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>779342</td>
			<td>&#8805;97.0% (GC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GRGDS-PC</td>
			<td>CPC Scientific</td>
			<td>FIBN-015A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton 1000 Series Gastight syringes</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10772361/10500052</td>
			<td>PFTE Luer-Lock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>1,04,367</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium phenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>900889</td>
			<td>&#8805;95 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motic AE2000 trinocular microscope</td>
			<td>Ted Pella, Inc.</td>
			<td>22443-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Novec 7100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>SHH0002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oil Red O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>O9755</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraffin</td>
			<td>VWR Chemicals</td>
			<td>24679320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pavone Nanoindenter Platform</td>
			<td>Optics11Life</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>AM9624</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene Tubing 0.38&#215;1.09mm medical grade</td>
			<td>dropletex</td>
			<td></td>
			<td>ID 0.38 mm OD 1.09 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Propanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>190764</td>
			<td>ACS reagent, &#8805;99.5%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protein LoBind Tubes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>30108132</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pump 11 Pico Plus Elite Programmable Syringe Pump</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI 1640 medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11530586</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYLGARD 184 silicone elastomer kit</td>
			<td>Dow SYLGARD</td>
			<td>634165S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trichloro-(1H,1H,2H,2H-perfluoroctyl)-silane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>448931</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UVC LED sterilizing box</td>
			<td>UVLED Optical Technology Co., Ltd.</td>
			<td>9S SZH8-S2</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

interlinked macroporous 3d scaffolds from microgel rods

미세유체공학의 기능화된 마이크로겔의 2액형 시스템은 추가 첨가제 없이 수용액에서 3D 거대 다공성 구조물로 빠르게 상호 연결할 수 있습니다. 연속적인 광개시 온칩 겔화는 마이크로겔 종횡비의 변동을 가능하게 하며, 이는 수득된 구축물에 대한 빌딩 블록 특성을 결정한다. 글리시딜 메타크릴레이트(GMA) 또는 2-아미노에틸 메타크릴레이트(AMA) 단량체는 에폭시 또는 아민 작용기를 달성하기 위해 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 스타 폴리머를 기반으로 하는 마이크로겔 네트워크로 공중합됩니다. 집속 오일 흐름은 기능화된 마이크로겔 로드의 연속 수집을 보장하기 위해 마이크로유체 출구 구조로 도입됩니다. 최근 간행물에 따르면 마이크로겔 로드 기반 구조체는 수백 마이크로미터의 더 큰 기공을 생성하는 동시에 구형 기반 모델에 비해 전반적으로 더 높은 스캐폴드 안정성을 제공합니다. 이러한 방식으로, 필요한 재료의 양을 줄이면서 더 많은 자유 부피를 갖는 더 많은 양의 구조물을 생산할 수 있습니다. 상호 연결된 거대 다공성 스캐폴드는 손상이나 분해 없이 픽업하고 운반할 수 있습니다. 상호 결합에 관여하지 않는 아민 및 에폭시기는 활성 상태를 유지하며 사후 변형을 위해 독립적으로 사용할 수 있습니다. 이 프로토콜은 후속 세포 실험에 활용할 수 있는 거대다공성 상호 연결된 스캐폴드를 형성하기 위해 마이크로겔 막대를 제조하기 위한 최적화된 방법을 설명합니다.

<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64010/64010fig02.jpg"> 그림 2: 거대다공성 가교 스캐폴드 구조. (A) 상호 연결된 거대 다공성 스캐폴드의 500μm 컨포칼 현미경 Z 스택의 3D 투영. 스케일 바는 500 μm를 나타냅니다. (B) 물에서 직접 꺼낸 커버 유리에 ~ 10,000 개의 마이크로 겔 막대로 구성된 상호 연결된...

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Interlinked Macroporous 3D Scaffolds from Microgel Rods

상보적인 반응성 그룹을 갖는 마이크로겔 로드는 수용액에서 상호 연결될 수 있는 능력을 가진 마이크로유체공학을 통해 생산됩니다. 아니소메트릭 마이크로젤은 구형 기반 시스템에 비해 더 큰 기공을 가진 안정적인 구조물로 막히고 상호 연결됩니다. GRGDS-PC로 변형 된 마이크로 겔은 세포 배양에 사용할 수있는 거대 다공성 3D 구조물을 형성합니다.

마이크로젤 로드의 상호 연결된 거대 다공성 3D 스캐폴드

A two-component system of functionalized microgels from microfluidics allows for fast interlinking into 3D macroporous constructs in aqueous solutions ...

