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Bioengineering

Preparación de Superficies de respuesta térmica nanoestructurados para la Ingeniería de Tejidos

Published: March 1, 2016 doi: 10.3791/53465

Introduction

superficies nanoestructuradas recientemente han atraído considerable atención debido a sus diversas aplicaciones potenciales, incluyendo patrones, cultivo celular, limpieza y cambio de superficie. Por ejemplo, las superficies superhydrophobic inspirados en la nanoestructura de la hoja de loto y otras superficies sensibles son capaces de reaccionar a los estímulos externos 1-4.

La película de Langmuir es uno de los recubrimientos de polímeros más ampliamente estudiados. Una película de Langmuir está formada por moléculas anfifílicas caer en una interfaz aire-agua 5-8. La película puede ser entonces transferida a una superficie sólida por adsorción física o química, y la conformación molecular sobre una superficie sólida se puede controlar utilizando métodos de transferencia vertical y horizontal 9-12. La densidad de la película de Langmuir se puede regular con precisión mediante la compresión de la interfaz aire-agua. Recientemente, este método también ha demostrado ser eficaz para la fabricación nanométrica structur mar-islaes mediante la utilización de copolímeros de bloques anfifílicos. Las nanoestructuras se supone que consisten en un núcleo de segmentos hidrófobos y una cubierta de segmentos hidrófilos 13-17. Además, el número de nanoestructuras sobre una superficie se regula controlando el área por molécula (A m) del copolímero de bloque en la interfase.

Nos hemos centrado en un original, el enfoque de la ingeniería de tejidos sin andamios únicos, ingeniería lámina celular, utilizando una superficie de cultivo sensible a la temperatura. La tecnología desarrollada se ha aplicado a terapias regenerativas para diversos órganos 18. Una superficie de cultivo sensible a la temperatura fue fabricado por injerto de poli (N -isopropylacrylamide) (PIPAAm), una molécula sensible a la temperatura, sobre una superficie de 19 a 27. PIPAAm y sus copolímeros presentan una temperatura de solución crítica inferior (LCST) en medio acuoso a temperaturas cerca de 32 ° C. La superficie de cultivo también exhibió una alternati sensible a la temperatura en entre hidrofobicidad e hidrofilicidad. A 37 ° C, la superficie injertada con PIPAAm se convirtió hidrófobo, y las células fácilmente conectado y proliferaron en la superficie, así como en poliestireno de cultivo tisular convencional. Cuando la temperatura se bajó a 20 ° C, la superficie se hizo hidrófila, y células separadas espontáneamente de la superficie. Por lo tanto, las células confluentes cultivadas en la superficie podrían ser cosechadas como una hoja intacta cambiando la temperatura. Estas propiedades de adhesión celular y la separación también se muestran por una superficie fabricada por recubrimiento de película de Langmuir para la demostración de laboratorio 26, 27. Se fabricó una película de Langmuir de copolímeros de bloque compuestos de poliestireno (P (St)) y PIPAAm (St-IPAAm). La película de Langmuir con una A específica m podría ser transferido horizontalmente a un sustrato de vidrio hidrofóbicamente modificado. Además, se evaluó la adhesión celular encendido y el desprendimiento de la superficie preparada en respuesta a la temperatura.

_content "> A continuación, describimos los protocolos para la fabricación de una película de Langmuir nanoestructurado compuesto por copolímeros de bloques anfifílicos termo-sensible en un sustrato de vidrio. Nuestro método puede proporcionar una técnica de fabricación eficaz para nanopelículas orgánicos en diversos campos de la ciencia de superficies y puede facilitar más el control efectivo de la adhesión celular en y el desprendimiento espontáneo de una superficie.

