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

Мы выражаем благодарность соавторам нашей предыдущей работы, на которой основана эта методология, Селин Бастард, Луису. Б. Герцони, Йонке Киттель, Ростиславу Винокуру, Николаю Борну и Тамашу Харашти. Мы с благодарностью отмечаем финансирование со стороны Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) в рамках проекта B5 и C3 SFB 985 «Функциональные микрогели и микрогелевые системы». Мы признаем финансирование со стороны Комитета по конкуренции Сената Лейбница (SAW) в рамках программы Professorinnen (SAW-2017-PB62: BioMat). Мы искренне приветствуем финансирование со стороны Европейской комиссии (EUSMI, 731019). Эта работа была выполнена частично в Центре химических полимерных технологий (CPT), который был поддержан ЕС и федеральной землей Северный Рейн-Вестфалия (грант EFRE 30 00 883 02).

1. Необходимый материал и препараты для микрофлюидики
<ol><li>Для описанной микрофлюидной процедуры используют стеклянные шприцы 1 мл и 5 мл и шприцевые насосы. Образование капель на чипе наблюдается с помощью инвертированного микроскопа, оснащенного высокоскоростной камерой.</l...

<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>

Одним из критических шагов в этом протоколе является качество 2-аминоэтилметакрилата (АМА), используемого в качестве сомономера для функционализации первичного амина. АМА должен представлять собой мелкозернистый и предпочтительно бесцветный порошок, поставляемый в газонепроницаемо?...

Для изучения сложного кооперативного поведения клеток в 3D-конструкциях платформы каркасов должны демонстрировать последовательную производительность в воспроизводимости, иметь подходящую геометрию для миграции клеток и, в то же время, обеспечивать определенную гибкость с точки зрения изменения параметров для исследования их влияния на живую ткань1. В последние годы концепция макропористых отожженных частиц (MAP), впервые описанная Segura et al., превратилась в эффективную и универсальную платформу для производства 3D-лесов2. Индивидуальный состав микрогелей, которые являются строительными блоками конечного 3D-каркаса, предопределяет такие свойства, как жесткость конструкции, селективная химическая реакционная способность гелевой сети и конечный размер пор каркаса 2,3,4,5,6. Клеточные адгезивные пептиды в качестве сигналов для взаимодействия каркаса и клетки включены в полимерную сеть микрогелей, чтобы обеспечить прикрепление клеток, и могут быть изменены для исследования их специфического воздействия на клетки в культуре. 3D-каркасы стабилизируются путем соединения отожженных инъекционных микрогелей за счет ковалентных или супрамолекулярных связей, в результате чего образуются прочные и определенные конструкции для клеточной культуры 2,3,5,7,8.
Микрофлюидика зарекомендовала себя как один из наиболее точных и адаптируемых методов получения определенных гранулированных гидрогелей9. Возможность производства большего количества необходимых строительных блоков в непрерывном процессе при сохранении их химической, механической и физической монодисперсности существенно способствует пригодности этого процесса. Кроме того, размером и формой полученных микрогелей можно манипулировать различными методами, такими как периодические эмульсии, микрофлюидика, литография, электродинамическое напыление или механическая фрагментация, которые определяют геометрию строительных блоков и, таким образом, 3D-структуру конечного каркаса 1,10.
Недавно сообщалось о концепции макропористых 3D-каркасов, состоящих из функционализированных микрогелевых стержней, которые быстро соединяются в водных растворах без дальнейших добавок11. Анизотропия микрогелевых стержней привела к более высокой пористости и распределению пор с большими размерами пор по сравнению с использованием сферических микрогелей в этом исследовании11. Таким образом, меньшее количество материала создает более крупные поры с различными геометриями пор, сохраняя при этом стабильность 3D-каркаса. Система состоит из двух типов микрогелевых стержней с комплементарными первичными аминовыми и эпоксидными функциональными группами, которые потребляются в рамках взаимосвязанной реакции при контакте друг с другом. Функциональные группы, которые не участвуют в процессе взаимосвязи, остаются активными и могут быть использованы для селективной постмодификации с клеточными адгезивными пептидами или другими биологически активными факторами. Клетки фибробластов прикрепляются, распространяются и размножаются при культивировании внутри 3D-каркасов, сначала вырастая на поверхности микрогеля и заполняя большую часть макропор через 5 дней. Предварительное кокультурное исследование фибробластов человека и эндотелиальных клеток пупочных вен человека (HUVECs) показало многообещающие результаты для формирования сосудоподобных структур во взаимосвязанных 3D-каркасах11.

