Name: 在符合标准的基质上对人类胚胎干细胞菌落的几何结构进行模式化，以控制组织级力学 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-28T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 4 s
Description: 学习在聚丙烯酰胺水凝胶上培养人类胚胎干细胞菌落的方法，通过控制水凝胶硬度和菌落几何结构来模拟生理环境。该技术结合牵引力显微镜分析细胞产生的力，为干细胞命运调控和组织工程研究提供重要工具。

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我们感谢加州再生医学研究所（CIRM）资助项目 RB5-07409 提供的资金支持。J.M.M. 感谢 FuiBoon Kai、Dhruv Thakar 和 Roger Oria 在本方法的建立与问题排查过程中提供的诸多有益讨论。J.M.M. 还感谢加州大学旧金山分校（UCSF）Discovery Fellowship 对其研究工作的持续支持。

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作者无任何利益冲突需要披露。

为了简化一个冗长且详细的实验方案，本方法包含三个关键步骤：1）在玻璃盖玻片上生成细胞外基质（ECM）配体的图案；2）在水凝胶聚合过程中将图案转移至聚丙烯酰胺水凝胶上；3）将人胚胎干细胞（hESCs）接种到图案化水凝胶上。这三个阶段中的每一个都存在必须注意的关键操作步骤。为了在玻璃盖玻片上生成高保真度的图案，需将模板牢固地压在盖玻片上，以防止配体溶液泄漏，并且在将配体溶液加入模板表面后必须去除所有气泡（图1C）。如果由于模板与盖玻片接触不良导致配体溶液发生泄漏，则配体会转移到聚丙烯酰胺水凝胶的整个表面，从而使hESCs无法被限制在预期的克隆几何形状内（图4C）。将图案化配体转移至聚丙烯酰胺水凝胶过程中最关键的步骤是：在所有组件仍浸没于磷酸盐缓冲液（PBS）中的条件下，轻柔地将上层盖玻片从水凝胶上分离。如果在分离过程中水凝胶未保持浸没状态，图案可能会被完全破坏。此外，若分离速度过快，水凝胶表面可能发生撕裂或其他损伤。水凝胶越软，在分离过程中越容易受损。最后...

人类胚胎干细胞（hESCs）在再生医学和组织工程应用中具有广阔前景。这些细胞的多能性使其能够分化为任何类型的成体细胞。尽管在引导hESCs向特定细胞类型分化方面已取得显著进展，但要从头生成完整的组织或器官仍然极为困难de novo1,2,3,4,5。这主要归因于人们对人类发育过程中驱动组织形成的机制了解尚有限。为了填补这一知识空白，近年来涌现出多种利用胚胎干细胞模拟早期胚胎及后续发育阶段的方法6,7,8,9,10,11,12,13。
在首次建立人类胚胎干细胞（hESC）系后不久，研究即证明由hESC形成的拟胚体能够自发产生三个原始胚层的细胞146。然而，由于拟胚体在大小和形态上固有的不可控性，其胚层组织存在显著变异，无法准确模拟早期胚胎中的胚层排列。最近，Warmflash等人开发了一种通过微图形化技术将hESC集落限制在玻璃基底上的方法，从而实现了对集落大小和几何形状的精确控制与一致性8。在BMP4（早期发育中的重要形态发生素）存在的情况下，这些受限的集落能够自我组织，稳定地分化为代表三个原始胚层的不同细胞命运。尽管该模型为研究原始胚层建立的机制提供了有力工具，但其命运特化的模式仍未能精确重现胚胎发生过程中所观察到的组织结构和形态发生过程15。更为忠实地模拟早期胚胎发育的方法是将hESC嵌入三维Matrigel基质（一种细胞外基质，ECM）中11，该方法迄今为hESC在体外自我组织并模拟胚胎早期发育阶段的能力提供了最有力的证据。然而，该方法结果重复性差，因此无法适用于多种可用于揭示自我组织与命运特化潜在机制的检测手段。
鉴于现有方法及其各自的局限性，我们致力于开发一种可在模拟早期胚胎细胞外环境的条件下，可重复地培养具有特定几何形态的人胚胎干细胞（hESC）集落的方法。为实现这一目标，我们采用可调节弹性模量的聚丙烯酰胺水凝胶来控制基底的力学特性。通过对原肠胚阶段鸡胚胎进行原子力显微镜检测，我们发现上胚层的弹性模量范围为数百帕（pascals）至数个千帕（kilopascals）。因此，我们重点制备弹性模量处于该范围内的聚丙烯酰胺水凝胶，作为hESC集落的培养基底。我们改进了此前在聚丙烯酰胺水凝胶上培养hESC的方法7,9，以实现对集落几何形态的稳定控制。具体方法是：首先通过微加工的掩膜模板，将细胞外基质（ECM）配体（即Matrigel）图案化地修饰在玻璃盖玻片表面，该步骤如先前报道所述16。随后，我们设计了一种新颖的技术，在聚丙烯酰胺水凝胶聚合过程中，将图案化的配体转移至其表面。本文所述方法包括：利用光刻技术制备具有目标几何图案的硅片，使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）复制这些几何特征形成印章，再利用这些印章制备掩膜模板，最终实现配体在玻璃盖玻片表面的图案化及其向聚丙烯酰胺水凝胶的转移。
除了重现早期胚胎的力学环境外，将人胚胎干细胞（hESC）集落限制在聚丙烯酰胺基底上，还可通过牵引力显微镜（TFM）测量细胞自身产生的力，正如我们先前方法中所报道的那样9。简而言之，可将荧光微球嵌入聚丙烯酰胺凝胶中作为基准标记物；在将hESC接种到图案化基底后，通过成像这些微球的位移来计算细胞产生的力。此外，所得的牵引力图谱可与传统检测方法（如免疫荧光染色）相结合，以研究在受限的hESC集落中细胞产生之力的分布如何调控或调节下游信号通路。我们预计这些方法将揭示机械力在早期胚胎发育过程中细胞命运决定的模式形成中起着关键作用，而这一作用目前尚未受到足够重视。

