Name: interlinked macroporous 3d scaffolds from microgel rods
Uploaded: 2022-06-16T13:30:00
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Expresamos nuestra gratitud a los coautores de nuestro trabajo anterior en el que se basa esta metodología, Céline Bastard, Luis P. B. Guerzoni, Yonca Kittel, Rostislav Vinokur, Nikolai Born y Tamás Haraszti. Agradecemos la financiación de la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) dentro del proyecto B5 y C3 SFB 985 "Microgeles funcionales y sistemas de microgeles". Reconocemos la financiación del Comité de Competencia del Senado de Leibniz (SAW) bajo el Professorinnenprogramm (SAW-2017-PB62: BioMat). Reconocemos sinceramente la financiación de la Comisión Europea (EUSMI, 731019). Este trabajo se realizó en parte en el Centro de Tecnología de Polímeros Químicos (CPT), que recibió el apoyo de la UE y el estado federal de Renania del Norte-Westfalia (subvención EFRE 30 00 883 02).

1. Material y preparaciones necesarias para microfluídica
<ol><li>Para el procedimiento microfluídico descrito, use jeringas de vidrio y bombas de jeringa de 1 ml y 5 ml. La formación de gotitas en chip se observa a través de un microscopio invertido equipado con una cámara de alta velocidad.</li>
	<li>Cree el diseño del chip microfluídico (Figura 1B) utilizando un software de diseño asistido por computadora y produzca una plantilla maestra como ya se informó<sup ...

<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>

Uno de los pasos críticos en este protocolo es la calidad del metacrilato de 2-aminoetilo (AMA) utilizado como comonómero para la funcionalización de aminas primarias. El AMA debe ser un polvo de grano fino y preferiblemente incoloro entregado en un recipiente de vidrio marrón hermético al gas. Se debe evitar el uso de material verdoso y grumoso, ya que perjudica significativamente la reacción de gelificación y afecta negativamente la reproducibilidad de los resultados. En caso de mala gelificación y varillas de ...

Para estudiar el comportamiento celular cooperativo complejo en construcciones 3D, las plataformas de andamios deben mostrar un rendimiento consistente en reproducibilidad, tener una geometría adecuada para la migración celular y, al mismo tiempo, permitir cierta flexibilidad en términos de alteración de parámetros para investigar su influencia en el tejido vivo1. En los últimos años, el concepto de partículas recocidas macroporosas (MAP), descrito por primera vez por Segura et al., se convirtió en una plataforma eficiente y versátil para la producción de andamios 3D2. La composición personalizada de los microgeles, que son los bloques de construcción del andamio 3D final, predefine propiedades como la rigidez de la construcción, la reactividad química selectiva de la red de gel y el tamaño de poro final del andamio 2,3,4,5,6. Los péptidos adhesivos celulares como señales para las interacciones andamio-célula se incorporan a la red polimérica de los microgeles para permitir la unión celular y se pueden variar para investigar sus efectos específicos en las células en cultivo. Los andamios 3D se estabilizan mediante la interconexión de los microgeles inyectables recocidos debido a enlaces covalentes o supramoleculares, lo que resulta en construcciones robustas y definidas para el cultivo celular 2,3,5,7,8.
La microfluídica se ha establecido como uno de los métodos más precisos y adaptables para la preparación de hidrogeles granulares definidos9. La posibilidad de producir mayores cantidades de los bloques de construcción requeridos en un proceso continuo mientras se mantiene su monodispersidad química, mecánica y física contribuye sustancialmente a la idoneidad de este proceso. Además, el tamaño y la forma de los microgeles producidos pueden manipularse mediante diversos métodos, como emulsiones discontinuas, microfluídica, litografía, pulverización electrodinámica o fragmentación mecánica, que determinan la geometría de los bloques de construcción y, por lo tanto, la estructura 3D del andamio final 1,10.
Recientemente, el concepto de andamios 3D macroporosos compuestos por varillas de microgel funcionalizadas que se entrelazan rápidamente en soluciones acuosas sin aditivos adicionales ha sido reportado11. La anisotropía de las varillas de microgel resultó en mayores porosidades y distribuciones de poros con mayores tamaños de poro en comparación con el empleo de microgeles esféricos en este estudio11. De esta manera, menos material crea poros más grandes con una variedad de geometrías de poros diferentes, manteniendo la estabilidad del andamio 3D. El sistema consiste en dos tipos de barras de microgel con grupos funcionales complementarios de amina primaria y epoxi que se consumen dentro de la reacción de interconexión cuando entran en contacto entre sí. Los grupos funcionales que no participan en el proceso de interconexión permanecen activos y pueden utilizarse para la post-modificación selectiva con péptidos adhesivos celulares u otros factores bioactivos. Las células de fibroblastos se adhieren, se propagan y proliferan cuando se cultivan dentro de los andamios 3D, creciendo primero en la superficie del microgel y llenando la mayoría de los macroporos después de 5 días. Un estudio preliminar de cocultivo de fibroblastos humanos y células endoteliales de venas umbilicales humanas (HUVECs) mostró resultados prometedores para la formación de estructuras similares a vasos dentro de los andamios 3D interconectados11.

