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

Bu metodolojinin dayandığı önceki çalışmamızın ortak yazarlarına, Céline Bastard, Luis P. B. Guerzoni, Yonca Kittel, Rostislav Vinokur, Nikolai Born ve Tamás Haraszti'ye şükranlarımızı sunuyoruz. Deutsche Forschungsgemeinschaft'ın (DFG) B5 ve C3 SFB 985 "İşlevsel Mikrojeller ve Mikrojel Sistemleri" projesi kapsamında sağladığı fonları minnetle kabul ediyoruz. Leibniz Senatosu Rekabet Komitesi'nin (SAW) Professorinnenprogramm (SAW-2017-PB62: BioMat) kapsamındaki fonlarını kabul ediyoruz. Avrupa Komisyonu'ndan (EUSMI, 731019) gelen fonları içtenlikle kabul ediyoruz. Bu çalışma kısmen AB ve Kuzey Ren-Vestfalya federal eyaleti tarafından desteklenen Kimyasal Polimer Teknolojisi Merkezi'nde (CPT) gerçekleştirildi (hibe EFRE 30 00 883 02).

1. Mikroakışkanlar için gerekli malzeme ve preparatlar
<ol><li>Tarif edilen mikroakışkan prosedür için, 1 mL ve 5 mL cam şırıngalar ve şırınga pompaları kullanın. Çip üzerinde damlacık oluşumu, yüksek hızlı bir kamera ile donatılmış ters çevrilmiş bir mikroskop aracılığıyla gözlemlenir.</li>
	<li>Bilgisayar destekli bir tasarım yazılımı kullanarak mikroakışkan çip tasarımını (Şekil 1B) oluşturun ve daha önce bildirildiği gibi b...

<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>

Bu protokoldeki kritik adımlardan biri, birincil amin fonksiyonelleştirmesi için komonomer olarak kullanılan 2-aminoetil metakrilatın (AMA) kalitesidir. AMA, gaz geçirmez kahverengi bir cam kapta verilen ince taneli ve tercihen renksiz bir toz olmalıdır. Yeşilimsi ve topaklı malzeme kullanmaktan kaçınılmalıdır, çünkü jelasyon reaksiyonunu önemli ölçüde bozar ve sonuçların tekrarlanabilirliğini olumsuz yönde etkiler. Zayıf jelleşme ve kararsız mikrojel çubuklar durumunda, tedarikçiyi değiş...

3D yapılarda karmaşık işbirlikçi hücre davranışını incelemek için, iskele platformlarının tekrarlanabilirlikte tutarlı performans göstermesi, hücre göçü için uygun geometriye sahip olması ve aynı zamanda canlı doku üzerindeki etkilerini araştırmak için parametre değişikliği açısından belirli bir esnekliğe izin vermesi gerekir1. Son yıllarda, ilk olarak Segura ve ark. tarafından tanımlanan makrogözenekli tavlanmış parçacıklar (MAP) kavramı, 3D iskele üretimi için verimli ve çok yönlü bir platform haline geldi2. Son 3D iskelenin yapı taşları olan mikrojellerin özel bileşimi, yapının sertliği, jel ağının seçici kimyasal reaktivitesi ve iskelenin son gözenek boyutu 2,3,4,5,6 gibi özellikleri önceden tanımlar. İskele-hücre etkileşimleri için ipuçları olarak hücre yapışkan peptitleri, hücre bağlanmasına izin vermek için mikrojellerin polimer ağına dahil edilir ve kültürdeki hücreler üzerindeki spesifik etkilerini araştırmak için değiştirilebilir. 3D iskeleler, kovalent veya supramoleküler bağlar nedeniyle tavlanmış enjekte edilebilir mikrojellerin birbirine bağlanmasıyla stabilize edilir ve hücre kültürü 2,3,5,7,8 için sağlam ve tanımlanmış yapılar elde edilir.
Mikroakışkanlar, tanımlanmış granüler hidrojellerin hazırlanması için en doğru ve uyarlanabilir yöntemlerden biri olarak kendini kanıtlamıştır9. Kimyasal, mekanik ve fiziksel monodispersitelerini korurken sürekli bir süreçte gerekli yapı taşlarının daha büyük miktarlarda üretilmesi olasılığı, bu işlemin uygunluğuna önemli ölçüde katkıda bulunur. Ayrıca, üretilen mikrojellerin boyutu ve şekli, yapı taşlarının geometrisini ve dolayısıyla son iskele1,10'un 3D yapısını belirleyen toplu emülsiyonlar, mikroakışkanlar, litografi, elektrodinamik püskürtme veya mekanik parçalanma gibi çeşitli yöntemlerle manipüle edilebilir.
Son zamanlarda, başka katkı maddesi olmadan sulu çözeltilerde hızla birbirine bağlanan işlevselleştirilmiş mikrojel çubuklardan oluşan makrogözenekli 3D iskeleler kavramı bildirilmiştir11. Mikrojel çubukların anizotropisi, bu çalışmada küresel mikrojellerin kullanılmasına kıyasla daha yüksek gözeneklilikler ve daha büyük gözenek boyutlarına sahip gözenek dağılımları ile sonuçlanmıştır11. Bu şekilde, daha az malzeme, 3D iskelenin stabilitesini korurken çeşitli gözenek geometrilerine sahip daha büyük gözenekler oluşturur. Sistem, birbiriyle temas ettiğinde birbirine bağlanma reaksiyonu içinde tüketilen tamamlayıcı primer amin ve epoksi fonksiyonel gruplarına sahip iki tip mikrojel çubuktan oluşur. Birbirine bağlanma sürecine katılmayan fonksiyonel gruplar aktif kalır ve hücre yapışkan peptitleri veya diğer biyoaktif faktörlerle seçici post-modifikasyon için kullanılabilir. Fibroblast hücreleri, 3D iskelelerin içinde kültürlendiğinde bağlanır, yayılır ve çoğalır, ilk önce mikrojel yüzeyinde büyür ve 5 gün sonra makrogözeneklerin çoğunu doldurur. İnsan fibroblastları ve insan göbek damarı endotel hücrelerinin (HUVEC'ler) ön ko-kültür çalışması, birbirine bağlı 3D iskelelerde damar benzeri yapıların oluşumu için umut verici sonuçlar göstermiştir11.

