Name: interlinked macroporous 3d scaffolds from microgel rods
Uploaded: 2022-06-16T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Interlinked Macroporous 3D Scaffolds from Microgel Rods at JoVE.com

Vi uttrykker vår takknemlighet til medforfatterne av vårt tidligere arbeid denne metoden er basert på, Céline Bastard, Luis PB Guerzoni, Yonca Kittel, Rostislav Vinokur, Nikolai Born og Tamás Haraszti. Vi takker for finansiering fra Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) innenfor prosjektet B5 og C3 SFB 985 "Functional Microgels and Microgel Systems". Vi anerkjenner finansiering fra Leibniz Senate Competition Committee (SAW) under Professorinnenprogramm (SAW-2017-PB62: BioMat). Vi anerkjenner finansiering fra EU-kommisjonen (EUSMI, 731019). Dette arbeidet ble delvis utført ved Center for Chemical Polymer Technology (CPT), som ble støttet av EU og den føderale delstaten Nordrhein-Westfalen (tilskudd EFRE 30 00 883 02).

1. Nødvendig materiale og preparater for mikrofluidikk
<ol><li>For den beskrevne mikrofluidiske prosedyren, bruk 1 ml og 5 ml glasssprøyter og sprøytepumper. Dråpedannelse på brikken observeres via et omvendt mikroskop utstyrt med et høyhastighetskamera.</li>
	<li>Lag mikrofluidisk chipdesign (figur 1B) ved hjelp av en datamaskinstøttet designprogramvare og produser en hovedmal som allerede rapportert12.</li>
	<li>Oppnå kontrollert UV-bestr?...

<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>

Et av de kritiske trinnene i denne protokollen er kvaliteten på 2-aminoetylmetakrylatet (AMA) som brukes som komonomer for primær aminfunksjonalisering. AMA skal være et finkornet og helst fargeløst pulver levert i en gasstett brun glassbeholder. Man bør unngå å bruke grønt og klumpete materiale, da det svekker geleringsreaksjonen betydelig og påvirker reproduserbarheten av resultatene negativt. Ved dårlig gelering og ustabile mikrogelstenger kan man vurdere å bytte leverandør.
Hvi...

