مقالة منهجية

ألياف النانو البروتين ECM والنانو المهندسة طريق الجمعية بمبادرة السطحية

DOI:

10.3791/51176

⸱

أبريل 17, 2014

 ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, Carnegie Mellon University, 2Department of Materials Science and Engineering, Carnegie Mellon University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ووصف طريقة للحصول على ألياف النانو والنانو معقدة من واحد أو عدة البروتينات المصفوفة خارج الخلية. يستخدم هذا الأسلوب تفاعلات البروتين السطحي لخلق مواد البروتين على أساس قائمة بذاتها مع تكوين الانضباطي والهندسة المعمارية لاستخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات هندسة الأنسجة والتكنولوجيا الحيوية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويتم تصنيع المصفوفة خارج الخلية (ECM) في الأنسجة وتجميعها من قبل الخلايا لتشكيل ييفي 3D، شبكة البروتين مع تنظيم محكم قطر الألياف وتكوينها وتنظيمها. بالإضافة إلى توفير الدعم الهيكلي، والخصائص الفيزيائية والكيميائية للECM تلعب دورا هاما في العمليات الخلوية متعددة بما في ذلك التصاق، والتمايز، وموت الخلايا المبرمج. في الجسم الحي، يتم تجميعها في ECM من خلال تعريض خفي التجميع الذاتي (اللييفات) مواقع داخل البروتينات . هذه العملية تختلف عن البروتينات المختلفة، ولكن فبرونيكتين (FN) اللييفات هو، تتميز بشكل جيد ويخدم كنظام نموذج لبوساطة خلية التجمع ECM. على وجه التحديد، وخلايا المستقبلات استخدام إنتغرين على غشاء الخلية لربط dimers FN والقوات مقلص ولدت أكتوميوزين تتكشف وفضح مواقع الربط لتجميع ألياف غير قابلة للذوبان في. هذه العملية بوساطة مستقبلات الخلايا تمكن لتجميع وتنظيم ECM من الأنسجة الخلوية لهيئة السلع التموينيةليه. هنا، نقدم طريقة تسمى بمبادرة سطح التجمع (SIA)، والذي يلخص الخلية بوساطة تجميع مصفوفة باستخدام تفاعلات البروتين على سطح تتكشف البروتينات ECM وتجميعها إلى ألياف غير قابلة للذوبان. الأولى، وكثف البروتينات ECM الصعود إلى polydimethylsiloxane مسعور (PDMS) السطح حيث أنها تفسد جزئيا (تتكشف) وفضح المجالات ملزمة خفي. ثم يتم تحويل البروتينات تكشفت في واضحة المعالم الدقيقة وnanopatterns من خلال microcontact الطباعة على بولي حراريا استجابة (N-isopropylacrylamide) (PIPAAm) السطح. حل أثار حراريا للPIPAAm يؤدي إلى التجميع النهائي وإطلاق سراح غير قابلة للذوبان ألياف النانو البروتين ECM والنانو مع هندستها واضحة المعالم. أبنية معقدة ممكنة عن طريق الهندسة تعريف أنماط على الطوابع PDMS تستخدم لmicrocontact الطباعة. بالإضافة إلى FN، ويمكن استخدام عملية SIA مع laminin، الفيبرينوجين والكولاجين النوع الأول والرابع لخلق متعددة المكونات النانوية ECMتوريس. وبالتالي، SIA يمكن استخدامها لهندسة المواد القائمة على البروتين ECM مع مراقبة دقيقة على تكوين البروتين، والألياف وهندسة العمارة السقالة من أجل تلخيص هيكل وتكوين ECM في الجسم الحي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وتتكون المصفوفة خارج الخلية (ECM) في أنسجة متعددة الوظائف البروتينات المشاركة في تنظيم الفيزيائية والكيميائية للعمليات الخلية متعددة بما في ذلك التصاق، والانتشار، والتمايز، وموت الخلايا المبرمج 1-3. يتم تصنيعه في ECM، وتجميعها، والذي نظمته الخلايا والألياف البروتين المكونة لها تركيبة فريدة من نوعها، وحجم الألياف، وهندستها المعمارية المترابطة التي تختلف مع نوع الأنسجة والمرحلة التنموية. وقد أظهرت الأعمال الأخيرة أن ECM يمكن أن توفر العظة مفيدة لتوجيه الخلايا لتشكيل الأنسجة المهندسة 4، مما يدل على أن تلخص في ECM من حيث تكوينها وهيكلها قد تمكن من وضع المواد بيوميمتيك لتطبيقات هندسة الأنسجة والتكنولوجيا الحيوية.