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Protocol

1. Síntesis de poli bloque de poliestireno (N -isopropylacrylamide) por dos pasos reversible de transferencia de cadena por adición-fragmentación (RAFT) polimerización por radicales

  1. Disolver estireno (153,6 mmol), 4-ciano-4- (ethylsulfanylthiocarbonyl) ácido sulfanylpentanoic (ECT; 0,2 mmol), y 4,4'-azobis (ácido 4-cianovalérico) (ACVA; 0,04 mmol) en 40 ml de 1, 4-dioxano. Congelar la solución en nitrógeno líquido al vacío durante 15-20 minutos para eliminar las especies reactivas y poco a poco se descongele a temperatura ambiente. Asegúrese de que la solución esté completamente descongelado y repetir este ciclo de desgasificación por congelación-descongelación de la bomba tres veces.
  2. Obtener el poliestireno (PST) (Mw: 13.500) como agente de RAFT macro mediante polimerización a 70 ° C durante 15 horas en un baño de aceite.
  3. Agente de macro BALSA precipitado PSt con 800 ml de éter y se seca al vacío.
  4. Disolver monómero IPAAm (4,32 mmol), agente de RAFT macro PST (0,022 mmol), y ACVA (0,004 mmol) en 4 ml de 1,4-dioxano.
  5. retirarel oxígeno en la solución por los ciclos de desgasificación por congelación bombeo-descongelación como se ha mencionado en el paso 1.1.
  6. Realizar una polimerización a 70 ° C durante 15 horas en un baño de aceite después de la desgasificación. Obtener sintetizado molécula St-IPAAm (Mw: 32.800) en la misma manera que el agente de RAFT macro PST.

2. Preparación de sustratos de vidrio Silanized hidrófoba modificados

  1. sustratos de vidrio de lavado (24 mm x 50 mm) con un exceso de acetona y etanol y se somete a ultrasonidos durante 5 min para eliminar contaminantes de la superficie.
  2. Secar los sustratos en un horno a 65 ° C durante 30 min. A continuación, utilice plasma de oxígeno (400 W, 3 min) para activar las superficies de los sustratos a temperatura ambiente.
  3. Sumergir los sustratos en tolueno que contiene 1% hexiltrimetoxisilano durante la noche a RT a silanizar el sustrato.
  4. Lavar los sustratos silanizados en tolueno y se sumerja en acetona durante 30 minutos para eliminar los agentes que no han reaccionado.
  5. sustratos de recocido durante 2 horas a 110 ° C para inmovilizar a fondo los sTu cara.
  6. Cortar los sustratos silanized por un cortador de vidrio de 25 mm x 24 mm para adaptarse a las placas de cultivo celular (tamaño del plato: φ35 mm).

3. Preparación de Langmuir Films y Cine-transferido Superficie

  1. Coloque el instrumento película de Langmuir en un armario para evitar la acumulación de polvo.
  2. Lavar la artesa de Langmuir (tamaño: 580 mm x 145 mm) y las barreras con agua destilada y etanol para eliminar los contaminantes.
  3. Secar la cubeta y las barreras frotando con una toalla sin pelusa. A continuación, llenar la cubeta con aproximadamente 110 ml de agua destilada, y establecer las barreras a ambos lados de la artesa. Tenga en cuenta que el agua destilada se debe añadir sin derramar en los siguientes pasos 3,5-3,13.
  4. Calentar una placa de Wilhelmy de platino (perímetro: 39.24 mm) para el control de la tensión superficial con un quemador de gas hasta que la placa se vuelve rojo y luego lavar con agua destilada para eliminar los contaminantes. Suspender la placa de Wilhelmy en un cable conectado ael instrumento superficie de presión-medición.
  5. Poner a cero el instrumento superficie de presión de medición de acuerdo con el protocolo del fabricante. Comprimir la interfase aire-agua en la cubeta por las barreras en ambos lados de la cubeta hasta que la interfaz alcanza aproximadamente 50 cm 2 sin ningún tipo de gotas de polímero.
  6. Aspirar los contaminantes pequeños hasta que la presión en la superficie es casi 0 mN / m.
  7. Volver a colocar las barreras en ambos lados, y añadir agua destilada para compensar la disminución de agua destilada desde el paso 3.6.
  8. Disolver 5 mg de la molécula de St-IPAAm sintetizado en 5 ml de una solución de desarrollo de cloroformo.
    Nota: diclorometano o tolueno también se puede utilizar como disolvente.
  9. deje caer suavemente 27 l de St-IPAAm disueltos en cloroformo en la cubeta usando una microjeringa o micropipeta.
  10. Después de esperar 5 min para permitir la evaporación completa de cloroformo, mover ambas barreras horizontalmente para comprimir el molecu St-IPAAmLe en la interfase. Mantener la tasa de compresión de las barreras a 0.5 mm / seg hasta que el área objetivo de 50 cm 2 se alcanza.
    Nota: Una tasa de compresión rápida provoca defectos en la película de Langmuir.
  11. Medir la presión superficial (π) -A m isotermas con la placa de Wilhelmy de platino unida a la superficie de presión del instrumento de medición de durante la compresión de acuerdo con el protocolo del fabricante.
  12. Después de alcanzar el tamaño del área objetivo, mantener la superficie durante 5 min para permitir que las moléculas de St-IPAAM se relajen; las moléculas no alcanzan el equilibrio inmediatamente después de la compresión.
  13. La transferencia de la película de Langmuir a un sustrato de vidrio modificado hidrófobamente usando un aparato de transferencia durante 5 min para adsorber fuertemente la película. Fijar el sustrato de vidrio hidrófobo en paralelo en el dispositivo. Conectar el dispositivo a una etapa de alineación y se mueven perpendicularmente.
  14. Levante el sustrato horizontalmente con el aparato de transferencia y seco durante 1 día en un desiccator.