For å studere kompleks kooperativ celleoppførsel i 3D-konstruksjoner, må stillasplattformer vise konsistent ytelse i reproduserbarhet, ha egnet geometri for cellemigrasjon, og samtidig tillate viss fleksibilitet når det gjelder parameterendring for å undersøke deres innflytelse på levende vev1. I de senere år har konseptet makroporøse glødede partikler (MAP), først beskrevet av Segura et al., utviklet seg til en effektiv og allsidig plattform for 3D-stillasproduksjon2. Den skreddersydde sammensetningen av mikrogelene, som er byggesteinene i det endelige 3D-stillaset, forhåndsdefinerer egenskaper som stivheten i konstruksjonen, den selektive kjemiske reaktiviteten til gelnettverket og den endelige porestørrelsen på stillaset 2,3,4,5,6. Celleklebende peptider som signaler for stillascelleinteraksjoner er innlemmet i polymernettverket til mikrogelene for å tillate cellefeste og kan varieres for å undersøke deres spesifikke effekter på celler i kultur. 3D-stillasene stabiliseres ved sammenkobling av glødede injiserbare mikrogeler på grunn av kovalente eller supramolekylære bindinger, noe som resulterer i robuste og definerte konstruksjoner for cellekultur 2,3,5,7,8.
Mikrofluidikk har etablert seg som en av de mest nøyaktige og tilpasningsdyktige metodene for fremstilling av definerte granulære hydrogeler9. Muligheten for å produsere større mengder av de nødvendige byggesteinene i en kontinuerlig prosess samtidig som deres kjemiske, mekaniske og fysiske monodispersitet opprettholdes, bidrar vesentlig til egnetheten til denne prosessen. Videre kan størrelsen og formen på de produserte mikrogelene manipuleres ved hjelp av forskjellige metoder som batchemulsjoner, mikrofluidikk, litografi, elektrodynamisk sprøyting eller mekanisk fragmentering, som bestemmer geometrien til byggesteinene og dermed 3D-strukturen til det endelige stillaset 1,10.
Nylig har begrepet makroporøse 3D-stillas sammensatt av funksjonaliserte mikrogelstenger som raskt knytter seg sammen i vandige løsninger uten ytterligere tilsetningsstoffer, blitt rapportert11. Anisotropien til mikrogelstenger resulterte i høyere porøsiteter og porefordelinger med større porestørrelser sammenlignet med bruk av sfæriske mikrogeler i denne studien11. På denne måten skaper mindre materiale større porer med en rekke forskjellige poregeometrier, samtidig som stabiliteten til 3D-stillaset opprettholdes. Systemet består av to typer mikrogelstenger med komplementære primære amin- og epoksyfunksjonelle grupper som forbrukes innenfor den sammenbindende reaksjonen når de kommer i kontakt med hverandre. De funksjonelle gruppene som ikke deltar i sammenkoblingsprosessen forblir aktive og kan brukes til selektiv ettermodifisering med celleklebende peptider eller andre bioaktive faktorer. Fibroblastceller fester, sprer seg og sprer seg når de dyrkes inne i 3D-stillasene, vokser først på mikrogeloverflaten og fyller de fleste makroporene etter 5 dager. En foreløpig samkulturstudie av humane fibroblaster og humane navlestrengendotelceller (HUVECs) viste lovende resultater for dannelsen av fartøylignende strukturer innenfor de sammenkoblede 3D-stillasene11.

<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

Et tokomponentsystem av funksjonaliserte mikrogeler fra mikrofluidikk muliggjør rask sammenkobling til 3D-makroporøse konstruksjoner i vandige løsninger uten ytterligere tilsetningsstoffer. Kontinuerlig fotoinitiert gelering på brikken muliggjør variasjon av mikrogel-sideforholdet, som bestemmer byggeblokkegenskapene for de oppnådde konstruksjonene. Glycidylmetakrylat (GMA) eller 2-aminoetylmetakrylatmonomerer (AMA) kopolymeriseres i mikrogelnettverket basert på polyetylenglykol (PEG) stjernepolymerer for å oppnå enten epoksy- eller aminfunksjonalitet. En fokuserende oljestrøm føres inn i den mikrofluidiske utløpsstrukturen for å sikre kontinuerlig oppsamling av de funksjonaliserte mikrogelstengene. Basert på en nylig publikasjon resulterer mikrogelstangbaserte konstruksjoner i større porer på flere hundre mikrometer og fører samtidig til generell høyere stillasstabilitet sammenlignet med en sfærisk basert modell. På denne måten er det mulig å produsere konstruksjoner med høyere volum med mer fritt volum samtidig som mengden materiale som kreves reduseres. De sammenkoblede makroporøse stillasene kan hentes og transporteres uten skade eller oppløsning. Amin- og epoksygrupper som ikke er involvert i sammenkobling, forblir aktive og kan brukes uavhengig for ettermodifisering. Denne protokollen beskriver en optimalisert metode for fremstilling av mikrogelstenger for å danne makroporøse sammenkoblede stillaser som kan brukes til påfølgende celleforsøk.

<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64010/64010fig02.jpg"> Figur 2: Makroporøs tverrbundet stillasstruktur . (A) 3D-projeksjon av en 500 μm konfokal mikroskopi Z-stack av det sammenkoblede makroporøse stillaset. Skalastang representerer 500 μm. (B) Sammenkoblet stillas sammensatt av ~ 10.000 mikrogelstenger på et dekkglass tatt direkte ut av vann. Skalalinjen represent...