وقد تم تطوير عدد من الأساليب لتصنيع السقالات هندسة البوليمر التي يمكن أن تحاكي جوانب ECM في الأنسجة. على سبيل المثال، وelectrospinning المرحلة separأوجه أثبتت كل من القدرة على تشكيل المصفوفات التي يسهل اختراقها من الألياف بأقطار تتراوح بين عشرات ميكرومتر وصولا الى عشرات نانومتر 5-7. وقد أظهرت كل من التقنيات أيضا أن المصفوفات التي يسهل اختراقها للغاية من ألياف النانو يمكن أن تدعم التصاق الخلية والتسلل إلى السقالة 8. ومع ذلك، هذه المناهج تقتصر في هندستها الألياف والتوجهات و3D أبنية المحتملة التي يمكن أن تنشأ. Electrospinning تنتج عادة السقالات مع ألياف إما موجهة بشكل عشوائي أو الانحياز للغاية في حين أن مرحلة الانفصال تنتج السقالات بألياف موجهة بشكل عشوائي. وهناك أيضا قيود على المواد، وعادة ما تستخدم مع البوليمرات الاصطناعية الباحثين، مثل بولي (ε-caprolactone) (8) وبولي (حمض اللبنيك المشترك، الجليكوليك) 9، والتي هي المغلفة في وقت لاحق مع بروتينات ECM لتعزيز التصاق الخلية. وتستخدم البوليمرات الحيوية الطبيعية أيضا، بما في ذلك نوع الكولاجين أنا 10، والجيلاتين 11، 12 الفيبرينوجين،الشيتوزان 13، والحرير 14، ولكن لا تمثل سوى مجموعة فرعية صغيرة من البروتينات الموجودة في الأنسجة الأصلية. معظم الأنسجة تحتوي على الوسط أكبر من البروتينات والسكريات بما في ذلك ECM فبرونيكتين (FN)، laminin (LN)، ونوع الكولاجين الرابع وحمض الهيالورونيك التي يصعب أو يستحيل افتعال ألياف النانو باستخدام الأساليب القائمة.

لمواجهة هذا التحدي، فقد ركزنا جهودنا البحثية على محاكاة طريقة تجميع الخلايا وتجميع وتنظيم الألياف البروتين ECM في محيطهم. في حين أن عملية تكون اللييفات معين يختلف عن البروتينات ECM مختلفة، وعادة ما يتم تشغيل تغيير متعلق بتكوين جزئي في جزيء البروتين ECM من قبل الأنزيمية أو التفاعل بوساطة مستقبلات، الذي يعرض مواقع التجميع الذاتي خفي. نحن هنا استخدام FN كنظام نموذج لفهم أفضل لعملية اللييفات. لفترة وجيزة، homodimers FN ربط إنتغرين المستقبلات على سطح الخلية عبر تسلسل الأحماض الأمينية RGD في نوع 10 IIأكرر حدة. مرة واحدة ملزمة، وبصرف النظر لل integrins التحرك عبر أكتوميوزين الانكماش وتتكشف dimers FN لفضح مواقع التجميع الذاتي خفي. تعرض هذه المواقع ملزمة FN-FN تمكن dimers FN لتجميع الى يفية غير قابلة للذوبان الحق على سطح الخلية 15. وقد أثبت العمل في أنظمة خالية من الخلايا أن مواقع ملزمة FN-FN خفي يمكن كشف من خلال تتكشف باستخدام denaturants 16 أو التوتر السطحي في ل-السائل الصلبة واجهة الهواء 17-19. ومع ذلك، يتم تقييد الألياف FN إنشاؤها بواسطة هذه التقنيات إلى أحجام الألياف محددة وهندستها وعادة ما تكون منضمة إلى السطح.