4. Optimización de cultivo de células y la adhesión celular y Desprendimiento en la Superficie de Langmuir película transferida

  1. Para preparar las suspensiones de células, células endoteliales cultura bovina de la arteria carótida (BAECs) para tercera confluencia a 37 ° C en 5% de CO2 y 95% de aire en el cultivo de tejidos de poliestireno (TCPS) con de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) que contiene 10% fetal de suero bovino (FBS) y 100 U / ml de penicilina.
  2. Después de alcanzar la confluencia, el tratamiento de BAECs con 3 ml de 0,25% de tripsina-EDTA durante 3 min a 37 ° C en 5% de CO2 y 95% de aire.
  3. Desactive la tripsina-EDTA mediante la adición de 10 ml de DMEM que contenía el 10% de FBS, y recoger la suspensión de células a un tubo cónico de 50 ml.
  4. Centrifugar a 120 xg durante 5 min, y aspirar el sobrenadante. Vuelva a suspender las células con 10 ml de DMEM.
  5. Coloque las superficies St-Ipaam bajo luz ultravioleta sobre un banco limpio para esterilizar durante 5 min.
  6. Sembrar el ce recuperadoLLS en el St-IPAAm superficies a una concentración de 1,0 x 10 4 células / cm 2 contados por un hemocitómetro desechable y observar las células en las superficies por un microscopio equipado con una incubadora a 37 ° C con 5% de CO2 y 95% aire.
    Nota: Esterilizar las superficies St-Ipaam por la luz ultravioleta equipado con una mesa de trabajo limpia.
  7. Registra imágenes con lapso de tiempo de BAECs adherentes de aproximadamente 24,5 horas a 37 ° C mediante un microscopio de contraste de fases con un aumento de 10X. Después de BAEC adhesión, ficha desprendimiento de las BAECs de la superficie St-IPAAm a 20 ° C durante aproximadamente 3,5 hr.

5. Hoja de la célula de fabricación en las superficies transferidas con película de Langmuir

  1. BAECs de cultivo utilizados en la misma forma descrita en la Sección 4.
  2. Sembrar un total de 1,0 x 10 5 células / cm 2 en superficies St-IPAAM y se incuba durante 3 días a 37 ° C en 5% de CO 2. Confluentes BAECs separa espontáneamente a 20 ° C.