Watch this Scientific Journal Video about Interlinked Macroporous 3D Scaffolds from Microgel Rods at JoVE.com

Interlinked Macroporous 3D Scaffolds from Microgel Rods

Mikrogelstenger med komplementære reaktive grupper produseres via mikrofluidikk med evne til å knytte seg sammen i vandig løsning. De anisometriske mikrogelene syltetøy og sammenkobling til stabile konstruksjoner med større porer sammenlignet med sfæriske baserte systemer. Mikrogeler modifisert med GRGDS-PC danner makroporøse 3D-konstruksjoner som kan brukes til cellekultur.

Sammenkoblede makroporøse 3D-stillaser fra mikrogelstenger

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

Denne protokollen beskriver fremstilling av mikrogelstenger som knytter seg sammen til mikroporestillas. Disse stillasene kan brukes i kombinasjon med celler som gir den nødvendige plassen for effektiv celleinteraksjon. De to forskjellige typene mikrogelstenger knyttes sammen ved kontakt.Ved det høye sideforholdet fører det til større porer samtidig som stillasstabiliteten opprettholdes ved å bruke mindre syntetisk materiale sammenlignet med sfæriske mikrogeler. Micropores stillaser vil betydelig forbedre infiltrasjon og interaksjon av endogene celler for å reparere skadet vev. De store porene vil lette blodkardannelsen for å utveksle næringsstoffer til det voksende vevet.Reduksjonen av stillasmateriale er gunstig ettersom mer åpne områder er gitt for vevsdannelse, noe som er viktig for både in vitro og in vivo applikasjoner. Et kritisk aspekt er mikrofitisk på chipuleringsteknikk. For å sikre kontinuerlig produksjon av mikrogelstenger, må produktet effektivt transporteres ut av røret uten tilstopping.For å begynne, sett nålene inn i polyetylenrørene og fjern gassen fra sprøyten og røret. Sett deretter inn et ekstra polyetylenrør i utløpet for produktoppsamling. Deretter plasserer du alle glasssprøytene og sprøytepumpene og setter hver slangeende inn i det tilsvarende innløpet.Deretter fokuserer du mikroskopet på oljevannstverrsnittet. Start den første oljesprøytepumpen for å fylle kanalen med olje først, for å forhindre kanalfukting i den dispergerte fasen. Reduser deretter den første oljestrømningshastigheten til 30 mikroliter per time og start prepolymersprøytepumpen til den dispergerte vandige fasen kan observeres ved tverrsnittet.Sett deretter strømningshastigheten for prepolymer til 30 mikroliter per time og fokuser mikroskopet på utløpet. Start deretter den andre oljesprøytepumpen og vent til strømningsregimet er stabilt. Plasser utløpsrøret i en oppsamlingsbeholder og sett UV-bestrålingssystemet slik at bestrålingen ligger i området 900 til 1000 milli watt per centimeter i kvadrat.Og bestrålingspunktet er den rette kanaldelen før utløpet. Før UV-bestråling, juster strømningshastighetene til forpolymeren og den første oljen for å oppnå ønsket sideforhold i området 3,0 til 4,5, og sett bestrålingstiden for den dispergerte fasen til ca. 2,3 sekunder, avhengig av størrelsen på bestrålingspunktet. Start deretter UV-bestråling, og juster om nødvendig strømningshastighetene igjen i henhold til forrige ledd.Deretter endrer du oppsamlingsbeholderen og noterer starttidspunktet for produktsamlingen og strømningshastigheten. For å avslutte samlingen, fjern oppsamlingsbeholderen og noter tidspunktet. Etterpå stopper du bestråling og alle sprøytepumpene.Vask deretter produktet fem ganger hver med n-heksan, isopropanol og avionisert vann. Fjern deretter supernatanten etter stangsedimentering. Overfør den første komponentdispersjonen til et konisk 1,5 eller to milliliter gjennomsiktig hetteglass.Tilsett deretter den andre komponenten på en kontrollert måte i en kontinuerlig operasjon med en 100 mikroliter pipette og bland innholdet direkte ved hjelp av pipetten for å ta opp væske og