نحن هنا تصف وصف التجمع بمبادرة سطح النهج (SIA) 20 أن يتغلب على هذه القيود من خلال الاستفادة من التفاعلات بروتين السطح لخلق بذاتها غير قابلة للذوبان ألياف النانو، nanofabrics (أوراق 2D) والنانو أخرى تتكون من البروتينات ECM واحدة أو متعددة (الشكل 1 ). في هذه الصفحةrocess، وكثف من البروتينات ECM المدمجة، والتشكل كروية في حل والتشويه والتحريف جزئيا (كشف) في الصعود إلى منقوشة، polydimethylsiloxane مسعور (PDMS) ختم. ثم يتم تحويل البروتينات ECM في هذه الولاية على بولي حراريا استجابة (N-isopropylacrylamide) (PIPAAm) السطح من خلال microcontact الطباعة 22. عندما رطب مع 40 درجة مئوية الماء يبقى PIPAAm صلبة، ولكن عندما تبرد إلى 32 درجة مئوية فإنه يمر من خلال درجة حرارة المحلول أقل الحرجة (LCST) حيث يصبح ماء، تتضخم مع الماء ثم يذوب، والإفراج عن النانو ECM تجميعها الخروج من السطح. يوفر طريقة SIA السيطرة على أبعاد بدقة نانومتر النطاق. من خلال التحكم في المعايير الأساسية مثل تكوين، والهندسة الألياف، والهندسة المعمارية، فمن الممكن أن ألخص العديد من الخصائص من ECM وجدت في الجسم الحي، ووضع السقالات المتقدمة لتطبيقات هندسة الأنسجة والتكنولوجيا الحيوية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تلفيق مقلب ماجستير عن طريق الطباعة التصويرية