이 프로토콜은 마이크로 기공 스캐폴드로 상호 연결되는 마이크로 겔 로드의 제조를 설명합니다. 이러한 스캐폴드는 효율적인 세포 세포 상호작용에 필요한 공간을 제공하는 세포와 조합하여 활용될 수 있다. 두 가지 유형의 마이크로 겔 막대는 접촉시 상호 연결됩니다.높은 종횡비에서는 구형 마이크로 겔에 비해 적은 합성 물질을 사용하여 스캐폴드 안정성을 유지하면서 더 큰 기공을 유도합니다. 미세 기공 스캐폴드는 손상된 조직을 복구하기 위해 내인성 세포의 침투 및 상호 작용을 크게 향상시킵니다. 큰 구멍은 성장하는 조직에 영양분을 교환하기 위해 혈관 형성을 촉진합니다.스캐폴드된 물질의 감소는 조직 형성을 위해 더 많은 열린 공간이 제공됨에 따라 유익하며, 이는 시험관내 및 생체내 적용 모두에 중요합니다. 중요한 측면은 치펠레이션 기술에 대한 미세한 것입니다. 마이크로 겔 로드의 지속적인 생산을 보장하려면 제품이 막히지 않고 튜브 밖으로 효과적으로 운반되어야 합니다.시작하려면 바늘을 폴리에틸렌 튜브에 넣고 주사기와 튜브에서 가스를 제거하십시오. 그런 다음 제품 수집을 위해 추가 폴리에틸렌 튜브를 콘센트에 삽입하십시오. 그런 다음 모든 유리 주사기와 주사기 펌프를 놓고 각 튜브 끝을 해당 입구에 삽입합니다.그런 다음 현미경을 오일 워터 단면에 초점을 맞춥니다. 분산상에 의한 채널 습윤을 방지하기 위해 먼저 채널에 오일을 채우기 위해 첫 번째 오일 주사기 펌프를 시작하십시오. 이어서, 제1 오일 유량을 시간당 30 마이크로리터로 감소시키고, 분산된 수성상이 단면에서 관찰될 수 있을 때까지 예비중합체 시린지 펌프를 시작한다.다음으로, 프리 폴리머 유속을 시간당 30 마이크로 리터로 설정하고 출구에 현미경의 초점을 맞 춥니 다. 그런 다음 두 번째 오일 시린지 펌프를 시작하고 흐름 체제가 안정 될 때까지 기다립니다. 배출 튜브를 수집 용기에 넣고 방사 조도가 센티미터 제곱당 900-1000 밀리 와트 범위가되도록 UV 조사 시스템을 설정하십시오.그리고 조사 지점은 출구 앞의 직선 채널 부분입니다. UV 조사 전에 프리폴리머와 제1 오일의 유량을 조정하여 3.0에서 4.5 범위에서 원하는 종횡비를 달성하고 조사 지점의 크기에 따라 분산상의 조사 시간을 약 2.3초로 설정합니다. 그런 다음 UV 조사를 시작하고 필요한 경우 이전 하위 섹션에 따라 유량을 다시 조정하십시오.다음으로, 수집 컨테이너를 변경하고 제품 수집 시작 시간 및 유량을 기록해 둡니다. 수집을 종료하려면 시간을 기록한 컬렉션 컨테이너를 제거합니다. 그런 다음 조사와 모든 주사기 펌프를 중지하십시오.이어서, 생성물을 n-헥산, 이소프로판올 및 탈이온수로 각각 5회 세척한다. 그런 다음 막대 침강 후 상청액을 제거하십시오. 제 1 성분 분산액을 원추형 1.5 또는 2 밀리리터 투명 바이알에 옮깁니다.그런 다음 100 마이크로 리터 피펫으로 연속 작동으로 제어 된 방식으로 두 번째 구성 요소를 추가하고 피펫을 사용하여 내용물을 직접 혼합하여 액체를 흡수하고 다시 첨가하십시오. 그런 다음 G R G D S P C 용액을 상호 연결된 구조에 추가하여 나머지 모든 에폭시기를 유리 아민과 티알이 함유된 세포 접착 펩티드로 변형시키고 실온에서 밤새 방치합니다. 다음으로, 탈이온수로 세척하여 미반응 분자를 제거하고 상층액을 제거한다.수위를 줄인 후 바이알을 열고 250-300 나노 미터 파장의 자외선으로 방사합니다. 그런 다음 바이알을 닫고 바이알을 깨끗한 벤치로 옮깁니다. 그런 다음 멸균 된 물로 씻으십시오.바이알의 물을 세포 배양 배지로 교체하고 5분 동안 평형을 이룰 수 있도록 합니다. 다음으로, 매크로 다공성 스캐폴드를 세포 배양 웰 플레이트에 주입하거나 주걱을 사용하여 실험한다. 컨포칼 현미경 검사 결과 3D 매크로 다공성 구조물이 상호 연결된 아민과 에폭시 기능화된 마이크로 겔 로드로 구성되었음을 알 수 있었습니다.이 구조물은 2 초 또는 3 초 내에 형성된 약 10, 000 개의 마이크로 겔 막대의 컴팩트 한 형상을 나타냅니다. 아민 및 에폭시 마이크로 겔 구체와 함께 아민 및 에폭시 마이크로 겔 막대의 효과적인 영률은 나노 압입에 의해 측정됩니다. 활성 작용기를 검출하기 위해, 플루오레세인 이소티오시아네이트는 1차 아미노기를 가시화하는데 사용될 수 있고, 플루오레세인 아민 이성질체는 에폭시기를 표지하는데 사용될 수 있다.아민 마이크로 겔 막대는 탈 이온수에서 평균 길이가 553 마이크로 미터이고 평균 너비가 193 마이크로 미터 인 치수를 가지며 종횡비는 약 3.0입니다. 매크로 기공과 마이크로 겔 막대로 구성된 비계의 평균값은 100 마이크로 미터이며 기공 크기의 90 %는 30 마이크로 미터에서 150 마이크로 미터 이상입니다. 마이크로 젤과 같은 구체는 약 10에서 55 마이크로 미터 사이의 기공 크기를 가진 클러스터를 생성하며 평균값은 약 22 마이크로 미터입니다.설명된 마이크로겔 로드는 무작위 혼합에 의해 상호연결된 마이크로포어 스캐폴드를 생성하도록 설계된다. 제어 된 혼합 절차를 통해 미래에보다 맞춤화 된 스캐 폴드 형상을 제조 할 수 있습니다. 마이크로 젤의 강성과 생화학적 단서는 판매 요구 사항에 따라 달라질 수 있습니다.서로 다른 빌딩 블록을 결합하여 하나의 스캐폴드 내에서 다양한 형상과 특성을 얻을 수 있습니다. 이렇게하면 특정 세포를 효율적으로 표적으로 삼아 다세포 조직을 형성 할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Elastomeric PGS Scaffolds in Arterial Tissue Engineering