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Representative Results

Los copolímeros de bloques compuestos de poliestireno y poli (N -isopropylacrylamide) (St-IPAAms) con pesos moleculares específicos se sintetizaron por polimerización por radicales balsa. ECT se preparó como un agente de transferencia de cadena como se describe en Moad et al. 28. Dos moléculas St-IPAAm de diferentes longitudes de cadena PIPAAm se sintetizaron, y los polímeros de bloques obtenidos se caracterizan por 1 H resonancia magnética nuclear (RMN) y cromatografía de permeación en gel (GPC). Los pesos moleculares de St-IPAAms eran 32.800 y 67.900, con una distribución de peso molecular estrecha (1,31 y 1,50). Las conversiones de monómero de poliestireno agente de RAFT macro y PIPAAm se encontró que eran 17,4% y más del 85,0%. La sintetizado St-IPAAms fueron nombrados St-St-IPAAm170 y IPAAm480, respectivamente.

Películas de Langmuir con diversas áreas por molécula (A m) se fabricaron en unainterfase aire-agua dejando caer moléculas St-Ipaam disueltos en solución de cloroformo (Figura 1A). Después de dejar moléculas St-IPAAm, la presión superficial de la interfaz aire-agua se fijó en 0 mN / m y aumentó continuamente mediante el cierre de la interfaz durante la compresión con las barreras (Figura 1B). Cualquier defecto en las películas de Langmuir formadas en una interfaz aire-agua pueden ser inferidos de la isoterma de m π-A. La película St-IPAAm Langmuir preparada se transfiere a un sustrato de vidrio hidrofóbicamente modificada (St-IPAAm superficie) (Figura 1C). La superficie transferido película se evaluó por microscopía de fuerza atómica (AFM). La figura 2 muestra imágenes topográficas AFM (1 x 1 m) de las superficies de St-IPAAm170 y St-IPAAm480. Se observaron nanoestructuras en las superficies St-Ipaam, mientras que tales estructuras se observaron sólo en raras ocasiones sobre el sustrato hidrofóbico desnudo. El tamaño y forma de las nanoestructuras se dependen fuertementet en A m y la composición de St-IPAAm. AFM imágenes topográficas confirmaron que las películas de Langmuir podrían ser transferidos de forma homogénea sobre el sustrato de vidrio modificado hidrófobo y que las morfologías de superficie podrían ser controladas por la composición molecular y A m.

La estabilidad de la película St-IPAAm Langmuir fue evaluado por un reflexión total atenuada de transformación de Fourier espectroscopio de infrarrojos (ATR / FT-IR). La cantidad de PIPAAms en el sustrato de vidrio hidrófobo puede ser estimado por una línea de calibración obtenida a partir de relación de intensidad de pico de 1.000 cm -1 derivada de vidrio (Si-O) y 1.650 cm-1 derivadas de PIPAAm (C = O). La recta de calibración se calcula a partir de una serie de cantidades conocidas de PIPAAm fundido en el cristal hidrófobo. Las cantidades de PIPAAm de St-IPAAm170 (10 nm 2 / molécula) y St-IPAAm480 (40 nm 2 / molécula) sobre el sustrato se encontró que eran 0,87 mg/ cm 2 y 0,63 g / cm 2, respectivamente. La cantidad de PIPAAm en la superficie después de lavado con agua destilada era casi el mismo que los de las superficies sin lavar. Estos resultados indicaron que las superficies de St-IPAAM fabricados eran estables en una condición del agua.