<table><tbody><tr><td>0.05% 胰蛋白酶</td><td>Gibco</td><td>25300054</td><td></td></tr><tr><td>100 mm 玻璃培养皿</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-747B</td><td></td></tr><tr><td>100 mm 塑料培养皿</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB0875712</td><td></td></tr><tr><td>15 mL 圆底离心管</td><td>Corning</td><td>352095</td><td></td></tr><tr><td>150 mm 塑料培养皿</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB0875714</td><td></td></tr><tr><td>18 mm 直径 #1 盖玻片</td><td>Thermo Scientific</td><td>18CIR-1</td><td></td></tr><tr><td>2% 双丙烯酰胺</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0142</td><td></td></tr><tr><td>3-氨基丙基三甲氧基硅烷</td><td>ACROS Organics</td><td>313251000</td><td></td></tr><tr><td>40% 丙烯酰胺</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0140</td><td></td></tr><tr><td>铝箔</td><td>Fisher Scientific</td><td>01-213-100</td><td></td></tr><tr><td>碱性成纤维细胞生长因子</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F0291</td><td></td></tr><tr><td>漂白剂</td><td>Clorox</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>带摆动桶的离心机</td><td>Eppendorf</td><td>22623508</td><td>型号：5804 R</td></tr><tr><td>胶原蛋白</td><td>Corning</td><td>354236</td><td></td></tr><tr><td>干燥器</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-642-7</td><td></td></tr><tr><td>乙醇</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC615095000</td><td></td></tr><tr><td>胎牛血清</td><td>Gibco</td><td>16000044</td><td></td></tr><tr><td>荧光微球</td><td>Thermo Scientific</td><td>F8821</td><td></td></tr><tr><td>镊子（用于盖玻片）</td><td>Fisher Scientific</td><td>16-100-122</td><td></td></tr><tr><td>镊子（用于晶圆）</td><td>Fisher Scientific</td><td>17-467-328</td><td></td></tr><tr><td>凝胶支架</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>凝胶支架为定制3D打印件，CAD图纸可应要求提供</td></tr><tr><td>戊二醛</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-261-94</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Thermo Scientific</td><td>J16926A1</td><td></td></tr><tr><td>加热板</td><td>Fisher Scientific</td><td>HP88854100</td><td></td></tr><tr><td>盐酸</td><td>Fisher Scientific</td><td>A144S-500</td><td></td></tr><tr><td>异丙醇</td><td>Fisher Scientific</td><td>A416-500</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipes（精密擦拭纸）</td><td>Kimberly-Clark Professional</td><td>34120</td><td></td></tr><tr><td>无血清替代物</td><td>Gibco</td><td>10828028</td><td></td></tr><tr><td>Knockout-DMEM</td><td>Gibco</td><td>10829018</td><td></td></tr><tr><td>掩模对准器（用于光刻）</td><td>Karl Suss America, Inc.</td><td>Karl Suss MJB3 Mask Aligner</td><td></td></tr><tr><td>Matrigel</td><td>Corning</td><td>354277</td><td></td></tr><tr><td>牵引力显微镜</td><td>Nikon</td><td>N/A</td><td>型号：Eclipse TE200 U</td></tr><tr><td>电动定位载物台</td><td>Prior Scientific</td><td>N/A</td><td>型号：HLD117</td></tr><tr><td>氮气</td><td>Airgas</td><td>NI 250</td><td></td></tr><tr><td>Norland 光学胶 74（紫外光固化聚合物）</td><td>Norland Products</td><td>NOA 74</td><td></td></tr><tr><td>烘箱</td><td>Thermo Scientific</td><td>PR305225G</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm（实验室封口膜）</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-374-12</td><td></td></tr><tr><td>PDMS（Sylgard 184）</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9285739</td><td></td></tr><tr><td>光刻掩模</td><td>CAD/Art Services, Inc.</td><td>N/A</td><td>光刻掩模为定制制作，设计的CAD图纸可应要求提供</td></tr><tr><td>等离子清洗机</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9332171</td><td></td></tr><tr><td>垫圈用塑料</td><td>Marian Chicago</td><td>HT6135</td><td></td></tr><tr><td>间隔片用塑料</td><td>TAP Plastics</td><td>N/A</td><td>聚碳酸酯片，厚度0.01英寸</td></tr><tr><td>氯化钾（用于配制PBS）</td><td>Fisher Scientific</td><td>P217-500</td><td></td></tr><tr><td>磷酸二氢钾（用于配制PBS）</td><td>Fisher Scientific</td><td>P285-500</td><td></td></tr><tr><td>过硫酸钾</td><td>ACROS Organics</td><td>424185000</td><td></td></tr><tr><td>手术刀</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-840-00</td><td></td></tr><tr><td>硅晶圆</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>71893-06</td><td>类型P，3英寸硅晶圆</td></tr><tr><td>氯化钠（用于配制PBS）</td><td>Fisher Scientific</td><td>S271-1</td><td></td></tr><tr><td>氢氧化钠</td><td>Fisher Scientific</td><td>S318-100</td><td></td></tr><tr><td>磷酸氢二钠二水合物（用于配制PBS）</td><td>Fisher Scientific</td><td>S472-500</td><td></td></tr><tr><td>SU8-3050 光刻胶</td><td>MicroChem</td><td>SU8-3000</td><td></td></tr><tr><td>SU8 显影液</td><td>MicroChem</td><td>Y020100</td><td></td></tr><tr><td>TEMED</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0800</td><td></td></tr><tr><td>紫外灭菌箱</td><td>Bio-Rad</td><td>N/A</td><td>Bio-Rad GS Gene Linker UV Chamber</td></tr><tr><td>Y27632（Rho激酶抑制剂）</td><td>StemCell Technologies</td><td>72304</td><td></td></tr></tbody></table>