  1. تم تصميم ألياف النانو البروتين ECM، nanofabrics والنانو لتكون ملفقة الأولى باستخدام التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) والبرمجيات. ثم يتم نقل هذا الملف إلى CAD الضوئية. سوف نوع الضوئية تعتمد على قرار من السمات؛ مع الضوئية القائمة على الشفافية الكافية لميزة الأحجام وصولا الى ~ 10 ميكرون. ميزات أصغر <10 ميكرون سيتطلب الكروم على الزجاج الضوئية. ملفقة كل من ألياف النانو والنانو المقدمة هنا باستخدام الضوئية القائمة على الشفافية، وبالتالي كانت نانومتر النطاق في السمك ولكن لا أبعاد الوحشي.
    ملاحظة: من المهم أن نميز الذي مناطق الضوئية سوف تكون مظلمة (منع الأشعة فوق البنفسجية بالمرور) والتي سوف تكون شفافة (تسمح للضوء بالمرور عبر الأشعة فوق البنفسجية) وهذا، جنبا إلى جنب مع نوع من مقاومة للضوء (إيجابية أو سلبية) ، سوف تملي تضاريس النهائي من القالب الرئيسي.
  2. لبدء تصنيع القالب الرئيسي، يذوى رقاقة 4 "السيليكون عن طريق وضعها على موقد تعيين إلى 150 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة.
  3. توسيط رقاقة على ظرف الفراغ من تدور المغطي. صب SU8-2015 مقاومة للضوء سلبي على منتصف الرقاقة ويستمر صب في دوائر متحدة المركز حتى يتم تغطية حوالي ثلثي الرقاقة.
    ملاحظة: حافظ على زجاجة من SU8 بالقرب من رقاقة عندما تتدفق للحد من تشكيل فقاعات.
  4. برمجة spincoater على النحو التالي:
    • دورة انتشار: 500 دورة في الدقيقة مع تسارع 100 دورة في الدقيقة / ثانية لمدة 10 ثانية.
    • دورة تدور: 4،000 دورة في الدقيقة مع تسارع 100 دورة في الدقيقة / ثانية لمدة 30 ثانية.
    ملاحظة: ستكون هذه وصفة spincoating تشكل طبقة مقاومة للضوء وهذا هو ~ 10 ميكرون في سمك. عن طريق تغيير سرعة الغزل أو صياغة SU8، ويمكن تعديل سماكة.
  5. لينة خبز الرقاقة عن طريق وضعها على موقد تعيين إلى 95 درجة مئوية لمدة 3 دقائق.
  6. فضح الرقاقة للأشعة فوق البنفسجية من خلالوالضوئية لجرعة مجموعه 140 ميغا جول / سم 2.
    ملاحظة: SU8 هو مقاومة للضوء سلبي بالتالي سوف المناطق حيث الأشعة فوق البنفسجية قادرة على تمرير من خلال الضوئية تبقى بعد النامية وتصبح الميزات التي أثيرت على القالب الرئيسي.
  7. بعد التعرض خبز الرقاقة عن طريق وضعها على موقد تعيين إلى 95 درجة مئوية لمدة 4 دقائق.
  8. تطوير رقاقة عن طريق وضعها في مطور SU8 لمدة 3 دقائق. بعد 3 دقائق، وشطف الرقاقة مع ايزوبروبيل. إذا تم إنتاج فيلم أبيض أثناء الشطف، لا يتم وضع رقاقة تماما وينبغي أن توضع في إعادته المطور لمدة 30 ثانية أخرى. شطف مرة أخرى مع ايزوبروبيل. كرر هذه العملية حتى لا يشكل فيلم أبيض أثناء الشطف ايزوبروبيل.
  9. تجفيف رقاقة في تيار من النيتروجين ومكان في طبق بتري 150 ملم للحماية من الغبار.

2. جعل PDMS طوابع

  1. إعداد prepolymer PDMS من خلال الجمع بين قاعدة المطاط الصناعي وكيل علاج في10:01 نسبة ث / ث. وعادة ما تستخدم 80 غرام من قاعدة و 8 غرام من وكيل علاج لضمان عدم وPDMS كافية لتغطية القالب الرئيسي في طبقة سميكة 1 سم.
  2. خلط وديغا في PDMS باستخدام خلاط الجاذبية لتعيين التالية:
    • مزيج: 2،000 دورة في الدقيقة لمدة 2 دقيقة
    • ديغا: 2،000 دورة في الدقيقة لمدة 2 دقيقة.
  3. إذا خالط غير متوفر خلط PDMS باليد لمدة 10 دقيقة باستخدام 10 مل ماصة المصلية. ديغا الخليط عن طريق وضعها في مجفف فراغ لمدة 30 دقيقة لإزالة الفقاعات.
  4. صب يكفي PDMS prepolymer على القالب الرئيسي (منقوشة رقاقة السيليكون) لتشكيل طبقة سميكة 1 سم. علاج PDMS قبل الخبز عند 65 درجة مئوية لمدة 4 ساعات أو في درجة حرارة الغرفة لمدة 48 ساعة.
  5. مرة واحدة شفي، والمناطق التي تحتوي على أنماط يمكن قطع لتشكيل الطوابع PDMS. للتمييز بين الجانب الميزة من مساعدات من الطوابع PDMS، وقطع من الدرجة الأولى من واحدة من زوايا على مساعدات من الطوابع.