A continuación examinó la adhesión y el desprendimiento de las células endoteliales de arteria carótida bovina (BAECs) en las superficies St-Ipaam. La fotografía a intervalos de BAECs adherentes y desprendimiento en la superficie de St-IPAAm480 a 40 nm 2 / molécula se muestra en la figura animada 1. Adherente BAECs a 37 ° C se separaron rápidamente de ambas St-IPAAm170 y St-IPAAm480 después de la disminución de la la temperatura a 20 ° C. El número de células adherentes en St-St-IPAAm170 y IPAAm480 a 37 ° C fue de 0,6 x 10 4 células / cm2 y 0,9 x 10 4 células / cm2, respectivamente, lo que indica que el número de células adherentess fue modulada por la composición de la superficie St-IPAAm. láminas de células también se podrían recuperar separando BAECs cultivadas confluentes de estas superficies St-Ipaam. La lámina celular recuperada se visualiza como una estructura de celdas bidimensional (Figura 3). Las células alcanzaron la confluencia después de tres días de cultivo en St-St-IPAAm170 y IPAAm480 superficies a 37 ° C, y la capa celular se recuperó rápidamente después de la reducción de la temperatura de 37 ° C a 20 ° C. El efecto del peso molecular y un m de St-IPAAms en la recuperación de lámina de células se resume en la Tabla 1. Se evaluó la viabilidad de las láminas de células por tinción con azul de tripano después de la separación de la hoja de BAECs. Las células tratadas con tripsina-EDTA en el sustrato de vidrio a 37 ºC se utilizaron como control. proporciones de células muertas en St-IPAAm170, St-IPAAm480 y el sustrato de vidrio hidrófobo como control se calcularon en aproximadamente 11,0%, 7,7% y 11,7%, respectivamente. Estos resultados indicaron que ceviabilidad ll apenas se ve afectada por la reducción de la temperatura.

Figura 1
Figura 1:. Preparación de una superficie transferido película de Langmuir respuesta térmica (A) El bloque de poliestireno poli (N -isopropylacrylamide) (St-IPAAm) solución de cloroformo se dejó caer suavemente sobre una interfaz aire-agua. La presión superficial se midió durante la compresión para detectar cualquier defecto en la película de Langmuir. (B) Dos barreras fueron utilizados para comprimir las moléculas de St-Ipaam en la interfaz hasta un área objetivo de 50 cm se alcanzó 2. (C) Después de la compresión, un sustrato de vidrio de cubierta hidrófobamente modificado se coloca horizontalmente en la interfaz con una etapa de alineación para 5 min. El sustrato fue levantado horizontalmente y se secó durante 1 día. Esta cifra ha sido ligeramente modificada a partir de la publicación por Sakuma et al. 27

Figura 2
Figura 2:. Microscopía de fuerza atómica (AFM) imágenes topográficas (1 x 1 m) de Langmuir superficies transferido con película (superficie de St-IPAAm) Panel izquierdo: superficies nanoestructuradas de St-IPAAm170 con una A m de 10 nm 2 / molécula. Panel derecho: superficies nanoestructuradas de St-IPAAm480 con una A de 40 nm m 2 / molécula. Las imágenes AFM se obtuvieron en el modo de tapping usando un voladizo de silicio dopado con fosfato con una constante de resorte de 3 N / m y la frecuencia de resonancia de 70 a 90 kHz.

figura 3
Figura 3: Imagen macroscópica de una lámina celular recuperada en una superficie transferida película de Langmuir con St-IPAAm480 y una A m de 40 nm

película 1
Animada Figura 1: . (Haga clic derecho para descargar) fotografías con lapso de tiempo de BAECs adherencia y desprendimiento en una superficie transferida película de Langmuir con St-IPAAm480 y un Am de 40 nm 2 / molécula. Las imágenes se recogieron a intervalos de 2 min y las imágenes recogidas se proporcionan como una película en 960x de velocidad. losbarra de escala en la película es de 50 micras.

St-IPAAm170 St-IPAAm480
3 [nm 2 / molécula] 10 [nm 2 / molécula] 40 [nm 2 / molécula] 3 [nm 2 / molécula] 10 [nm 2 / molécula] 40 [nm 2 / molécula]
débil adhesión Bueno apenas recuperada débil adhesión débil adhesión Bueno

Tabla 1:. Recuperación de las células endoteliales de la arteria carótida bovina hoja (BAEC) de una superficie transferido película de Langmuir con diferentes densidades y longitudes de cadena PIPAAm "buena" representa ce intactala recuperación de hoja ll. "Casi recuperado" significa que las células podrían ser confluently cultivadas y las células cultivadas mostraron poco o ningún desprendimiento de la superficie incluso después de una reducción de la temperatura. "Adherencia débil" significa que las células no fueron cultivadas hasta confluencia a 37 ° C durante 3 días.

