في الإصابات العصبية، وغالبا ما يمنعون جذوعها الداني والقاصي العصبية من إعادة تنظيم مباشرة من كراسات العصبية نظرا لموقع الآفة 1-2. عادة، تتكون مساحات محور عصبي حزم أمر غاية والانحياز من المحاور، والتي تشكل شبكات معقدة من الاتصال. ومع ذلك، وتجديد الأعصاب هو عملية الفوضى بسبب سوء التنظيم محور عصبي محاذاة 3-4. لذلك، لتوليد عدد كاف من تجديد المحاور التي ردم موقع الآفة، فمن الضروري للحث على محاذاة محور عصبي منظمة تنظيما جيدا. بالإضافة إلى ذلك، إزالة الميالين يصاحب الإصابات العصبية بسبب موت الخلايا myelinating في موقع الإصابة. منذ إزالة الميالين يضعف بشدة قدرة موصلة للبقاء محاور وعلاجات تستهدف إزالة الميالين أو تشجيع عودة الميالين هامة للانتعاش وظيفية بعد إصابة العصب 5. وبالتالي فإن الهدف من هذا البروتوكول هو لتوضيح نهج الهندسية التي تعالج هاتين المسألتينتجديد الأعصاب.
وقد تم تطبيق تباين السطح، الذي يعرف بأنه الفرق، عند قياسها على طول محاور مختلفة، في الخصائص الفيزيائية أو الميكانيكية مادة، والتأثير على محاذاة الخلية، والنمو، والهجرة 6-7. بالإضافة إلى طبوغرافية، هناك طرق أخرى للحث على تباين. في وقت سابق، ونحن التحقيق تباين سطح الناجم عن ميكانيكي ثابت قبل تمتد من بولي ميثيل-siloxane (PDMS) الغشاء. نظرية "سوبر تشوه صغير المفروض على كبير" توقعت أن تصلب فعالة الخلايا تستشعر في الاتجاه امتدت يختلف عن اتجاه عمودي، وليس هذا الاختلاف في صلابة فعالة يرجع إلى السطح تباين 8. الخلايا الجذعية الوسيطة (اللجان الدائمة) مثقف على غشاء PDMS امتدت قبل قادرة على الشعور تباين عن طريق سحب بنشاط السطح ونتيجة لذلك، محاذاة في الاتجاه امتدت قبل 9. وبالمثل، وهو ع سطح متباينإيسينج من سطح امتدت قبل ميكانيكي يؤثر على المحاذاة، فضلا عن النمو وتكون الميالين من عقدة الجذر الظهري (DRG) محاور 10. نحن هنا نقدم بروتوكول لإحداث تباين السطح على ساكنة امتدت ما قبل الركيزة PDMS لتعزيز تجديد أكسون 10.
للحصول محاذاة المحور، ملامح الطوبوغرافية مع أنماط المطلوب، ذكرت لتوفير التوجيه الاتصال من خلال الألياف وقنوات 6،11-12 الانحياز، وقد تجلت لتسهيل محور عصبي محاذاة 11،13. ومع ذلك، ذكرت تقنيات لإحداث المواءمة محور عصبي من خلال الميزات الطوبوغرافية، مثل الألياف والقنوات والزخرفة، لم يتمكنوا من إطالة وزيادة سماكة من المحاور. في المقابل، تدريجيا الميكانيكية تمتد أدت إلى محاذاة محور عصبي في الاتجاه تمتد مع محاور أطول وأكثر سمكا التي زادت مع حجم امتداد 14. ومع ذلك، يتضمن جهاز بمحرك في الجسم الحي ليسعمليا. في المقابل، ثابت قبل امتدت-تباين الناجم أقل تعقيدا ويمكن إدراجها بسهولة أكبر إلى تصاميم سقالة المستقبلية للتطبيقات في الجسم الحي.
في هذا البروتوكول، ويستخدم نظام زراعة الخلايا امتدت قبل ساكنة للحث على تباين السطح دون ملامح الطوبوغرافية. ويتكون نظام ثقافة امتدت مسبقا من غشاء PDMS، إطار لمط ومرحلة تمتد، وعندها يتم إصلاح غشاء على الإطار ويتم تطبيق قوته تمتد محددة سلفا على مرحلة تمتد. ويتم رصد الخلايا العصبية DRG المعزولة حديثا مثقف على سطح امتدت قبل لمدة تصل إلى 21 يوما للمحاذاة محور عصبي وسمك. وفي وقت لاحق، خلايا شوان (المنبوذة) شارك في تربيتها مع ومراقبتها لتكون الميالين المحاور الانحياز. من خلال دمج ما قبل امتداد الناجم عن تباين سطح تمكنا من تعزيز خلية الانحياز التمايز ومحور عصبي الانحياز نمو اللجان الدائمة والخلايا العصبية DRG 9-10، على التوالي.