يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

السقالات المركبة من ألياف بينية متضاعف الكتروليتي عن الإصدار التحكم وزمانيا الجزيئات الحيوية

8K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/53079

⸱

أغسطس 19, 2015

 ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, National University of Singapore, 2Mechanobiology Institute, Singapore, National University of Singapore, 3Department of Surgery, National University of Singapore

في هذه المقالة

ملخص

تحتاج السقالات

لهندسة الأنسجة إلى تلخيص البيئة الدقيقة الكيميائية الحيوية والفيزيائية الحيوية المعقدة للمكانة الخلوية. هنا ، نعرض استخدام ألياف معقدة الإلكتروليت البينية كمنصة لإنشاء سقالات بوليمرية مركبة متعددة المكونات مع إطلاق كيميائي حيوي مستدام.

الملخص

تتطلب السقالات المختلفة المستخدمة في هندسة الأنسجة بيئة كيميائية حيوية خاضعة للرقابة لتقليد مكانة الخلية الفسيولوجية. يمكن استخدام ألياف تعقيد الإلكتروليت البينية (IPC) للتوصيل المتحكم فيه لعوامل بيولوجية مختلفة مثل أدوية الجزيئات الصغيرة والخلايا والبروتينات وعوامل النمو. إن بساطة المنهجية في صنع ألياف IPC تعطي المرونة في تطبيقها لتوصيل الجزيئات الحيوية المتحكم فيها. هنا ، نصف طريقة لدمج ألياف IPC في سقالتين بوليمريتين مختلفتين ، عديد السكاريد المحب للماء وبولي كابرولاكتون الكارهة للماء ، لإنشاء سقالة مركبة متعددة المكونات. لقد أظهرنا أنه يمكن دمج ألياف IPC بسهولة في هذه الهياكل البوليمرية ، مما يعزز القدرة على الإطلاق المستدام وتحسين الحفاظ على الجزيئات الحيوية. لقد أنشأنا أيضا سقالة بوليمرية مركبة مع إشارات طبوغرافية وإطلاقات كيميائية حيوية مستدامة يمكن أن يكون لها تأثيرات تآزرية على سلوك الخلية. تمثل السقالات البوليمرية المركبة مع ألياف IPC طريقة جديدة وبسيطة لإعادة إنشاء مكانة خلوية.

المقدمة

تحتوي المصفوفة خارج الخلية على إشارات كيميائية حيوية وفيزيائية حيوية متأصلة توجه سلوكيات الخلية. يعد تقليد هذه البيئة المكروية الفسيولوجية ثلاثية الأبعاد (3D) استراتيجية تم استكشافها على نطاق واسع للطب التجديدي وتطبيقات هندسة الأنسجة. على سبيل المثال ، تم تعديل كل من الركائز المشتقة بشكل طبيعي والاصطناعية باستخدام إشارات طبوغرافية كوسيلة لتقليد البيئة الخلوية الفيزيائية الحيوية. 1 على سبيل المثال ، يمكن تصميم سقالات بولي كابرولاكتون (PCL) بسهولة عن طريق الصب على ركائز PDMS منقوشة. 2 ومع ذلك ، فإن معظم السقالات الاصطناعية لا تلخص بشكل كاف البيئة الكيميائية الحيوية الخاضعة للرقابة في الجسم الحي. لا يقدم التعديل السائب أو السطحي للمواد الاصطناعية سوى إشارات كيميائية حيوية لارتباط الخلية ولكنه لا يزال يفتقر إلى التنظيم الزمني للتسليم الكيميائي الحيوي. 3 وبالتالي ، هناك حاجة إلى سقالات مثالية يمكنها محاكاة نظام التوصيل الكيميائي الحيوي المنظم مؤقتا للمصفوفة خارج الخلية.