<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

Mikroakışkanlardan gelen iki bileşenli işlevselleştirilmiş mikrojel sistemi, başka katkı maddeleri olmadan sulu çözeltilerde 3D makrogözenekli yapılara hızlı bir şekilde bağlanmayı sağlar. Sürekli foto-başlatılan çip üstü jelasyon, elde edilen yapılar için yapı taşı özelliklerini belirleyen mikrojel en boy oranının varyasyonunu sağlar. Glisidil metakrilat (GMA) veya 2-aminoetil metakrilat (AMA) monomerleri, epoksi veya amin işlevselliği elde etmek için polietilen glikol (PEG) yıldız polimerlerine dayanan mikrojel ağına kopolimerize edilir. İşlevselleştirilmiş mikrojel çubukların sürekli toplanmasını sağlamak için mikroakışkan çıkış yapısına bir odaklama yağı akışı getirilir. Yakın tarihli bir yayına dayanarak, mikrojel çubuk bazlı yapılar birkaç yüz mikrometrelik daha büyük gözeneklerle sonuçlanır ve aynı zamanda küresel tabanlı bir modele kıyasla genel olarak daha yüksek iskele stabilitesine yol açar. Bu sayede ihtiyaç duyulan malzeme miktarını azaltırken daha fazla serbest hacimli daha yüksek hacimli yapılar üretmek mümkündür. Birbirine bağlı makrogözenekli iskeleler hasar görmeden veya parçalanmadan toplanabilir ve taşınabilir. Birbirine bağlanmada yer almayan amin ve epoksi grupları aktif kalır ve modifikasyon sonrası için bağımsız olarak kullanılabilir. Bu protokol, sonraki hücre deneyleri için kullanılabilecek makrogözenekli birbirine bağlı iskeleler oluşturmak için mikrojel çubukların üretimi için optimize edilmiş bir yöntemi açıklamaktadır.

<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64010/64010fig02.jpg"> Resim 2: Makrogözenekli çapraz bağlı iskele yapısı. (A) Birbirine bağlı makrogözenekli iskelenin 500 μm konfokal mikroskopi Z-yığınının 3D projeksiyonu. Ölçek çubuğu 500 μm'yi temsil eder. (B) Doğrudan sudan alınan bir kapak camı üzerinde ~ 10.000 mikrojel çubuktan oluşan birbirine bağlı ...