在可变形基底上调控人胚胎干细胞集落几何形状以控制组织尺度力学特性

Patterning the Geometry of Human Embryonic Stem Cell Colonies on Compliant Substrates to Control Tissue-Level Mechanics

人类胚胎干细胞在体外表现出一种独特的能力，能够通过自我组织形成与胚胎发生过程中初级胚层形成相对应的细胞命运特化模式，从而响应形态发生素。因此，这些细胞是研究驱动早期人类发育机制的有力工具。我们开发了一种方法，将人类胚胎干细胞培养在具有顺应性的基底上受限的克隆中，以控制克隆的几何形状及其力学环境，从而重现胚胎发生过程中潜在的物理参数。该方法的关键在于能够在聚丙烯酰胺水凝胶表面生成具有明确定义的细胞外基质配体图案，以促进细胞黏附。这一目标通过以下步骤实现：首先制备具有理想几何图案的掩膜模板，然后利用这些模板在玻璃盖玻片上形成细胞外基质配体图案，并在聚合过程中将这些图案转移至聚丙烯酰胺水凝胶上。该方法还兼容牵引力显微镜技术，使用户能够测量并绘制受限克隆内细胞产生的力的分布情况。结合标准的生物化学检测方法，这些测量结果可用于研究力学信号在早期人类发育过程中对命运特化和形态发生所起的作用。