tilsett det igjen. Legg deretter G R G D S P C-løsningen til den sammenkoblede strukturen for å modifisere alle gjenværende epoksygrupper med cellelimpeptidet som bærer et fritt amin og thyal og la det stå ved romtemperatur over natten. Fjern deretter de uomsatte molekylene ved å vaske med avionisert vann og fjern supernatanten.Etter å ha redusert vannstanden, åpne hetteglasset og utrydde med UV-lys med bølgelengde, 250 til 300 nanometer. Lukk deretter hetteglasset og overfør hetteglasset til en ren benk. Etterpå vaskes med sterilt vann.Bytt ut vannet i hetteglasset med cellekulturmedier og la det bli likevekt i fem minutter. Deretter overfører du det makroporøse stillaset til en cellekulturbrønnplate for eksperimentet ved å helle eller bruke en slikkepott. Konfokalmikroskopi viste at den 3D-makroporøse konstruksjonen var sammensatt av sammenkoblede amin- og epoksyfunksjonaliserte mikrogelstenger.Konstruksjonen utviser en kompakt geometri på omtrent 10.000 mikrogelstenger dannet innen to eller tre sekunder. Effektiv Youngs modul av amin- og epoksymikrogelstenger sammen med amin- og epoksymikrogelkuler måles ved nanoinnrykk. For å oppdage aktive funksjonelle grupper kan fluoresceinisotiocyanat brukes til å visualisere primære aminogrupper og fluoresceinaminisomer kan man brukes til å merke epoksygrupper.Aminmikrogelstengene har dimensjoner med en gjennomsnittlig lengde på 553 mikrometer og en gjennomsnittlig bredde på 193 mikrometer i avionisert vann, noe som resulterer i et sideforhold på omtrent 3,0. Middelverdiene til makroporene og stillasene som består av mikrogelstenger er 100 mikrometer, hvorav 90 % av porestørrelsene varierer fra 30 mikrometer til over 150 mikrometer. Sfæren som mikrogeler, resulterer i klynger med porestørrelser mellom ca. 10 og 55 mikrometer, med en middelverdi på rundt 22 mikrometer.De beskrevne mikrogelstengene er designet for å produsere sammenkoblede mikropore stillaser ved tilfeldig blanding. En kontrollert blandeprosedyre kan muliggjøre fabrikasjon av mer skreddersydde stillasgeometrier i fremtiden. Stivheten til mikrogelene og de biokjemiske signalene kan varieres basert på salgskravene.Ved å kombinere ulike byggeklosser kan man oppnå et bredt utvalg av geometrier og egenskaper i ett stillas. På denne måten kan vi målrette mot bestemte celler effektivt for å danne multicellulære vev.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Elastomeric PGS Scaffolds in Arterial Tissue Engineering

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

Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications

Utarbeidelse av 3D Fibrin stillaser for Stem Cell Kultur Applications

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

Elektrospunnede Fibrøst Stillaser av Poly (glyserol-dodecanedioate) for Ingeniør nervevev Fra Mus embryonale stamceller

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

3D Hydrogel Stillas for Ledd chondrocyttransplantasjon Kultur og brusk Generation

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

Neonatal Cardiac Stillas: Nye matriser for Regenerative Studies

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

Syntese av Biokompatible Liquid Crystal Elastomer Skum som Cell Stillas for 3D Spatial cellekulturer

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

Dyrking pattedyrceller i tredimensjonale peptid stillaser

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

Fabrikasjon av Decellularized brusk-avledet Matrix stillaser

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 trykt porøse Cellulose Nanocomposite Hydrogel stillaser

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

Fremstilling og bruk av tørre makroporøse alginatstillaser ved viral transduksjon av T-celler

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 ...