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

Interlinked Macroporous 3D Scaffolds from Microgel Rods

Tamamlayıcı reaktif gruplara sahip mikrojel çubuklar, sulu çözeltide birbirine bağlanma kabiliyetine sahip mikroakışkanlar yoluyla üretilir. Anizometrik mikrojeller, küresel tabanlı sistemlere kıyasla daha büyük gözeneklere sahip kararlı yapılara sıkışır ve birbirine bağlanır. GRGDS-PC ile modifiye edilmiş mikrojeller, hücre kültürü için kullanılabilecek makrogözenekli 3D yapılar oluşturur.

Mikrojel Çubuklardan Birbirine Bağlı Makrogözenekli 3D İskeleler

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

Bu protokol, mikro gözenekli iskelelere birbirine bağlanan mikro jel çubukların imalatını açıklamaktadır. Bu iskeleler, verimli hücre hücresi etkileşimi için gerekli alanı sağlayan hücrelerle kombinasyon halinde kullanılabilir. İki farklı tipte mikro jel çubuk temas halinde birbirine bağlanır.Yüksek en-boy oranında, küresel mikro jellere kıyasla daha az sentetik malzeme kullanarak iskele stabilitesini korurken daha büyük gözeneklere yol açar. Mikrogözenekli iskeleler, hasarlı dokuyu onarmak için endojen hücrelerin infiltrasyonunu ve etkileşimini önemli ölçüde artıracaktır. Büyük gözenekler, besinleri büyüyen dokuya değiştirmek için kan damarı oluşumunu kolaylaştıracaktır.İskele malzemesinin azaltılması, hem in vitro hem de in vivo uygulamalar için önemli olan doku oluşumu için daha fazla açık alan sağlandığı için faydalıdır. Kritik bir husus, çipülasyon tekniğindeki mikrofitiktir. Mikro jel çubukların sürekli üretimini sağlamak için, ürün tıkanmadan tüpün dışına etkili bir şekilde taşınmalıdır.Başlamak için, iğneleri polietilen tüplere yerleştirin ve gazı şırıngadan ve tüpten çıkarın. Ardından, ürün toplama için çıkışa ek bir polietilen tüp yerleştirin. Ardından, tüm cam şırıngaları ve şırınga pompalarını yerleştirin ve her boru ucunu ilgili girişe yerleştirin.Ardından, mikroskopu yağlı su kesitine odaklayın. Dağınık fazda kanalın ıslanmasını önlemek için kanalı önce yağ ile doldurmak için ilk yağ şırınga pompasını çalıştırın. Daha sonra, ilk yağ akış hızını saatte 30 mikrolitreye düşürün ve enine kesitte dağılmış sulu faz gözlemlenene kadar prepolimer şırınga pompasını çalıştırın.Ardından, ön polimer akış hızını saatte 30 mikrolitreye ayarlayın ve mikroskobu çıkışa odaklayın. Ardından, ikinci yağ şırınga pompasını çalıştırın ve akış rejimi stabil olana kadar bekleyin. Çıkış tüpünü bir toplama kabına yerleştirin ve UV ışınlama sistemini, ışımanın santimetre kare başına 900 ila 1000 mili watt aralığında olacağı şekilde ayarlayın.Ve ışınlama noktası, çıkıştan önceki düz kanal kısmıdır. UV ışınlamasından önce, 3.0 ila 4.5 aralığında istenen en boy oranını elde etmek için ön polimerin ve ilk yağın akış hızlarını ayarlayın ve ışınlama noktasının boyutuna bağlı olarak dağılmış fazın ışınlama süresini yaklaşık 2.3 saniyeye ayarlayın. Ardından UV ışınlamasına başlayın ve gerekirse akış hızlarını önceki alt bölüme göre tekrar ayarlayın.Ardından, koleksiyon kapsayıcısını değiştirin ve ürün koleksiyonu başlangıç saatini ve akış hızlarını not edin. Koleksiyonu sonlandırmak için, saati belirten koleksiyon kapsayıcısını kaldırın. Daha sonra, ışınlamayı ve tüm şırınga pompalarını durdurun.Daha sonra ürünü her biri beş kez n-Hekzan, izopropanol ve deiyonize su ile yıkayın. Daha sonra çubuk çökelmesinden sonra süpernatantı çıkarın. İlk bileşen dağılımını konik 1.5 veya iki mililitrelik şeffaf bir şişeye aktarın.Ardından, ikinci bileşeni kontrollü bir şekilde 100 mikrolitrelik bir pipetle sürekli bir işlemle ekleyin ve sıvı almak için pipeti kullanarak içeriği doğrudan karıştırın ve tekrar ekleyin. Daha sonra, kalan tüm epoksi gruplarını serbest amin ve thyal taşıyan hücre yapışkan peptidi ile değiştirmek için birbirine bağlı yapıya G R G D S P C çözeltisi ekleyin ve gece boyunca oda sıcaklığında bırakın. Daha sonra, reaksiyona girmemiş molekülleri deiyonize suyla yıkayarak çıkarın ve süpernatanı çıkarın.Su seviyesini düşürdükten sonra, şişeyi açın ve dalga boyundaki UV ışığıyla, 250 ila 300 nanometre ile ışın. Sonra şişeyi kapatın ve şişeyi temiz bir tezgaha aktarın. Daha sonra steril suyla yıkayın.