在柔性的基底上培养具有可控几何形状集落的人胚胎干细胞（hESCs）时，主要挑战在于如何在基底表面生成均一的细胞外基质（ECM）配体图案。本方法所采用的策略是，首先在玻璃盖玻片表面构建所需的图案，随后在水凝胶聚合过程中将该图案转移至聚丙烯酰胺水凝胶表面（图1A）。因此，在进行水凝胶聚合及图案转移之前，必须确保玻璃盖玻片表面已成功形成目标图案（图1B）。根据转移至聚丙烯酰胺上的荧光配体图案的成像结果，荧光配体仅存在于聚丙烯酰胺表面的单一平面内，尽管我们并未精确测定该层的厚度。在玻璃盖玻片上生成图案后，常观察到两类缺陷，每类缺陷均有其特定的误差来源。第一类缺陷是荧光配体超出目标图案边缘（图1C，上图），这通常是由于掩膜出现微小撕裂或掩膜与玻璃盖玻片之间密封不充分，导致荧光配体溶液泄漏所致。第二类缺陷是...

可将细胞外基质配体图案化修饰到聚丙烯酰胺水凝胶上，从而在柔性的基底上实现人胚胎干细胞在限定区域内的克隆培养。该方法可与牵引力显微镜技术及生物化学检测相结合，用于研究组织几何形态、细胞自身产生的力学力与细胞命运决定之间的相互作用。