تعاني أنظمة توصيل الكيمياء الحيوية مثل الكريات المجهرية من مشاكل فقدان النشاط الحيوي وانخفاض كفاءة الدمج بسبب شدة وتعقيد عملية التوليف متعددة الخطوات. 4-6 ثبت أن الطرق البديلة التي تستخدم طريقة التصنيع والدمج ذات الخطوة الواحدة لديها إمكانات ممتازة لخلق بيئة ميكرو كيميائية حيوية مواتية دون عدم الكفاءة المصاحبة في الدمج وفقدان النشاط الحيوي. أحد الحلول القابلة للتطبيق هو استخدام ألياف تعقيد الإلكتروليت المتعدد الوجهية (IPC) لتوصيل العوامل البيولوجية وحمايتها. عندما يتم الجمع بين محللين مائيين من البولي إلكتروليت المشحونة بشكل معا ، يمكن سحب ألياف IPC من الواجهة. يمكن إضافة أي نوع من الجزيئات الحيوية المائية تقريبا في محلول مائي إلى محلول متعدد الإلكتروليت سالب أو موجب الشحنة ، وبالتالي تسهيل دمج الجزيئات الحيوية المفيدة في ألياف IPC أثناء عملية التعقيد. علاوة على ذلك ، تتطلب هذه العملية فقط ظروفا مائية ومحيطة ، مما يقلل من خطر فقدان النشاط الحيوي. باستخدام هذه الطريقة ، تم تسليم عوامل النمو النشطة2،7 الخلاياالمتساوية 8،9 بنجاح. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطريقة البسيطة لتشكيل ألياف IPC تسمح بالتشكيل بأي شكل أو اتجاه. كان استقرار هذه الألياف مفيدا في دمجها في كل من البوليمرات الكارهةللماء 2 والبوليمرات المحبة للماء7 لإنشاء سقالات مركبة. هذه السقالات المركبة مع ألياف IPC مفيدة لخلق بيئة كيميائية حيوية ذات صلة من الناحية الفسيولوجية مع توفير مرسى فيزيائي للخلايا.

في هذه الدراسة ، نعرض طريقة لدمج ألياف IPC في سقالة محبة للماء وكارهة للماء مع تضاريس من أجل التحكم في إطلاق الجزيئات الحيوية النشطة. كدليل على المفهوم ، نقوم بدمج ألياف IPC المصنوعة من الشيتوزان والألجينات في الهيدروجيل المائي المتوافق حيويا وغير المناعي وغير المستضد أو السقالة الكارهة للماء بوليكابراتون المتوافقة حيويا.

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

البروتوكول

1. إعداد حلول متضاعف الكتروليتي

  1. تنقية الشيتوزان، كما هو مفصل في لياو وآخرون لفترة وجيزة، وخلق 1٪ (ث / ت) حل الشيتوزان في 2٪ (ت / ت) وحامض الخليك وفراغ مرشح يستخدم الصف 93 ورقة الترشيح. تحييد الترشيح باستخدام 5M هيدروكسيد الصوديوم حتى استقرت درجة الحموضة إلى 7. الطرد المركزي الشيتوزان عجلت في 1200 x ج لمدة 10 دقيقة. صب طاف وإضافة الماء منزوع الأيونات لغسل الشيتوزان. كرر الخطوة الطرد المركزي وغسل مرتين أخريين. تجميد الشيتوزان عجلت في -80 ° C ويجفد O / N للحصول على شكل منقى. تخزين الشيتوزان النقي في خزانة جفف.
  2. تزن من 1 غرام من الشيتوزان تنقيته في طبق نسيج الثقافة العقيمة. وضع الشيتوزان في صحن زراعة الأنسجة في أقرب وقت ممكن إلى مصباح الأشعة فوق البنفسجية في مجلس الوزراء السلامة البيولوجية وفضح لضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة 15 دقيقة. باستخدام ملقط معقم، ضع الشيتوزان تعقيمها في وعاء زجاجي. حل الشيتوزان باستخدام تصفية 0.15M حامض الخليك إلى التركيز النهائي بين 0.5٪ و 1٪ (ث / ت).
  3. تزن من 0،1 غرام من ملح الصوديوم حمض الألجنيك وتذوب في 10 مل المقطر منزوع الأيونات (DDI) الماء للحصول على 1٪ (ث / ت) حل. خلط الألجنيك ملح الصوديوم حمض لا يقل عن 2 ساعة على خلاط دوامة لضمان حل كامل. تصفية الحل الجينات من خلال 0.2 ميكرون فلتر حقنة. تخزين حل الجينات في 4 ° C.
  4. إعادة تشكيل عوامل النمو المؤتلف الإنسان مثل الأوعية الدموية (عامل نمو بطانة VEGF) أو بيتا - عامل نمو الأعصاب (NGF)، على النحو الموصى به من قبل الشركة المصنعة.