Şişedeki suyu hücre kültürü ortamı ile değiştirin ve beş dakika boyunca dengeye izin verin. Daha sonra, makro gözenekli iskeleyi bir spatula dökerek veya kullanarak deney için bir hücre kültürü kuyu plakasına aktarın. Konfokal mikroskopi, 3D makro gözenekli yapının birbirine bağlı amin ve epoksi işlevselleştirilmiş mikro jel çubuklardan oluştuğunu ortaya koydu.Yapı, iki veya üç saniye içinde oluşturulan yaklaşık 10.000 mikro jel çubuktan oluşan kompakt bir geometri sergiliyor. Effective Young'ın amin ve epoksi mikro jel çubuklarının modülü ile birlikte amin ve epoksi mikro jel küreleri nano girinti ile ölçülür. Aktif fonksiyonel grupları tespit etmek için, floresein iso tiyosiyanat, birincil amino gruplarını görselleştirmek için kullanılabilir ve epoksi gruplarını etiketlemek için floresein amin izomeri kullanılabilir.Amin mikro jel çubuklar, deiyonize suda ortalama uzunluğu 553 mikrometre ve ortalama genişliği 193 mikrometre olan boyutlara sahiptir ve bu da yaklaşık 3.0 en boy oranına neden olur. Makro gözeneklerin ve mikro jel çubuklardan oluşan iskelelerin ortalama değerleri 100 mikrometredir ve gözenek boyutlarının %90'ı 30 mikrometreden 150 mikrometreye kadar değişmektedir. Mikro jeller gibi küre, gözenek boyutları yaklaşık 10 ila 55 mikrometre arasında olan ve ortalama değeri yaklaşık 22 mikrometre olan kümelerle sonuçlanır.Tanımlanan mikro jel çubuklar, rastgele karıştırma ile birbirine bağlı mikro gözenekli iskeleler üretmek için tasarlanmıştır. Kontrollü bir karıştırma prosedürü, gelecekte daha özel iskele geometrilerinin üretilmesine izin verebilir. Mikro jellerin sertliği ve biyokimyasal ipuçları, satış gereksinimlerine göre değişebilir.Farklı yapı taşlarını birleştirerek, bir iskele içinde çok çeşitli geometriler ve özellikler elde edilebilir. Bu şekilde, çok hücreli dokular oluşturmak için belirli hücreleri verimli bir şekilde hedefleyebiliriz.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Elastomeric PGS Scaffolds in Arterial Tissue Engineering

Elastomerik PGS Arter Doku Mühendisliği Yapı iskeleleri

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

3D Fibrin hazırlanması Kök Hücre Kültürü Uygulamaları için iskeleleri

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

Fare Embriyonik kök hücrelerden Mühendislik Sinir Dokular için Poli electrospun fibröz iskeleleri (gliserol-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

Eklem Kondrosit Kültür ve Kıkırdak Üretimi için 3D hidrojel iskeleleri

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

Yenidoğan Kardiyak iskeleleri: Rejeneratif Çalışmaları Roman Matrisler

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 Mekansal Hücre Kültürleri için hücre yapı iskeleleri olarak biyo-uyumlu sıvı kristal Elastomer Köpüklerin sentezi

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

Üç boyutlu peptid iskele memeli hücrelerinde kültür

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 matris kıkırdak elde edilen iskele imalatı

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 gözenekli selüloz Nanocomposite hidrojel iskele baskılı

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 Hücrelerinin Viral Transdüksiyonu için Kuru Makrogözenekli Aljinat İskelelerinin İmalatı ve Kullanımı

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 ...