<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

Un sistema de dos componentes de microgeles funcionalizados de microfluídica permite una rápida interconexión en construcciones macroporosas 3D en soluciones acuosas sin aditivos adicionales. La gelificación continua fotoiniciada en chip permite la variación de la relación de aspecto del microgel, que determina las propiedades del bloque de construcción para las construcciones obtenidas. Los monómeros de metacrilato de glicidil (GMA) o metacrilato de 2-aminoetilo (AMA) se copolimerizan en la red de microgel basada en polímeros estrella de polietilenglicol (PEG) para lograr la funcionalidad epoxi o amina. Se introduce un flujo de aceite de enfoque en la estructura de salida microfluídica para garantizar la recolección continua de las varillas de microgel funcionalizadas. Según una publicación reciente, las construcciones basadas en varillas de microgel dan como resultado poros más grandes de varios cientos de micrómetros y, al mismo tiempo, conducen a una mayor estabilidad general del andamio en comparación con un modelo de base esférica. De esta manera, es posible producir construcciones de mayor volumen con más volumen libre al tiempo que se reduce la cantidad de material requerido. Los andamios macroporosos interconectados se pueden recoger y transportar sin daños ni desintegración. Los grupos amina y epoxi que no participan en la interconexión permanecen activos y pueden usarse de forma independiente para la modificación posterior. Este protocolo describe un método optimizado para la fabricación de varillas de microgel para formar andamios macroporosos interconectados que se pueden utilizar para experimentos celulares posteriores.

<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64010/64010fig02.jpg"> Figura 2: Estructura del andamio reticulado macroporoso. (A) Proyección 3D de una pila Z de microscopía confocal de 500 μm del andamio macroporoso interconectado. La barra de escala representa 500 μm. (B) Andamio interconectado compuesto por ~10,000 varillas de microgel en un vidrio de cubierta tomado directamen...

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Interlinked Macroporous 3D Scaffolds from Microgel Rods

Las varillas de microgel con grupos reactivos complementarios se producen a través de microfluídica con la capacidad de interconectarse en solución acuosa. Los microgeles anisómetros se atascan y se entrelazan en construcciones estables con poros más grandes en comparación con los sistemas de base esférica. Los microgeles modificados con GRGDS-PC forman construcciones 3D macroporosas que se pueden utilizar para el cultivo celular.