2. رسم من ألياف IPC

  1. مزيج البروتينات وعوامل النمو أو الجزيئات الحيوية الأخرى في 10-20 ميكرولتر قسامة من الحل متضاعف الكتروليتي له تهمة صافي مماثل. الجزيئات البيولوجية مع صافي شحنة سالبة (مثل الأبقار مصل الزلال [BSA]) ينبغي أن تكون مختلطة مع حل الجينات. الجزيئات البيولوجية مع صافي شحنة موجبة (مثل VEGF) ينبغي أن تكون مختلطة معحل الشيتوزان.
  2. وضع قسامات صغيرة (10-20 ميكرولتر) من الشيتوزان والجينات على سطح مستو مستقر التي يتم تغطيتها مع parafilm. يجب وضع قطرات من الشيتوزان والجينات على مقربة ولكن ليس على اتصال مع بعضها البعض.
  3. بخفة تراجع كل طرف على زوج من الملقط في الشيتوزان والجينات قطرات. جعل قطرات من polyelectrolytes معا عن طريق معسر ملقط. عندما تأتي قطرات في اتصال مع بعضها البعض، وسحب ببطء ملقط عموديا إلى أعلى لرسم الألياف IPC من واجهة من قطرات اثنين (الشكل 1A).
  4. وضع بعناية نهاية الألياف IPC المرسومة على ملقط على الجمع، مثل سقالة البوليمرية مسطحة الملصقة على مغزل الدورية (انظر القسم 3 و 4). تدوير مغزل بسرعة ثابتة من 10 ملم / ثانية للسماح بتشكيل موحدة وbeadless الألياف IPC. زيادة سرعة رسم الألياف IPC سيشكل الخرز، والتي سوف تتسبب في إطلاق موجة من إدراجهاالكيمياء الحيوية وسابق لأوانه إنهاء الألياف. 10
  5. لتحديد كفاءة التأسيس، وجمع كل السوائل المتبقية تركت على parafilm عن طريق تمييع مع 500 ميكرولتر من 1X الفوسفات مخزنة المالحة (PBS). قياس البروتين أو نمو المحتوى عامل في بقايا من خلال فحص BCA (لBSA)، ELISA (لVEGF وNGF) أو فحص المناسب للكشف عن جزيء حيوي يدمج.

3. تصنيع المركب هيدروجيل سقالة من Pullulan-ديكستران (PD) السكاريد وألياف IPC

  1. افتعال إطار pullulan الأضاحي لIPC جمع الألياف
    1. تزن من السكاريد pullulan وتخلط مع منزوع الأيونات المقطر (DDI) الماء لخلق 20٪ (وزن / حجم) محلول مائي. مزيج الحل pullulan O / N لضمان التجانس.
    2. يلقي 15 غرام من حل pullulan إلى 10 سم زراعة الأنسجة قطر البوليسترين (برنامج التعاون الفني) الطبق. تجفيف حل pullulan O / N عند 37 درجة مئوية. قطع الأفلام pullulan إلى 7مم × 7 ملم إطارات مربع.
  2. إعداد الحل السكاريد-pullulan ديكستران
    1. إنشاء 30٪ (ث / ت) حل من السكريات pullulan وديكستران (3: 1 نسبة) في المياه DDI. مزيج O / N لضمان تجانس الحل السكاريد. إضافة ببطء في بيكربونات الصوديوم إلى حل السكاريد لتحقيق تركيز النهائي من 20٪ (ث / ت). مزيج O / N لضمان تجانس الحل. تخزين حل السكاريد في 4 ° C.
  3. جمع الألياف IPC في إطار pullulan
    1. يضعوا إطار pullulan الأضاحي (القسم 3.1) باستخدام مشبك التمساح. عصا مقطع التمساح والإطار pullulan في نهاية مغزل الدورية باستخدام الشريط المغلفة بلاستيكية لاصقة. تدوير مغزل مع الإطار اضافته بسرعة ثابتة من 10 ملم / ثانية. يمكن اضافته إطار pullulan على مغزل الدورية في التوجهات المطلوبة.
  4. رسم الألياف IPC باستخدام زوج من ملقط (القسم 1) واتاكح نهاية استخلاصها من الألياف IPC على الإطار pullulan الدورية. رسم الألياف IPC بسرعة ثابتة. عند الوصول إلى نهاية طرفية من الألياف IPC، تجفيف بناء O الألياف على الإطار / N في RT.
  5. دمج الألياف IPC إلى PD هيدروجيل سقالة
  6. لتشعبي كل غرام من حل pullulan ديكستران، إضافة 100 ميكرولتر من 11٪ (ث / ت) الصوديوم trimetaphosphate محلول مائي وهيدروكسيد الصوديوم 100 ميكرولتر 10M 7 مزيج الحل في 60 دورة في الدقيقة باستخدام stirplate عن 1-2 دقائق. بعد إضافة trimetaphosphate الصوديوم وهيدروكسيد الصوديوم، فإن الحل السكاريد تشعبي على الفور تقريبا. من أجل حل السكاريد لزج على بناء الألياف على الإطار إلى تضمين بالكامل الألياف IPC. احتضان الألياف pullulan-ديكستران-IPC مجتمعة (PD-IPC) عند 60 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة لتشكيل السقالات مركب crosslinked كيميائيا (الشكل 1B).
  7. تنبيه: تنفيذ الخطوة 3.3.2 في غطاء الدخان واستخدام متساو واقية السليمpment باسم حمض الخليك هو تآكل وقابل للاشتعال.
  8. للحث على تشكيل مسام في سقالة PD-IPC، غمر سقالة كاملة في 20٪ (ث / ت) وحامض الخليك لمدة 20 دقيقة.
  9. إزالة الكواشف غير المتفاعل عن طريق الغسيل-PD IPC السقالات في برنامج تلفزيوني 1X لمدة 5 دقائق في حين تهتز في 100 دورة في الدقيقة. كرر هذه الخطوة 2 مرات.
  10. إزالة PBS الزائدة وتجميد فورا السقالات-PD IPC في -80 درجة CO / N. يجفد السقالات لا يقل عن 24 ساعة قبل الاستخدام في أي إصدار أو النشاط الحيوي المقايسات التي تسيطر عليها.