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Discussion

Una superficie sensible a la temperatura fue fabricado por el método de Langmuir-Schaefer, y las propiedades de la superficie para la recuperación de la adhesión celular / desprendimiento y lámina de células se optimizaron. Cuando se utiliza este método para la fabricación de superficies, varios pasos son críticos. La composición molecular de las moléculas de St-IPAAM tiene un gran efecto sobre la estructura de la superficie y la estabilidad de la superficie, y por extensión, sobre la adhesión celular y desprendimiento. En particular, las moléculas de St-IPAAM deben tener una distribución estrecha del peso molecular. En nuestro método, dos moléculas St-IPAAm con diferentes longitudes de cadena PIPAAm se sintetizaron por polimerización balsa, que permite el control del peso molecular y distribución de peso molecular.

Deben tomarse medidas para evitar la contaminación de la interfase aire-agua durante la preparación de la superficie de St-IPAAm para evitar defectos de las nanoestructuras. Antes de dejar caer las moléculas de polímero sobre la interfaz, contaminants deben ser aspiradas hasta que la presión en la superficie alcanza aproximadamente 0 mN / m. La contaminación tiende a acumularse en los bordes de la cubeta y la placa de Wilhelmy. Debido a que la placa de Wilhelmy tenía algo de contaminación en su superficie, se recocido. Cuando se utiliza una placa de Wilhelmy papel, la etapa de aspiración en la interfase se debe repetir al menos dos veces. La curva isoterma m π-A también depende de la presencia de contaminación en la interfase aire-agua. Recomendamos que la curva de las isotermas obtenerse más de una vez antes de la fabricación de la película. Debido a la contaminación del sustrato de vidrio modificado hidrófobo también puede ocurrir, el sustrato debe ser soplado con aire fresco o gas nitrógeno para eliminar la contaminación.

Para fabricar consistentemente superficies transferido con película de Langmuir (superficie St-IPAAm), el segmento hidrófobo de un polímero es importante debido a que la interacción hidrófoba entre la película de Langmuir y hidrófoba i vidrio modificado s la fuerza impulsora de la reacción. En este estudio, debido a que el copolímero de bloque se compone de poliestireno, que es fuertemente hidrofóbico, y PIPAAm hidrófilo a temperatura ambiente, la película transferida se adhirió de manera estable al sustrato, incluso en condiciones de agua o de cultivo celular. Esto indica que los segmentos hidrófobos juegan un papel importante en la fabricación de una superficie robusta St-IPAAm.

Para controlar la adhesión celular y el desprendimiento en una superficie sensible a la temperatura, tanto la composición molecular y el control preciso de la densidad son importantes. En este método de Langmuir-Schaefer, el área por molécula (A m) de polímero sintetizado por una cantidad dada de moléculas se redujo y el área objetivo de una interfase aire-agua puede ser controlada por compresión. El A m de dejar caer las moléculas de St-Ipaam en teoría se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

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donde A es el área de la interfaz, M w es el peso molecular de St-IPAAms, c es la concentración de la solución de cloroformo, N A es el número de Avogadro, y V es el volumen de la solución de polímero se redujo. Estructuras mar-isla a nanoescala se observan en las superficies de St-Ipaam después de la fabricación porque los polímeros anfífilos forman estructuras de auto-organización en una interfaz aire-agua, como se ha descrito en estudios previos 13-17. El tamaño y la cantidad de estructuras a nanoescala se controló mediante un metros y el peso molecular de St-IPAAms.

La adhesión celular y el desprendimiento se evaluaron en superficies recubiertas con PIPAAm fabricados por varios métodos, incluyendo la irradiación de haz de electrones, polimerización de RAFT iniciado la superficie y el giro recubrimiento 19-27. Debido a la densidad, peso molecular, y la estructura PIPAAm afectar cell adherencia y desprendimiento, técnicas precisas para la fabricación de la superficie recubierta con PIPAAm son importantes. En este método de Langmuir-Schaefer, densidad, peso molecular y de la superficie nanoestructuras podrían ser controlados como se describe anteriormente. La adhesión celular y desprendimiento en las superficies de St-Ipaam fueron afectadas drásticamente por varios metros y una composición molecular St-IPAAm, y algunas condiciones de St-IPAAm superficies para la adhesión celular y el desprendimiento podría optimizarse aún más. Estos resultados indican que este método puede controlar la interacción entre la superficie St-IPAAm y células.