<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

Двухкомпонентная система функционализированных микрогелей из микрофлюидики позволяет быстро соединяться в 3D макропористые конструкции в водных растворах без дополнительных добавок. Непрерывное фотоиницированное гелеобразование на кристалле позволяет изменять соотношение сторон микрогеля, что определяет свойства строительных блоков для полученных конструкций. Мономеры глицидилметакрилата (GMA) или 2-аминоэтилметакрилата (AMA) сополимеризуются в микрогелевую сеть на основе звездополимеров полиэтиленгликоля (PEG) для достижения эпоксидной или аминной функциональности. Фокусирующий поток масла вводится в микрофлюидную выходную структуру для обеспечения непрерывного сбора функционализированных микрогелевых стержней. Основываясь на недавней публикации, конструкции на основе микрогелевых стержней приводят к увеличению пор в несколько сотен микрометров и, в то же время, приводят к общей более высокой стабильности каркаса по сравнению со сферической моделью. Таким образом, можно производить конструкции большего объема с большим свободным объемом при одновременном уменьшении количества необходимого материала. Взаимосвязанные макропористые каркасы могут быть подобраны и транспортированы без повреждения или распада. Аминная и эпоксидная группы, не участвующие во взаимосвязи, остаются активными и могут использоваться независимо для постмодификации. Этот протокол описывает оптимизированный метод изготовления микрогелевых стержней для формирования макропористых взаимосвязанных каркасов, которые могут быть использованы для последующих клеточных экспериментов.

<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64010/64010fig02.jpg"> Рисунок 2: Макропористая сшитая структура каркаса. (A) 3D-проекция 500 мкм конфокальной микроскопии Z-стека взаимосвязанного макропористого каркаса. Шкала представляет собой 500 мкм. (<strong...

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

Interlinked Macroporous 3D Scaffolds from Microgel Rods

Микрогелевые стержни с комплементарными реакционноспособными группами получают с помощью микрофлюидики со способностью соединяться в водном растворе. Анизометрические микрогели заклинивают и соединяются в стабильные конструкции с большими порами по сравнению со сферическими системами. Микрогели, модифицированные с помощью GRGDS-PC, образуют макропористые 3D-конструкции, которые могут быть использованы для клеточной культуры.