4. تصنيع المركب سقالة من PCL وألياف IPC

تنبيه: ثنائي كلورو ميثان هو مادة خطرة. استخدام غطاء الدخان ومعدات الوقاية الشخصية عند التعامل مع ثنائي كلورو ميثان.

  1. خلق البكر ونمط PDMS ركائز
    1. إنشاء polydimethylsiloxane البكر (PDMS) الركيزة المرنة باستخدام قطعة من برامج التعاون الفني من البعد المطلوب باستخدام عملية الطباعة الحجرية الناعمة. إنشاء pattePDMS rned ركائز باستخدام أساليب الطباعة الحجرية الناعمة القياسية على بولي (ميتاكريليت الميثيل) قوالب مع التضاريس المطلوب. 12
  2. افتعال الأضاحي إطار PCL لIPC جمع الألياف
    1. تزن خارج PCL وتذوب في ثنائي كلورو ميثان لخلق 0.9٪ (ث / ت) حل. لكل 1 سم 2 مساحة الركيزة PDMS، إسقاط 500 ميكرولتر من 0.9٪ محلول PCL. السماح لجميع من المذيب ثنائي كلورو ميثان لتتبخر تماما في غطاء الدخان. تكرار عملية صب 0.9٪ PCL لرشاقته الفيلم للسمك المطلوب. إزالة الفيلم PCL المجففة من الركيزة PDMS. خلق ثقب في الإطار PCL باستخدام الناخس مناسبة الحجم. 2
  3. جمع الألياف IPC على الإطار PCL
    1. يضعوا إطار PCL الأضاحي مع فتحة (من 4.2.1) على مقطع التمساح. عصا مقطع التمساح على مغزل الدورية باستخدام الشريط المغلفة بلاستيكية لاصقة. نعلق نهاية استخلاصها من الألياف IPC على فرام PCLه قبل بدء الدوران بسرعة ثابتة من 10MM / ثانية (القسم 2). بعد نهاية الألياف IPC الرسم، تجفيف الألياف على الإطار بناء O / N عند 4 درجات مئوية.
  4. دمج الألياف على الإطار بناء إلى الركيزة PCL منقوشة
    1. إسقاط 500 ميكرولتر من 0.9٪ محلول PCL على الركيزة PDMS لإنشاء قاعدة البكر PCL أو منقوشة، كما هو مطلوب. يلقي طبقات متعددة من 0.9٪ محلول PCL للحصول على سقالة مع سمك المطلوب. السماح لجميع من المذيب ثنائي كلورو ميثان لتتبخر تماما في غطاء الدخان.
    2. وضع بناء الألياف على الإطار (القسم 4.3.1) على رأس القاعدة PCL. إضافة 0.9٪ محلول PCL على الألياف في إطار بناء عدة مرات للحصول على سمك المطلوب وتضمين بالكامل الألياف IPC، افتعال سقالة المركبة PCL-IPC (الشكل 1C).