3. Microcontact العلاقات العامةinting من أنماط ECM

  1. نظيفة coverslips 25 مم الزجاج بواسطة صوتنة في الايثانول 95٪ لمدة 1 ساعة ثم الجافة في الفرن 65 درجة مئوية.
  2. إعداد الحل PIPAAm عن طريق إذابة PIPAAm في 1-بيوتانول بتركيز 10٪ (ث / ت، عادة 1 غ في 10 مل).
  3. توسيط ساترة الزجاج على فراغ تشوك من spincoater وماصة 200 ميكرولتر من الحل PIPAAm بحيث يتم تغطية سطح الزجاج بأكمله.
  4. Spincoat ساترة في 6،000 دورة في الدقيقة لمدة 1 دقيقة.
  5. تنظيف الطوابع PDMS بواسطة صوتنة في 50٪ من الإيثانول لمدة 30 دقيقة ثم الجافة تحت تيار من النيتروجين.
    ملاحظة: يجب أن يتم تنفيذ التجفيف والخطوات اللاحقة في مجلس الوزراء للسلامة الأحيائية للحفاظ على العقم للتطبيقات حيث سيتم استخدام النانو ECM مع الخلايا.
  6. معطف السطح المزخرف من كل PDMS ختم مع 200 ميكرولتر من محلول البروتين، وعادة 50 ميكروغرام / مل في الماء المقطر المعقم لFN. احتضان لمدة 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة.
    ملاحظة: اليتم طلاء حجم هو لPDMS ختم 1.5 سم 2، وسوف تحتاج إلى تعديل وفقا لحجم من الطوابع PDMS، البروتين ECM المستخدمة وتركيز البروتين ECM في الحل.
  7. غسل الطوابع PDMS في الماء المقطر لإزالة الزائدة من البروتين وجافة تماما تحت تيار من النيتروجين.
    ملاحظة: أي ترك الماء على الطابع تؤدي إلى حل مبكر للطلاء PIPAAm على ساترة ومنع نقل البروتين المناسبة.
  8. لتصنيع معقمة، ضع لل coverslips PIPAAm المغلفة داخل طبق بتري المغلقة وتعقيم باستخدام التعرض للأشعة فوق البنفسجية، 45 دقيقة تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية في خزانة السلامة الأحيائية كافية. إذا كان غير مطلوب العقم هذه الخطوة يمكن حذفها.
  9. أداء microcontact الطباعة عن طريق وضع الجانب سمة من سمات الطابع PDMS في اتصال مع ساترة PIPAAm المغلفة. إذا لزم الأمر، واستخدام ملقط لبخفة على الجزء الخلفي من الطوابع لإزالة أي فقاعات الهواء وضمان اتصال موحدة.
  10. بعد 5 ميلن، تقشر الطابع PDMS من ساترة.
  11. في هذه المرحلة، والبروتينات ECM إضافية يمكن منقوشة لخلق هياكل أكثر تعقيدا ومتعدد المكونات. وقد تم التحقق من ما يصل إلى 3 المطبوعات للعمل مع هذه العملية، وأكثر من ذلك قد يكون ممكنا.

4. الإفراج عن ECM ألياف النانو والنانو

  1. وضع PIPAAm ساترة المغلفة منقوشة في طبق بتري 35 مم وتفقد الدقة باستخدام نمط النقيض من المرحلة المجهري. اعتمادا على نمط، قد تكون كاميرا CCD اللازمة لحل ملامح النمط. ويمكن أيضا أن تستخدم مضان المجهري لتفقد نمط تقديم وصفت البروتينات ECM fluorescently.
  2. إضافة 3 مل من الماء المقطر 40 درجة مئوية إلى طبق بتري والسماح للمياه لتبريد تدريجيا.
  3. انحلال طبقة PIPAAm والافراج عن أنماط البروتين ECM يمكن رصدها باستخدام النقيض من المرحلة المجهري. إذا كان التطبيق لا تسمح باستخدام تك البصريةhniques، وإطلاق سراح يمكن رصدها عن طريق قياس درجة حرارة المحلول. عادة، يتم تبريد الماء إلى درجة حرارة الغرفة، أقل بكثير من LCST من PIPAAm (32 ° C)، لضمان وأفرج عن النانو البروتين ECM.
  4. بعد الإفراج عنهم، ألياف النانو، والنانو nanofabrics أخرى تطفو في الماء. لاستخدامها لمزيد من التطبيقات التي يحتاجونها لمعالجته. والنهج الدقيق تعتمد على الهدف التجريبية ويمكن أن تشمل الخطوات مثل شل حركة على سطح آخر، تتحرك مع نظام مياداة مجهرية أو التضمين في هيدروجيل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