Взаимосвязанные макропористые 3D-каркасы из микрогелевых стержней

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

Этот протокол описывает изготовление микрогелевых стержней, которые соединяются в микропоровые каркасы. Эти каркасы могут быть использованы в сочетании с ячейками, обеспечивающими необходимое пространство для эффективного взаимодействия клеток. Два различных типа микрогелевых стержней соединяются при контакте.При высоком соотношении сторон приводит к увеличению пор при сохранении стабильности каркаса с использованием меньшего количества синтетического материала по сравнению со сферическими микрогелями. Каркасы микропор значительно усиливают инфильтрацию и взаимодействие эндогенных клеток для восстановления поврежденной ткани. Большие поры будут способствовать образованию кровеносных сосудов для обмена питательными веществами с растущей тканью.Уменьшение каркасного материала полезно, так как больше открытых пространств предусмотрено для формирования тканей, что важно как для применения in vitro, так и in vivo. Критическим аспектом является микрофитика на технике чипуляции. Чтобы обеспечить непрерывное производство микрогелевых стержней, продукт должен эффективно транспортироваться из трубы без засорения.Для начала вставьте иглы в полиэтиленовые трубки и удалите газ из шприца и трубки. Затем вставьте дополнительную полиэтиленовую трубку в розетку для сбора продукта. Затем поместите все стеклянные шприцы и шприцевые насосы и вставьте каждый конец трубки в соответствующее входное отверстие.Затем наведите микроскоп на поперечное сечение масляной воды. Запустите первый масляный шприцевой насос, чтобы сначала заполнить канал маслом, чтобы предотвратить смачивание канала дисперсной фазой. Затем уменьшите скорость первого потока масла до 30 микролитров в час и запустите насос для предварительного полимерного шприца до тех пор, пока дисперсная водная фаза не будет наблюдаться на поперечном сечении.Затем установите скорость потока предварительного полимера на 30 микролитров в час и сфокусируйте микроскоп на выходе. Затем запустите второй масляный шприцевой насос и подождите, пока режим потока стабилизируется. Поместите выходную трубку в контейнер для сбора и установите систему ультрафиолетового облучения таким образом, чтобы интенсивность излучения находилась в диапазоне от 900 до 1000 милливатт на квадратный сантиметр.А место облучения – это прямая канальная часть перед выходом. Перед УФ-облучением отрегулируйте скорость потока предварительного полимера и первого масла для достижения желаемого соотношения сторон в диапазоне от 3,0 до 4,5 и установите время облучения дисперсной фазы примерно на 2,3 секунды, в зависимости от размера точки облучения. Затем начинайте УФ-облучение, а при необходимости снова отрегулируйте скорость потока согласно предыдущему подразделу.Затем измените контейнер сбора и запишите время начала сбора продукта и скорость потока. Чтобы завершить сбор, удалите контейнер коллекции, отметив время. После этого прекратите облучение и все шприцевые насосы.Затем промыть продукт по пять раз н-гексаном, изопропанолом и деионизированной водой. Затем удаляют супернатант после стержневого осаждения. Перенесите дисперсию первого компонента в конический прозрачный флакон объемом 1,5 или два миллилитра.Затем добавьте второй компонент контролируемым образом в непрерывной работе с пипеткой 100 микролитров и перемешайте содержимое непосредственно с помощью пипетки, чтобы взять жидкость и добавить ее снова. Затем добавляют раствор G R G D S P C к взаимосвязанной структуре, чтобы модифицировать все оставшиеся эпоксидные группы клеточным адгезивным пептидом, несущим свободный амин и таял, и оставляют при комнатной температуре на ночь. Затем удалите непрореагировавшие молекулы, промыв деионизированной водой и удалите супернатант.После снижения уровня воды откройте флакон и де этрифицируйте ультрафиолетовым светом длины волны, от 250 до 300 нанометров. Затем закройте флакон и перенесите флакон на чистую скамейку. После этого промыть стерильной водой.Замените воду во флаконе средой для культивирования клеток и обеспечьте уравновешивание в течение пяти минут. Затем переложите макропористый каркас в пластину клеточной культуры для эксперимента, налив или используя шпатель. Конфокальная микроскопия показала, что 3D-макропористая конструкция состояла из взаимосвязанных аминов и эпоксидных функционализированных микрогелевых стержней.Конструкция демонстрирует компактную геометрию из примерно 10 000 микрогелевых стержней, сформированных в течение двух или трех секунд. Эффективный модуль Юнга аминов и эпоксидных микрогелевых стержней вместе с аминными и эпоксидными микрогелевыми сферами измеряется нано-углублением. Для обнаружения активных функциональных групп изотиоцианат флуоресцеина может быть использован для визуализации первичных аминогрупп, а изомер флуоресцеина амина может быть использован для маркировки эпоксидных групп.Стержни микрогеля амина имеют размеры со средней длиной 553 микрометра и средней шириной 193 микрометра в деионизированной воде, что приводит к соотношению сторон примерно 3,0. Средние значения макропор и каркасов, состоящих из микрогелевых стержней, составляют 100 микрометров, причем 90% размеров пор варьируется от 30 микрометров до более 150 микрометров. Сфера, подобная микрогелям, приводит к кластерам с размерами пор от 10 до 55 микрометров со средним значением около 22 микрометров.Описанные микрогелевые стержни предназначены для получения взаимосвязанных микропоровых каркасов путем случайного перемешивания. Контролируемая процедура смешивания может позволить в будущем изготовить более индивидуальную геометрию каркасов. Жесткость микрогелей и биохимических сигналов может варьироваться в зависимости от требований продаж.Комбинируя различные строительные блоки, можно достичь широкого спектра геометрий и свойств в рамках одного каркаса. Таким образом, мы можем эффективно нацеливаться на конкретные клетки для формирования многоклеточных тканей.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Elastomeric PGS Scaffolds in Arterial Tissue Engineering

Эластомерные PGS Строительные леса в Артериальная тканевой инженерии

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

Подготовка 3D фибрина лесов для стволовых Приложения культуре клеток

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

Electrospun волокнистых Строительные леса поли (глицерин-dodecanedioate) инженерного нервных тканях От эмбриональных стволовых клеток мыши

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 Гидрогель Строительные леса для суставной хондроцит культуры и хряща поколения

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

Новорожденных сердца Каркасы: Новые Матрицы для регенеративных исследований

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

Синтез биосовместимых жидкого кристалла эластомерных пен, как Cell Каркасы для 3D-пространственных культур клеток

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

Культивирование клеток млекопитающих в трехмерной пептид подмости

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

Изготовление подмостей Decellularized хряща производные матрица

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 печать пористых целлюлозы нанокомпозитных гидрогеля подмости

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

Изготовление и использование сухих макропористых альгинатных каркасов для вирусной трансдукции Т-клеток

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 ...