5. قياس الإفراج عن العوامل البيولوجية من مركب IPC السقالات

  1. وضع مركب PD-IPC أوالسقالات PCL-IPC وقائمة بذاتها الألياف IPC بشكل منفصل في 24 لوحة جيدا.
  2. تزج السقالة وقائمة بذاتها الألياف IPC مع 500 ميكرولتر من 1X PBS. احتضان العينات عند 37 ° C. جمع PBS في نقاط زمنية مختلفة (وسائل الإعلام الإفراج) واستبدالها مع 500 ميكرولتر من 1X PBS.
  3. قياس كمية البروتين أو عامل النمو في وسائل الإعلام الإفراج باستخدام مقايسة BCA (BSA)، ELISA (VEGF وNGF) أو غيرها من الفحص المناسب لحساب الشخصي الإفراج التراكمي لجزيء حيوي يدمج.

6. البذر من الخلايا على مركب IPC السقالات لاختبار النشاط الحيوي للعوامل البيولوجية المفرج عنهم

  1. تعقيم PD-IPC أو PCL-IPC السقالات المركبة مجفف بالتجميد باستخدام الأشعة فوق البنفسجية في مجلس الوزراء السلامة البيولوجية لمدة 20 دقيقة على الأقل.
  2. استخدام تقنيات زراعة الخلايا القياسية للحصول على تعليق خلية من 2 × 10 5 خلايا في 200 سائط النمو ميكرولتر. البذور تعليق خلية مركزة على السقالات المركبة. بعد عملية الشراءص 20 دقيقة، وأعلى ما يصل حجم من وسائط النمو إلى غمر كامل السقالات.
  3. قياس نشاط الخلايا من خلال تقنيات القياسية مثل الامار الأيض الأزرق فحص النشاط، PC12 ثمرة neurite فحص أو المناعي.

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

النتائج

في هذه المقالة، سعينا إلى إنشاء السقالات المركبة مع الألياف IPC لالاستمرار في اطلاق سراح العديد من الجزيئات الحيوية. تم العثور على خصائص الجزيئات الحيوية المستخدمة في هذه الدراسة في الجدول 1. كان جزءا لا يتجزأ من الألياف IPC أولا إلى PD هيدروجيل ماء لإنشاء سقالة المركبة PD-IPC (الشكل 1B). تم اختبار النموذج جزيء BSA أولا لتحديد مدى جدوى استخدام سقالة المركبة لإطلاق جزيء حيوي للرقابة. تأسست BSA إلى السقالات PD-IPC مع كفاءة 45 ± 0.97٪. أظهر BSA صدر م...

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

المناقشة

تتشكل الألياف IPC بتفاعل اثنين polyelectrolytes اتهم معاكس. عملية تستخدم لاستخراج مجمع من واجهة من polyelectrolytes، وتسهيل عملية التجميع الذاتي لتشكيل الألياف مستقر. آلية تشكيل الألياف IPC يضمن أن أي جزيء حيوي أضاف ضمن يمكن إدراجها في متضاعف الكتروليتي اتهم بالمثل أثناء عملية complexation. 10،11 العكس من ذلك، إضافة جزيء حيوي في متضاعف الكتروليتي اتهم معاكس سوف يؤدي إلى هطول الأمطار لحظية. منهجية تصنيع بسيطة للألياف IPC يضفي براعة في دمج مختلف المواد البيولوجية مثل الخل...

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

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

وأيد هذا العمل من قبل مؤسسة البحوث الوطنية في سنغافورة من قبل أحد مراكز البحوث في التميز، ومعهد Mechanobiology، سنغافورة يديرها. ويدعم MFAC وكالة للعلوم والتكنولوجيا والبحوث (سنغافورة) والوكالة الوطنية للبحوث (فرنسا) برنامج مشترك تحت رقم المشروع ويدعم 1122703037. BKKT من قبل معهد Mechanobiology. نشكر السيد دانيال HC ونغ لالمخطوط والسيدة الفجر JH الجدد للمساعدة في إنتاج الفيديو القراءة دليل على ذلك.