人类胚胎干细胞在体外表现出一种独特的能力，能够通过自我组织形成细胞命运特化的模式，以响应形态发生素

本方案使研究人员能够在水凝胶上培养干细胞集落，并可完全控制水凝胶的刚度以及集落的几何形状。该技术的主要优势在于，它使研究人员能够在比传统组织培养塑料更接近生理环境的条件下培养干细胞集落。首次执行本方案时，务必额外制备少量每种材料，并使用荧光配体，以便在每个步骤中进行问题排查和优化。该技术包含多个涉及精确放置各种材料的步骤。在观看过该实验操作后，理解本方案的书面说明会容易得多。开始此操作时，按10:1的质量比将PDMS基础剂与PDMS固化剂混合，并充分搅拌均匀。将该混合物置于干燥器中脱气 30 至 60 分钟，或直至所有气泡完全去除。缓慢而均匀地将 PDMS 混合物倾倒至已准备好的晶圆表面。轻敲培养皿的工作台面，以释放晶圆表面残留的任何气泡。将PDMS在70摄氏度下烘烤两小时，然后冷却至室温。接着将PDMS切成约10毫米×10毫米的正方形，每个正方形包含一个实验条件的特征结构。在本实验方案的其余部分中，这些正方形将被称为“印章”。此后，按八比一的重量比将PDMS基础剂与PDMS固化剂混合，并充分搅拌均匀。将混合物置于真空干燥器中脱气30至60分钟，直至所有气泡完全去除。接着，缓慢而均匀地将PDMS倒入洁净的100毫米培养皿中。轻敲培养皿以释放所有气泡。将PDMS在70摄氏度下烘烤两小时，随后冷却至室温。针对每个先前制备的印模，裁剪一块15毫米×15毫米的PDMS方片。在本方案的后续步骤中，这些将被称为平片。将每个制备好的印章翻转，使其上的凸起结构与一片平坦的PDMS表面接触。用镊子轻轻按压印章顶部，以确保接触均匀。接下来，在每对印模与平板的顶部界面处放置一滴少量的紫外光固化聚合物。在重力辅助下，聚合物将通过表面张力被吸入两界面之间。在印模与平板界面的边缘周围也滴加少量紫外光固化聚合物。这将形成一个用于容纳配体溶液的边界。然后小心地将印模和 slap 配对放入紫外灭菌箱中，使用无菌 STR 功率设置，照射 10 分钟。此后，从紫外灭菌盒中取出配对部件，用两把镊子轻轻取下印模，同时压住由紫外光固化聚合物形成的平板和模板。使用镊子小心地取下模板，并将其翻转，使与PDMS平板接触的一面朝上。将翻转后的模板放回紫外灭菌盒中。使用无菌的 STR 功率设置，照射三分钟。用镊子小心地将每个模板的平面朝下放置在经酸洗涤的盖玻片上，确保模板的特征位于盖玻片中央。在每个模板上方放置一小片实验室用膜。用力且均匀地按压模板，使模板与盖玻片之间形成紧密接触。将带有模板的盖玻片放入培养皿中。将该培养皿放入等离子清洗仪中，以高功率等离子处理30秒。然后，将配体溶液移液至每个模板的表面。对于由 10 × 10 毫米方形印章制成的模板，每个模板加入 100 µL。之后，用实验室保鲜膜包裹含有盖玻片的培养皿，并在 4 °C 下孵育过夜。首先，用镊子夹住带有模板的盖玻片，短暂浸入盛有无菌 PBS 的培养皿中进行清洗。随后将带有模板的盖玻片浸入第二道 PBS 中再次清洗。小心地从盖玻片表面移除模板，注意不要损坏盖玻片。接下来，将盖玻片短暂浸入盛有超纯水的培养皿中，以去除 PBS 洗涤过程中残留的盐分。用盖玻片边缘接触一张精密擦拭纸，吸去多余水分。在惰性气体（如氮气）下吹干盖玻片。然后，配制聚丙烯酰胺溶液以获得所需水凝胶弹性。对于每张图案化盖玻片，准备一张经戊二醛活化的底部盖玻片，并在其上放置垫片。将75至150微升聚丙烯酰胺溶液移液至每张戊二醛活化盖玻片的中央。使用镊子将带有图案的配体盖玻片放置到经戊二醛活化的、含有聚丙烯酰胺和间隔分子的盖玻片上，使图案化的配体面朝向聚丙烯酰胺溶液。将每个聚丙烯酰胺夹心结构小心放入与15毫升锥底管螺纹匹配的盖帽支架中。将15毫升锥底管旋入每个盖帽支架，以固定聚丙烯酰胺夹心结构。将装有聚丙烯酰胺夹心结构的离心管置于水平转子中，在室温下以200 × g离心10分钟。从离心机中取出离心管，放入试管架中保持原有方向，继续静置50分钟，以确保完全聚合。随后，从离心管中取出夹心结构，并将其浸入PBS中。用实验室封口膜包裹培养皿，在室温下孵育3小时，或在4摄氏度下孵育过夜。此后，当聚丙烯酰胺夹心结构仍浸没于PBS中时，使用解剖刀和镊子小心去除盖玻片及间隔物上的图案。将每片带有图案化聚丙烯酰胺的盖玻片放入帽状支架中。将垫圈放置在盖玻片顶部，并围绕聚丙烯酰胺凝胶中隔片所在的位置。将截去底部的15毫米锥形管旋入盖帽支架中，使底部带有图案化聚丙烯酰胺凝胶的区域形成一个孔腔。这些组件可放入标准12孔板的孔中，便于操作。进行该技术操作时，应使用荧光配体以确保在玻璃盖玻片表面形成所需的图案，并在聚合过程中成功转移至聚丙烯酰胺水凝胶表面。该方法成功的最终衡量标准是能够在图案化水凝胶上以期望的几何形态培养人胚胎干细胞（hESCs）。按照文本方案所述进行培养时，通常在完全去除培养基中的Y27632后48至72小时内，hESCs会增殖并填满整个图案化区域。在聚丙烯酰胺水凝胶上以受限几何形状培养人胚胎干细胞（hESC）集落，可利用牵引力显微镜技术测量细胞产生的牵引力。该测量方法通过在水凝胶中嵌入荧光微球，并在接种hESC前后对这些微球的位置进行成像来实现。微球位置的图像可用于生成微球位移图谱，进而用于计算底层的牵引应力。在人胚胎干细胞（hESCs）的圆形集落中，最大的牵引应力出现在集落的周边边缘附近，而集落中心区域则表现出均匀的低牵引应力。尽管牵引应力分布不均，但在维持培养条件下以图案化圆形方式培养的hESCs，其多能性标志物Oct 3/4和细胞黏附分子E-cadherin的表达仍保持均匀。该技术将使研究人员能够更好地利用人胚胎干细胞模拟人类胚胎发育过程，从而深入理解人类发育机制。该实验方案可适用于任何需要在软性水凝胶上以特定几何形态培养细胞的研究应用。本方法与大多数生物化学试剂兼容，使研究人员能够探究组织几何形态和细胞自身产生的力学作用等因素如何影响蛋白质表达和细胞信号传导。目前，许多研究人员正利用人胚胎干细胞来模拟人类早期发育过程。该技术将使研究人员能够在更接近生理环境的条件下回答这些重要问题。