Para recuperar reproducible lámina de células intactas, el diseño de un polímero anfífilo es más importante. Cuando sólo polímeros hidrófilos se fabrican en una superficie por un método de Langmuir-Schaefer, polímeros recubiertas se lavan fácilmente por el agua destilada o medio de cultivo. Este resultado indicó que el polímero hidrófobo débil no se debe utilizar para la recuperación de forma reproducible lámina celular en este metod porque el polímero superficie modificada era inestable en una condición del agua. En nuestro método, el segmento hidrófilo en un polímero anfifílico permite la fabricación robusta sobre una superficie sin lavar a cabo por una solución acuosa. Además, puesto que la película de Langmuir se transfirió paralelamente a un substrato de vidrio en este estudio, no se observaron estructuras mar-isla nano-escala en la superficie. Aunque la estructura de la película de Langmuir en el lado basal es bien conocido por ser diferente de la que en el lado apical, la estructura se fija mediante una transferencia en paralelo.

La terapia celular y la medicina regenerativa se han centrado en la posibilidad de que los pacientes que no responden a otros tratamientos curativos. Nuestro laboratorio ha desarrollado un enfoque de ingeniería original, único libre de andamio tejido usando ingeniería lámina celular fabricado en una superficie de cultivo sensible a la temperatura con aplicaciones potenciales en la ingeniería de tejidos. Varios ensayos clínicos con láminas de células son already en marcha y han demostrado resultados exitosos para varios tipos de tejidos 29-31. Aunque BAECs se utilizaron como fuente de células para la fabricación de láminas de células, otras fuentes de células, incluyendo las células madre, se puede utilizar para fabricar hojas en una superficie St-IPAAm mediante la optimización de las combinaciones de A m y la composición molecular de las moléculas de St-IPAAm. Esta tecnología no convencional contribuirá no sólo a la fácil producción de superficies nanoestructuradas, sino también a las estrategias de cultivo de células fundamentales para el uso en la medicina regenerativa.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
N-isopropylacrylamide Kohjin No catalog number
Azobis(4-cyanovaleric acid) Wako Pure Chemicals 016-19332
Styrene Sigma-Aldrich S4972
1,3,5-trioxane Sigma-Aldrich T81108
1,4-Dioxane Wako Pure Chemicals 045-24491
DMEM Sigma  D6429
PBS Nakarai 11482-15
Streptomycin GIBCO BRL 15140-163
Penicillin GIBCO BRL 15140-122
Trypsin-EDTA Sigma T4174
FBS Japan Bioserum JBS-11501
BAECs Health Science Reserch Resources Bank JCRB0099
Cover Glasses Matsunami Glass Industry C024501
AFM NanoScope V Veeco
1H NMR INOVA 400 Varian, Palo Alto
ATR/FT-IR NICOLET 6700 Thermo Scientific
GPC HLC-8320GPC Tosoh
TSKgel Super AW2500, AW3000, AW4000 Tosoh
Langmuir-Blodgett Deposition Troughs  KSV Instruments KN 2002 KSV NIWA Midium trough
Nikon ECLIPSE TE2000-U Nikon

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References

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Preparación de Superficies de respuesta térmica nanoestructurados para la Ingeniería de Tejidos
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Sakuma, M., Kumashiro, Y., Nakayama, More

Sakuma, M., Kumashiro, Y., Nakayama, M., Tanaka, N., Haraguchi, Y., Umemura, K., Shimizu, T., Yamato, M., Okano, T. Preparation of Thermoresponsive Nanostructured Surfaces for Tissue Engineering. J. Vis. Exp. (109), e53465, doi:10.3791/53465 (2016).

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