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

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
Pullulan Hayashibara Inc Okayama Japanالوزن الجزيئي (MW) 200 كيلو دالتون. هذه المادة عبارة عن بولولان من الدرجة الصيدلانية تستخدم في صنع إطارات بولولان وسقالات PD-IPC.
ديكسترانسيجما ألدريتشD1037ميجاوات 500 كيلو دالتون. لم تعد هذه المواد تنتجها سيجما ألدريتش. البديل المقترح هو رقم الكتالوج 31392 (سيجما ألدريتش). تستخدم هذه المواد لصنع سقالات PD-IPC.
بيكربونات الصوديوم يجب إضافة بيكربونات الصوديوم Sigma AldrichS5761ببطء إلى محلول بولولان ديكستران عديد السكاريد. ستؤدي الإضافة السريعة لبيكربونات الصوديوم إلى هطول الأمطار.
ثلاثي ميتافوسفات الصوديومSigma AldrichT5508هذه المادة الكيميائية استرطابية ويجب تخزينها في خزانة إزالة الرطوبة. يجب دائما أن يكون المحلول المائي لثلاثي ميتافوسفات الصوديوم طازجا.
هيدروكسيد الصوديومSigma AldrichS5881هذه المادة خطرة ويجب التعامل معها باستخدام معدات الحماية المناسبة مثل قفازات النتريل.
شيتوزانسيجما ألدريتش448877ميجاوات 190-310 كيلو دالتون. درجة الأسيتيل من 75٪ إلى 85٪. مطلوب تنقية الشيتوزان لإنشاء ألياف IPC مستقرة.
حمض الخليكMerckيمكن استبدال هذا بنوع علامة تجارية أخرى. هذه المادة قابلة للتآكل وقابلة للاشتعال. يجب ارتداء معدات الحماية مثل درع الوجه وقفازات النتريل ومعطف المختبر وغطاء الحذاء عند التعامل مع هذه المادة الكيميائية في غطاء الدخان.
ملح الصوديوم بحمض الألجنيك من الطحالب البنية ، منخفض اللزوجةSigma AldrichA2158يذوب في الماء طوال الليل. تصفية من خلال معقمة 0.2   ؛ ومايكرو. مرشح المحقنة M قبل الاستخدام. يخزن في درجة حرارة 4 درجات مئوية.
مصل الأبقار الألبومينSinopharm الكاشفيذوب في PBS معقم وتصفية باستخدام 0.2 & micro ؛ مرشح حقنة M قبل الاستخدام.
مجموعة فحص BCAPierce23225تم استخدام هذه المجموعة لقياس إطلاق BSA من سقالات PD-IPC.
عامل النمو البطاني الوعائي المؤتلف البشريR & أنظمة D293-VEتذوب عامل النمو في محلول الهيبارين بنسبة 0.2٪ إلى التركيز النهائي ل 5 & nbsp ؛ ملغ/مل.
ملح الصوديوم الهيبارين من لحم الخنزيرسيجما ألدريتشH3393يمكن استبدال هذا بنوع علامة تجارية آخر. قم بإذابة ملح الهيبارين في ماء معقم بتركيز نهائي قدره 1٪ وتصفية من خلال 0.2 & ميكرو ؛ مرشح حقنة M قبل الاستخدام.
الخلايا البطانية للوريد السري البشري (HUVEC)LonzaC2517Aتم استخدام هذا النوع من الخلايا الأولية في الفحص لتحديد النشاط الحيوي VEGF بعد إطلاقه من سقالات PD-IPC.