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生物工程

在符合标准的基质上对人类胚胎干细胞菌落的几何结构进行模式化，以控制组织级力学

我们展示了一种将细胞放置在基底特定位置的简单方法。该方法通过将含有填充细胞的微孔的硅胶芯片翻转至基底上来实现细胞图案化。该方法为调控细胞间的可扩散信号和邻近细胞信号提供了一种新途径。...

利用生物翻转芯片对胚胎干细胞进行图案化

人类多能干细胞（hPSCs）具有分化并自组织形成特定组织结构的内在能力；然而这一过程需要空间环境梯度的引导。本文介绍了一种简单且可靠的模板微图形化技术，可用于构建生化和力学梯度，从而调控hPSCs的分化模式。...

用于研究分化命运空间组织的人类多能干细胞模板微图形化技术

本方案描述了一种使用自动化机器人沉积系统的生物打印方法，该方法结合了刻蚀的拓扑引导线索与承载细胞的水凝胶生物墨水的精确沉积。打印的细胞被直接递送至刻蚀结构中，并能够感知并沿其定向排列。...

用于细胞表面引导与生物打印的自动化机器人分配技术

细胞分化受到多种微环境因素的调控，包括基质成分和基底材料特性。本文介绍一种技术，该技术结合细胞微阵列与牵引力显微镜，用于评估在不同微环境背景下细胞的分化状态以及细胞与基底之间的生物力学相互作用。...

一种用于细胞分化与牵引力相关性分析的高通量细胞微阵列平台

本文介绍的方法结合微图形化技术与定量成像，以揭示哺乳动物细胞培养物中的空间组织结构。该技术易于在标准的细胞生物学实验室中建立，为体外研究模式形成提供了一个可操作的实验系统。...

利用微图形技术和定量成像技术绘制哺乳动物细胞的自组织空间结构

本方案介绍了一种无需光刻技术的微图形化方法，操作简便，适用于生物工程背景有限的研究人员。该方法利用定制的激光切割掩膜，将细胞外基质蛋白微图形化为特定形状，以调控细胞形态。本文以诱导多能干细胞来源的心肌细胞为例，演示了微图形化的操作流程。...

使用激光切割模板的简易无光刻单细胞微图案化技术

该方法旨在阐明细胞外基质信号（如基质刚度、蛋白质组成和细胞形态）调控施万细胞（SC）表型的机制。...

可调细胞外基质微环境的制备用于评估施万细胞表型特化

本文介绍的实验方案可实现微图案的自动化制备，从而标准化哺乳动物细胞的细胞形态，用于研究细胞内的细胞骨架结构。该技术操作简便，可使用市售的成像系统进行搭建，无需标准细胞生物学实验室难以获得的专用设备。...

通过红外激光辅助微图形化技术控制细胞几何形态

传统上，细胞培养是在平面基底上进行的，而这种基底无法很好地模拟细胞的天然微环境...

通过三维细胞培养基底的紫外光图案化技术构建多线索细胞微环境

我们优化了一种微胶囊化技术，作为胚胎干细胞向内胚层和多巴胺能（DA）神经元增殖与分化的有效三维平台。该技术还可在细胞移植过程中实现细胞与宿主之间的免疫隔离。此平台也可适用于其他类型的细胞。...

海藻酸盐微胶囊作为人胚胎干细胞（hESC）向不同谱系扩增与分化的三维平台

学习在聚丙烯酰胺水凝胶上培养人类胚胎干细胞菌落的方法，通过控制水凝胶硬度和菌落几何结构来模拟生理环境。该技术结合牵引力显微镜分析细胞产生的力，为干细胞命运调控和组织工程研究提供重要工具。

在可变形基底上调控人胚胎干细胞集落几何形状以控制组织尺度力学特性

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