SIA قادر على ألياف النانو الهندسة ECM البروتين مع مراقبة دقيقة على أبعاد الألياف. لإثبات ذلك، ومنقوشة صفائف من ألياف النانو FN مع أبعاد مستو من 50 × 20 ميكرون على ساترة PIPAAm المغلفة (الشكل 2A). عند الإفراج عنهم، تعاقدت ألياف لأنهم كانوا تحت الضغط قبل المتأصلة عند منقوشة على سطح PIPAAm (الشكل 2B). وكشف تحليل للألياف النانو FN كانوا monodisperse ما قبل النشر بمتوسط ​​طول 50.19 ± 0.49 ميكرون وعرض 19.98 ± 0.17 ميكرون (الشكل 2C). على...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

طريقة SIA المقدمة هنا يقلد الخلية بوساطة تجميع مصفوفة وتمكن هندسة ECM البروتين وألياف النانو النانو مع حجم الانضباطي والتنظيم والتكوين. في حين لم تكن متطابقة إلى ECM-لدت الخلية، SIA يخلق ECM تتكون من البروتين الألياف النانوية التي تخضع للطي 20 عكسها / تتكشف خلال سلالة الميكانيكية 21 ويمكن ربط الخلايا 20. وهذا يوفر قدرة فريدة لبناء مواد البروتين ECM أن ألخص العديد من الخصائص من ECM وجدت في الجسم الحي. على سبيل المثال، يمكن أن تكون ملفقة ألي...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقدمت الدعم المالي لدائرة الخدمات الطبية المشتركة من المعاهد الوطنية للصحة الميكانيكا الحيوية في الطب التجديدي برنامج التدريب T32 (2T32EB003392)، إلى QJ من زمالة دود-ICES وAWF من جائزة مبتكر جديد للمدير المعاهد الوطنية للصحة (1DP2HL117750).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
بولي (N-isopropylacrylamide) / PIPAAmPolysciences21458-1040,000 ميغاواط
Sylgard 184 مجموعة سيليكون (PDMS)داو كورنينجميكس 10 أجزاء قاعدة مع 1 جزء عامل معالجة.
البيوتانول
فيبرونيكتينBD العلوم البيولوجية354008الإنسان ، 1 ملغ
LamininBD العلوم البيولوجية354239Ultrapure ، فأر ، 1 ملغ
سلبي مقاوم للضوءMicrochemSU8-2015
SU8 مطورMicrochem
Sonicator برانسون M3510شركةبرانسون بالموجات فوق الصوتيةCPN-952-318
Thinky ARE-250 MixerThinky Corporation
Spincoaterأنظمة الطلاء المتخصصةG3P-8
غطاء زجاجي بقطر 25 مم ، رقم 1.5فيشر Scientific12-545-86