Alamar blueLife TechnologiesDAL1025يستخدم هذا لقياس نشاط التمثيل الغذائي للخلية. احتضان Alamar blue بالخلايا والحفاظ عليه في ظروف زراعة الخلايا القياسية لمدة 2 إلى 4 ساعات. قياس الامتصاص عند 570 نانومتر لتحديد انخفاض نسبة العمار الزرقاء ، والتي ترتبط بنشاط الخلية.
ScanVac Coolsafe LyophilizerLabogene7.001.200.060هذا مجفف تجميد غير قابل للبرمجة يعمل عند -105 إلى -110 & nbsp ؛ درجة مئوية. يمكن استبدال هذا بالمجففات المختبرية القياسية الأخرى.
بولي كابرولاكتون (PCL)سيجما ألدريتش181609ميجاوات 65 كيلو دالتون. لم يعد يتم تصنيعها بواسطة Sigma Aldrich. يمكن استبدال هذا برقم كتالوج Sigma Aldrich 704105.
ثنائي كلورو ميثانسيجما ألدريتشV800151يمكن استبدال هذا بنوع علامة تجارية أخرى. هذه المادة خطرة ويجب التعامل معها في غطاء الدخان. يجب ارتداء معدات الحماية في جميع الأوقات عند التعامل مع هذه المادة الكيميائية.
بولي ديميثيل سيلوكسان (PDMS ؛ 184 مجموعة مطاط سيليكون مطاطي)داو كورنينج(240)4019862تأتي مجموعة المطاط الصناعي مع قاعدة بوليمر ورابط متقاطع. سيؤدي خلط قاعدة البوليمر والرابط المتقاطع بنسب مختلفة إلى صلابة مختلفة ل PDMS.
عامل نمو العصب بيتا المؤتلف البشري (NGF)R& أنظمة D256-GFأعيد تشكيلها في ماء DI معقم إلى تركيز نهائي من 100 & nbsp ؛ ومايكرو. g⁠/⁠ml. Aliquot وتخزينها في -20 درجة ؛ ج حتى الاستخدام.
الخلايا الجذعية الوسيطة البشرية (hMSC)Cambrexتم استخدام هذا النوع من الخلايا في الفحص لتحديد التأثير التآزري ل NGF والتصوير النانوي.
خلايا ورم القواتم الفئران PC12  ATCCتم استخدام هذا النوع من الخلايا في مقايسة نمو العصبية لتحديد النشاط الحيوي ل NGF. بعد التعرض لوسائط الإطلاق باستخدام NGF ، قم بقياس عدد الخلايا ذات امتدادات العصبية وقم بتطبيعها إلى العدد الإجمالي للخلايا.
ورق ترشيح الصف 93WhatmanZ699675يستخدم هذا لتنقية الشيتوزان بعد ترسيبه بهيدروكسيد الصوديوم عند درجة الحموضة ؛ 7.
جهاز طرد مركزي دلو متأرجحEppendorf5810Rلاستخدامه أثناء تنقية الشيتوزان باستخدام سرعة 1,200 × جم.
محرك مع مغزل يدور بسرعة ثابتةRhymebusRM5Eيستخدم المحرك لتصنيع ألياف IPC على إطار pullulan أو PCL.
ملحي مخزن بالفوسفاتFirstBaseتعقيم من خلال الترشيح (0.2 & micro; مرشح M) والأوتوكلاف. 
البوليسترين لثقافة الأنسجة بقطر 10 مم (TCPS)Greinerيستخدم طبق TCPS لصب إطار بولولان.
مجموعة VEGF ELISA البشريةR & أنظمةD DVE00تستخدم مجموعة ELISA للكشف عن VEGF في وسط الإصدار.
مجموعة NGF ELISA البشريةR & أنظمة DDY256تستخدم مجموعة ELISA للكشف عن NGF في وسط الإصدار.
شريط لاصق مطلي بالبلاستيكBel-Art9040336يتم استخدام الشريط اللاصق لإلصاق مشبك التمساح بإحكام بمغزل دوار
الكيميائي محلول طبق