탄성 PGS는 아티 조직 공학 공사장 공중 발판

Cardiovascular disease is one of the leading cause of mortality in the US and especially, coronary artery disease increases with an aging population and ...

연구

생체공학

Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications

3D 섬유소의 준비는 줄기 세포 배양 용도 공사장 공중 발판

Stem cells are found in naturally occurring 3D microenvironments in vivo, which are often referred to as the stem cell niche 1. Culturing stem cells ...

Electrospun Fibrous Scaffolds of Poly(glycerol-dodecanedioate) for Engineering Neural Tissues From Mouse Embryonic Stem Cells

Electrospun Fibrous Scaffolds of Polyglycerol-dodecanedioate for Engineering Neural Tissues From Mouse Embryonic Stem Cells

마우스 배아 줄기 세포에서 신경 조직 공학을위한 폴리의 전기 방사 섬유 발판 (글리세롤 dodecanedioate)

For tissue engineering applications, the preparation of biodegradable and biocompatible scaffolds is the most desirable but challenging task. &#160;Among ...

3D Hydrogel Scaffolds for Articular Chondrocyte Culture and Cartilage Generation

관절 연골 세포 문화와 연골 생성을위한 3D 하이드로 겔 공사장 공중 발판

Human articular cartilage is highly susceptible to damage and has limited self-repair and regeneration potential. Cell-based strategies to engineer ...

Neonatal Cardiac Scaffolds: Novel Matrices for Regenerative Studies

신생아 심장 공사장 공중 발판 : 회생 연구 소설 행렬

The only definitive therapy for end stage heart failure is orthotopic heart transplantation.  Each year, it is estimated that more than 100,000 donor ...

Synthesis of Biocompatible Liquid Crystal Elastomer Foams as Cell Scaffolds for 3D Spatial Cell Cultures

3D 공간 세포 배양을위한 세포 발판으로 생체 적합성 액정 엘라스토머 거품의 합성

Here, we present a step-by-step preparation of a 3D, biodegradable, foam-like cell scaffold. These scaffolds were prepared by cross-linking star block ...

Culturing Mammalian Cells in Three-dimensional Peptide Scaffolds

3 차원 펩 티 드 건설 기계에 포유류 세포 배양

A useful technique for culturing cells in a self-assembling nanofiber three-dimensional (3D) scaffold is described. This culture system recreates an ...

Fabrication of Decellularized Cartilage-derived Matrix Scaffolds

Decellularized 연골 파생 매트릭스 건설 기계 제조

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

3D Printed Porous Cellulose Nanocomposite Hydrogel Scaffolds

3D 인쇄 다공성 셀 루 로스 나노 하이드로 겔 건설 기계

This work demonstrates the use of three-dimensional (3D) printing to produce porous cubic scaffolds using cellulose nanocomposite hydrogel ink, with ...

Fabrication and Use of Dry Macroporous Alginate Scaffolds for Viral Transduction of T Cells

T 세포의 바이러스 형질도입을 위한 건식 거대다공성 알긴산 스캐폴드의 제조 및 사용

Genetic engineering of T cells for CAR-T cell therapy has come to the forefront of cancer treatment over the last few years. CAR-T cells are produced by ...