Andamios 3D macroporosos interconectados de varillas de microgel

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

Este protocolo describe la fabricación de barras de micro gel que se entrelazan en andamios de microporos. Estos andamios se pueden utilizar en combinación con células que proporcionan el espacio necesario para una interacción celular eficiente. Los dos tipos diferentes de barras de micro gel se entrelazan al contacto.En la alta relación de aspecto conduce a poros más grandes mientras se mantiene la estabilidad del andamio utilizando menos material sintético en comparación con los microgeles esféricos. Los andamios de microporos mejorarían significativamente la infiltración y la interacción de las células endógenas para reparar el tejido dañado. Los poros grandes facilitarán la formación de vasos sanguíneos para intercambiar nutrientes al tejido en crecimiento.La reducción del material de andamiaje es beneficiosa ya que se proporcionan más espacios abiertos para la formación de tejidos, lo cual es importante tanto para aplicaciones in vitro como in vivo. Un aspecto crítico es la técnica microfítica sobre quipulación. Para garantizar la producción continua de barras de microgel, el producto debe transportarse eficazmente fuera del tubo sin obstruirse.Para comenzar, inserte las agujas en los tubos de polietileno y retire el gas de la jeringa y del tubo. Luego inserte un tubo de polietileno adicional en la salida para la recolección del producto. A continuación, coloque todas las jeringas de vidrio y las bombas de jeringa e inserte cada extremo del tubo en la entrada correspondiente.Luego, enfoque el microscopio en la sección transversal de aceite y agua. Encienda la primera bomba de jeringa de aceite para llenar el canal con aceite primero, para evitar la humectación del canal por la fase dispersa. Luego, disminuya el primer caudal de aceite a 30 microlitros por hora y arranque la bomba de jeringa de prepolímero hasta que se pueda observar la fase acuosa dispersa en la sección transversal.A continuación, ajuste el caudal del prepolímero a 30 microlitros por hora y enfoque el microscopio en la salida. Luego, encienda la segunda bomba de jeringa de aceite y espere hasta que el régimen de flujo sea estable. Coloque el tubo de salida en un recipiente de recolección y ajuste el sistema de irradiación UV de tal manera que la irradiancia esté en el rango de 900 a 1000 milivatios por centímetro cuadrado.Y el punto de irradiación es la parte del canal recto antes de la salida. Antes de la irradiación UV, ajuste los caudales del prepolímero y del primer aceite para lograr la relación de aspecto deseada en el rango de 3.0 a 4.5, y establezca el tiempo de irradiación de la fase dispersa en aproximadamente 2.3 segundos, dependiendo del tamaño del punto de irradiación. Luego comience la irradiación UV y, si es necesario, ajuste los caudales nuevamente de acuerdo con la subsección anterior.A continuación, cambie el contenedor de recolección y anote la hora de inicio de la recolección del producto y los caudales. Para finalizar la recolección, quite el contenedor de recolección anotando la hora. Después, detenga la irradiación y todas las bombas de jeringa.Posteriormente, lave el producto cinco veces cada una con n-hexano, isopropanol y agua desionizada. Luego retire el sobrenadante después de la sedimentación de la varilla. Transfiera la dispersión del primer componente a un vial transparente cónico de 1,5 o dos mililitros.A continuación, añadir el segundo componente de forma controlada en un funcionamiento continuo con una pipeta de 100 microlitros y mezclar el contenido directamente con la pipeta para tomar líquido y añadirlo de nuevo. Luego agregue la solución G R G D S P C a la estructura interconectada para modificar todos los grupos epoxi restantes con el péptido adhesivo celular que lleva una amina libre y thyal y déjelo a temperatura ambiente durante la noche. A continuación, retire las moléculas no reaccionadas lavándolas con agua desionizada y retire el sobrenadante.Después de reducir el nivel de agua, abra el vial y desirradie con luz UV de longitud de onda, de 250 a 300 nanómetros. A continuación, cierre el vial y transfiera el vial a un banco limpio. Después, lavar con agua estéril.Reemplace el agua del vial con medios de cultivo celular y permita el equilibrio durante cinco minutos. A continuación, transfiera el andamio macroporoso a una placa de pozo de cultivo celular para el experimento vertiendo o usando una espátula. La microscopía confocal reveló que la construcción macroporosa 3D estaba compuesta de barras de microgel funcionalizadas con amina y epoxi interconectadas.La construcción exhibe una geometría compacta de aproximadamente 10, 000 micro barras de gel formadas en dos o tres segundos. El módulo efectivo de Young de varillas de micro gel de amina y epoxi junto con esferas de micro gel de amina y epoxi se mide mediante nano indentación. Para detectar grupos funcionales activos, el isotiocianato de fluoresceína se puede usar para visualizar grupos amino primarios y el isómero de fluoresceína amina uno se puede emplear para etiquetar grupos epoxi.Las varillas de micro gel de amina tienen dimensiones con una longitud promedio de 553 micrómetros y un ancho promedio de 193 micrómetros en agua desionizada, lo que resulta en una relación de aspecto de aproximadamente 3.0. Los valores medios de los macroporos y los andamios compuestos por micro varillas de gel son de 100 micrómetros, con un 90% de los tamaños de poro que van desde 30 micrómetros hasta más de 150 micrómetros. La esfera como micro geles, dan como resultado grupos con tamaños de poro entre aproximadamente 10 a 55 micrómetros, con un valor medio de alrededor de 22 micrómetros.Las barras de microgel descritas están diseñadas para producir andamios de microporos interconectados mediante mezcla aleatoria. Un procedimiento de mezcla controlado podría permitir la fabricación de geometrías de andamio más personalizadas en el futuro. La rigidez de los microgeles y las señales bioquímicas se pueden variar en función de los requisitos de venta.Al combinar diferentes bloques de construcción, se puede lograr una amplia variedad de geometrías y propiedades dentro de un andamio. De esta manera podemos apuntar a células específicas de manera eficiente para formar tejidos multicelulares.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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Investigación

Bioingeniería

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Preparación de fibrina Andamios 3D para Aplicaciones madre para cultivo celular

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Fabrication of Decellularized Cartilage-derived Matrix Scaffolds

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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 impreso celulosa poroso nanocompuesto hidrogel andamios

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

Fabricación y uso de andamios secos de alginato macroporoso para la transducción viral de células T

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