المراجع

  1. Annabi, N., Tamayol, A., et al. 25th Anniversary Article: Rational design and applications of hydrogels in regenerative medicine. Adv. Mater. 26 (1), 85-124 (2014).
  2. Teo, B. K. K., Tan, G. D. S., Yim, E. K. F. The synergistic effect of nanotopography and sustained dual release of hydrophobic and hydrophilic neurotrophic factors on human mesenchymal stem cell neuronal lineage commitment. Tissue Eng. Part A. 20 (15-16), 2151-2161 (2014).
  3. Lee, K., Silva, E. A., Mooney, D. J. Growth factor delivery-based tissue engineering: general approaches and a review of recent developments. J. R. Soc. Interface. 8 (55), 153-170 (2011).
  4. Sun, Q., Chen, R. R., Shen, Y., Mooney, D. J., Rajagopalan, S., Grossman, P. M. Sustained vascular endothelial growth factor delivery enhances angiogenesis and perfusion in ischemic hind limb. Pharm. Res. 22 (7), 1110-1116 (2005).
  5. Rui, J., Dadsetan, M., et al. Controlled release of vascular endothelial growth factor using poly-lactic-co-glycolic acid microspheres: in vitro characterization and application in polycaprolactone fumarate nerve conduits. Acta Biomater. 8 (2), 511-518 (2012).
  6. King, T. W., Patrick, C. W. Development and in vitro characterization of vascular endothelial growth factor (VEGF)-loaded poly(DL-lactic-co-glycolic acid)/poly(ethylene glycol) microspheres using a solid encapsulation/single emulsion/solvent extraction technique. J. Biomed. Mater. Res. 51 (3), 383-390 (2000).
  7. Cutiongco, M. F. A., Tan, M. H., Ng, M. Y. K., Le Visage, C., Yim, E. K. F. Composite pullulan-dextran polysaccharide scaffold with interfacial polyelectrolyte complexation fibers: A platform with enhanced cell interaction and spatial distribution. Acta Biomater. 10 (10), 4410-4418 (2014).
  8. Yow, S. Z., Quek, C. H., Yim, E. K. F., Lim, C. T., Leong, K. W. Collagen-based fibrous scaffold for spatial organization of encapsulated and seeded human mesenchymal stem cells. Biomaterials. 30 (6), 1133-1142 (2009).
  9. Yim, E. K. F., Wan, A. C. A., Le Visage, C., Liao, I. C., Leong, K. W. Proliferation and differentiation of human mesenchymal stem cell encapsulated in polyelectrolyte complexation fibrous scaffold. Biomaterials. 27 (36), 6111-6122 (2006).
  10. Liao, I. C., Wan, A. C., Yim, E. K. F., Leong, K. W. Controlled release from fibers of polyelectrolyte complexes. J. Control. Release. 104 (2), 347-358 (2005).
  11. Wan, A. C. A., Liao, I. C., Yim, E. K. F., Leong, K. W. Mechanism of fiber formation by interfacial polyelectrolyte complexation. Macromolecules. 37 (18), 7019-7025 (2004).
  12. Yim, E. K. F., Reano, R., Pang, S., Yee, A., Chen, C., Leong, K. W. Nanopattern-induced changes in morphology and motility of smooth muscle cells. Biomaterials. 26 (26), 5405-5413 (2005).
  13. Sun, H., Xu, F., Guo, D., Yu, H. Preparation and evaluation of NGF-microsphere conduits for regeneration of defective nerves. Neurol. Res. 34 (5), 491-497 (2012).
  14. Simón-Yarza, T., Formiga, F. R., Tamayo, E., Pelacho, B., Prosper, F., Blanco-Prieto, M. J. PEGylated-PLGA microparticles containing VEGF for long term drug delivery. Int. J. Pharm. 440 (1), 13-18 (2013).
  15. Patel, Z. S., Ueda, H., Yamamoto, M., Tabata, Y., Mikos, A. G. In vitro and in vivo release of vascular endothelial growth factor from gelatin microparticles and biodegradable composite scaffolds. Pharm. Res. 25 (10), 2370-2378 (2008).
  16. Sun, H., Xu, F., Guo, D., Liu, G. In vitro evaluation of the effects of various additives and polymers on nerve growth factor microspheres. Drug Dev. Int. Pharm. 40 (4), 452-457 (2014).
  17. Lee, P. I. Kinetics of drug release from hydrogel matrices. J. Control. Release. 2, 277-288 (1985).
  18. Cutiongco, M. F. A., Choo, R. K. T., Shen, N. J. X., Chua, B. M. X., Sju, E., Choo, A. W. L., Le Visage, C., Yim, E. K. F. Composite scaffold of poly(vinyl alcohol) and interfacial polyelectrolyte complexation fibers for controlled biomolecule delivery. Front. Bioeng. Biotechnol. 3 (3), 1-12 (2015).
  19. Yow, S. Z., Lim, T. H., Yim, E. K. F., Lim, C. T., Leong, K. W. A 3D Electroactive Polypyrrole-Collagen Fibrous Scaffold for Tissue Engineering. Polymers. 3 (1), 527-544 (2011).
  20. Leong, M. F., Toh, J. K. C., et al. Patterned prevascularised tissue constructs by assembly of polyelectrolyte hydrogel fibres. Nat. Commun. 4, 2353(2013).
  21. Di Benedetto, F., Biasco, A., Pisignano, D., Cingolani, R. Patterning polyacrylamide hydrogels by soft lithography. Nanotechnology. 16 (5), S165(2005).
  22. Revzin, A., Russell, R. J., et al. Fabrication of poly(ethylene glycol) hydrogel microstructures using photolithography. Langmuir. 17 (18), 5440-5447 (2001).
  23. Yim, E. K. F., Liao, I. C. Tissue compatibility of interfacial polyelectrolyte complexation fibrous scaffold: evaluation of blood compatibility and biocompatibility. Tissue Eng. Part A. 13 (2), 423-433 (2007).
  24. Chaouat, M., Le Visage, C., Autissier, A., Chaubet, F., Letourneur, D. The evaluation of a small-diameter polysaccharide-based arterial graft in rats. Biomaterials. 27, 5546-5553 (2006).
  25. Eshraghi, S., Das, S. Mechanical and microstructural properties of polycaprolactone scaffolds with one-dimensional, two dimensional, and three-dimensional orthogonally oriented porous architectures produced by selective laser sintering. Acta Biomater. 6, 2467-2476 (2010).

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

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

التوصيل المنضبط للجزيئات الحيويةالسقالات البوليمرية المركبةالإطار المضحّيتكوين ألياف IPCسقالة متعدد السكريدسقالة البولي كابرولاكتونالتحرر المستدامالإشارات الطبوغرافيةالحفاظ على الجزيئات الحيوية
السقالات المركبة من ألياف بينية متضاعف الكتروليتي عن الإصدار التحكم وزمانيا الجزيئات الحيوية
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.