Diferentes métodos para manipular arquitectura tridimensional en Hidrogeles basados en proteína se evalúan aquí con respecto a las propiedades del material. Las redes macroporoso son funcionalizadas con un péptido de la célula-adhesivo, y se evalúa su viabilidad en cultivo de células utilizando dos líneas celulares de diferentes modelos.
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Artículo de método
Fácil manipulación de arquitecturas en Hidrogeles basados en proteínas para aplicaciones de la cultura de célula
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Resumen
Resumen
Los hidrogeles son reconocidos como prometedores materiales para aplicaciones en cultura celular debido a su capacidad para proporcionar entornos celulares altamente hidratada. El campo de plantillas 3D está aumentando debido a la semejanza potencial de esos materiales a la matriz extracelular natural. Hidrogeles basados en proteína son particularmente prometedoras porque fácilmente puede ser funcionalizados y puede alcanzar estructuras definidas con propiedades fisicoquímicas ajustables. Sin embargo, la producción de plantillas 3D macroporoso para los usos de la cultura de célula utilizando materiales naturales a menudo está limitada por sus propiedades mecánicas más débiles comparados con los de materiales sintéticos. Aquí, se evaluaron diferentes métodos para producir macroporoso albúmina de suero bovino (BSA)-basado en sistemas de hidrogel, con tamaños de poro ajustable en el rango de 10 a 70 μm de radio. Además, se estableció un método para generar canales de este material basado en proteína que son varias cien micras de largo. Se analizaron los diferentes métodos para producir los poros, así como la influencia del tamaño de poro en material propiedades tales como relación, pH, estabilidad de la temperatura y el comportamiento de la degradación enzimática, la hinchazón. Tamaños de poro se investigaron en el estado nativo, hinchado de los hidrogeles mediante microscopía de láser confocal. La factibilidad de usos de la cultura de célula fue evaluada usando una pegamento celular RGD péptido modificación del sistema de proteína y dos líneas de celular modelo: células de cáncer de mama humano (A549) y adenocarcinomic alveolares basals epitelial las células humanas (MCF7).
Introducción
Los hidrogeles son materiales que forman redes 3D insolubles capaces de atar grandes cantidades de agua. Este tipo de materiales puede proporcionar excelentes condiciones ambientales para las células vivas. Actualmente, existe un creciente interés en la generación de estructuras tridimensionales de hidrogel y en el desarrollo de los procesos para adaptar sus propiedades químicas y físicas. Una vez que esto se logra, una plantilla para el crecimiento de las células y la manipulación del comportamiento celular puede ser generado1,2,3,4. Estas ....
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Protocolo
1. hidrogel preparación
- Mezclar 200 mg de BSA con 1 mL de desionizada de H2O para crear acciones de BSA 20% (p/v) (solución stock A).
- Mezcla 165 μl de solución de THPC (134 mg/mL) con 4,835 mL de agua desionizada para crear THPC stock (solución stock B).
- Pesar 1 mg de KCSSGKSRGDS (1,111.1 g/mol) péptido (o un péptido celular adhesiva equivalente) y diluirlo en 100 μl de estéril de H2O para obtener una solución de 10 mg/mL (solución C).
Nota: Este paso es opcional y sólo debe incluirse si el hidrogel es para uso de cultivo celular. - Quitar la parte inferior de una placa de 96 pocillos y reemplazarlo con ....
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Resultados
El desarrollo de hidrogeles se ha convertido en uno de los campos más destacados en los estudios biológicos relacionados con la investigación de materiales, con miles de entradas indexadas en archivos científicos. Aunque el comportamiento de muchos sistemas está bien estudiado, la manipulación de redes tridimensionales, especialmente de materiales sensibles basados en proteínas, suele ser un problema importante en la ciencia de materiales. Otro desafío comúnmente subestimado es la medició.......
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Discusión
La producción de matrices macroporosas puede ser beneficiosa para muchos campos diferentes. Tiene un alto potencial técnico y económico debido a la estructura definida del hidrogel y la capacidad de controlar y ajustar propiedades específicas del material. Sin embargo, la introducción de elementos estructurales supramoleculares, como poros o canales, en una plantilla 3D podría influir en las propiedades generales de un material, como la relación de hinchamiento o la rigidez. Esto puede resultar en la descomposición, degr.......
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Divulgaciones
Los autores declaran que no tienen intereses financieros que compiten.
Agradecimientos
Los autores desean agradecer a Baden-Württemberg Stiftung por su apoyo financiero en el marco de la "Síntesis de materiales Bioinspirados" (biomantos-14).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Solución salina tamponada con fosfato (PBS) | Thermo Fisher Scientific 10010023 | ||
| Dulbecco' Águila modificada' s medio (glucosa alta) | Life Technologies / Thermo Fisher | 11140-050 | |
| Suero fetal bovino (FBS) | Life Technologies / Thermo Fisher | 10270-106 | |
| Penicilina-estreptomicina | Life Technologies / Thermo Fisher | ||
| MEM Solución de aminoácidos no esenciales | Sigma Aldrich | M7145-100ML | |
| Tripsina EDTA 0.05% Phenol Red | Thermo Fisher Scientific | 25300062 | |
| Etanol 99.8%, vergä llt | Ö lfabrik Schmidt | 2133 | |
| NaCl | Carl Roth | 9265.1 | |
| Fracción V de albúmina | Carl Roth | 3854.2 | |
| THPC | Sigma Aldrich | 404861-100ML | Tóxico |
| 0.1% Triton X-100 | Sigma Aldrich | X100-100ML | Ligeramente tóxico |
| Faloidina-rodamina | Life Technologies / Thermo Fisher | R415 | |
| 3.7% Formaldehído | Life Technologies / Thermo Fisher | F8775-25ML | Rodamina tóxica |
| B | Sigma Aldrich | 81-88-9 | |
| Filtropur S 0.2 | Sarsted Ag und Co. | 2 83.1826.001 | |
| µ diapositiva 8 pocillo | Ibidi GmbH | 80826 | |
| KCSSGKSRGDS péptido | UPEP Ulm | Sistema | |
| Etanol 99,8%, vergä llt | Carl Roth | K928.5 | |
| Falcon 5 ml Tubo de Polistereno de Fondo Redondo | Sarsted Ag und Co. | 62.547.254 | |
| Tubos 50 ml | Sarsted Ag und Co. | 62.547.254 | |
| Tubos de 1,5 ml | Sarsted Ag und Co. | 72.690.001 | |
| Tubos de 2 ml | Sarsted Ag und Co. | 72,691 | |
| MICROPLACA DE CULTIVO CELULAR, 96 POCILLOS, PS, F-BOTTOM | Greiner | 655073 | |
| FreezeDryer Epsilon 1-6D, | Christ, Osterode am Harz, Alemania | ||
| Microscopio de barrido láser confocal | Carl Zeiss AG, Oberkochen, Alemania | ||
| Zen Software versión 2012 Sp1, edición negra, 407 versión 8,1,0,484 | Carl Zeiss AG, Oberkochen, Alemania | ||
| GSA Imaga Analyzer Software, GSA Image Analyzer, GSA, versión 419 3.8.7 | GSA GmbH |
Referencias
- Geckil, H., Xu, F., Zhang, X., Moon, S., Demirki, U. Engineering hydrogels as extracellular matrix mimics. Nanomedicine. 5 (3), 469-484 (2011).
- Liu, Y., Chan-Park, M. B. A biomimetic hydrogel based on methacrylated dextran-graft-lysine and gelatin for 3D....
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Reimpresiones y permisos