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Geiger, B., Bershadsky, A., Pankov, R., Yamada, K. M. Transmembrane crosstalk between the extracellular matrix and the cytoskeleton. Nat Rev Mol Cell Biol. 2, 793-805 (2001).
  2. Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification. Cell. 126, 677-689 (2006).
  3. Discher, D. E., Janmey, P., Wang, Y. -l Tissue Cells Feel and Respond to the Stiffness of Their Substrate. Science. 310, 1139-1143 (2005).
  4. Ott, H. C., et al. Perfusion-decellularized matrix: using nature's platform to engineer a bioartificial heart. Nat Med. 14, 213-221 (2008).
  5. Teo, W. E., Ramakrishna, S. A review on electrospinning design and nanofibre assemblies. Nanotechnology. 17, (2006).
  6. Reneker, D. H., Chun, I. Nanometre diameter fibres of polymer, produced by electrospinning. Nanotechnology. 7, 216-21 (1996).
  7. Ma, P. X., Zhang, R. Synthetic nano-scale fibrous extracellular matrix. Journal of Biomedical Materials Research. 46, 60-72 (1999).
  8. Yoshimoto, H., Shin, Y. M., Terai, H., Vacanti, J. P. A biodegradable nanofiber scaffold by electrospinning and its potential for bone tissue engineering. Biomaterials. 24, 2077-2082 (2003).
  9. Li, W. J., Laurencin, C. T., Caterson, E. J., Tuan, R. S., Ko, F. K. Electrospun nanofibrous structure: a novel scaffold for tissue engineering. Journal of Biomedical Materials Research. 60, 613-621 (2002).
  10. Matthews, J. A., Wnek, G. E., Simpson, D. G., Bowlin, G. L. Electrospinning of Collagen Nanofibers. Biomacromolecules. 3, 232-238 (2002).
  11. Huang, Z. -M., Zhang, Y. Z., Ramakrishna, S., Lim, C. T. Electrospinning and mechanical characterization of gelatin nanofibers. Polymer. 45, 5361-5368 (2004).
  12. Wnek, G. E., Carr, M. E., Simpson, D. G., Bowlin, G. L. Electrospinning of Nanofiber Fibrinogen Structures. Nano Letters. 3, 213-216 (2002).
  13. Bhattarai, N., Edmondson, D., Veiseh, O., Matsen, F. A., Zhang, M. Electrospun chitosan-based nanofibers and their cellular compatibility. Biomaterials. 26, 6176-6184 (2005).
  14. Jin, H. -J., Chen, J., Karageorgiou, V., Altman, G. H., Kaplan, D. L. Human bone marrow stromal cell responses on electrospun silk fibroin mats. Biomaterials. 25, 1039-1047 (2004).
  15. Wierzbicka-Patynowski, I., Schwarzbauer, J. E. The ins and outs of fibronectin matrix assembly. Journal of Cell Science. 116, 3269-3276 (2003).
  16. Mosher, D. F., Johnson, R. B. In vitro formation of disulfide-bonded fibronectin multimers. Journal of Biological Chemistry. 258, 6595-6601 (1983).
  17. Little, W. C., Smith, M. L., Ebneter, U., Vogel, V. Assay to mechanically tune and optically probe fibrillar fibronectin conformations from fully relaxed to breakage. Matrix Biology. 27, 451-461 (2008).
  18. Ulmer, J., Geiger, B., Spatz, J. P. Force-induced fibronectin fibrillogenesis in vitro. Soft Matter. 4, 1998-2007 (2008).
  19. Klotzsch, E., et al. Fibronectin forms the most extensible biological fibers displaying switchable force-exposed cryptic binding sites. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A. , (2009).
  20. Feinberg, A. W., Parker, K. K. Surface-Initiated Assembly of Protein Nanofabrics. Nano Letters. 10, 2184-2191 (2010).
  21. Deravi, L. F., et al. Differential Contributions of Conformation Extension and Domain Unfolding to Properties of Fibronectin Nanotextiles. Nano Letters. 12, 5587-5592 (2012).
  22. Shen, K., Qi, J., Kam, L. C. Microcontact Printing of Proteins for Cell Biology. J Vis Exp. , 1065(2008).
  23. Vogel, V. Mechanotransduction Involving Multimodular Proteins: Converting Force into Biochemical Signals. Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure. 35, 459-488 (2006).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Surface Initiated AssemblyECM Protein NanofibersMicrocontact PrintingPDMS StampsPIPAAm SurfaceProtein AdsorptionThermal DissolutionFibronectin AssemblyLaminin IncorporationTissue Engineering Scaffolds

مقالات ذات صلة