Aquí presentamos un método rápido, fácil y de bajo costo para la fabricación de moldes de polidimetilsiloxano personalizadas que pueden utilizarse para la producción de tejidos de ingeniería base de hidrogel con geometrías complejas. Asimismo, se describen los resultados de evaluaciones mecánicas e histológicos realizadas en ingeniería tejidos cardiacos producidos mediante esta técnica.
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Artículo de método
Custom diseñado moldes de cultivo de tejidos de maestros grabado a láser
En este artículo
Resumen
Resumen
Como el campo de la ingeniería de tejidos ha seguido madurando, ha habido mayor interés en una amplia gama de parámetros de tejido, incluyendo forma de tejido. Manipulando la forma del tejido en el micrómetro a escala de centímetros puede dirigir alineación de celda, modificar propiedades mecánicas eficaces y abordar limitaciones relacionadas con la difusión de nutrientes. Además, el recipiente en el que se prepara un tejido puede impartir las limitaciones mecánicas sobre el tejido, resultando en áreas de estrés que más pueden influir en la célula y la matriz de estructura. Los tejidos en forma de dimensiones altamente reproducibles también tienen utilidad en vitro ensayos en que muestra las dimensiones son críticas, como el análisis mecánico de todo tejido.
Este manuscrito describe un método de fabricación alternativos utilizando moldes maestro negativo de acrílico grabada con láser: estos moldes realizar bien con polidimetilsiloxano (PDMS), permiten diseños con dimensiones en la escala de centímetros y la función tamaños menores a 25 μm y puede rápidamente diseñado y fabricado a un bajo costo y con mínimos conocimientos. Los requisitos de costo y tiempo mínimo permiten grabada con láser moldes rápidamente se itera sobre hasta determina un diseño óptimo y se adaptan fácilmente a cualquier ensayo de interés, los más allá del campo de la ingeniería de tejidos incluidos.
Introducción
En las últimas dos décadas, litografía blanda se ha utilizado ampliamente como una técnica de fabricación para apoyar la investigación científica, particularmente en los campos de la microfluídica, investigación de materiales y tejidos ingeniería1,2, 3. Moldeado de la réplica, en el que se crea un objeto con la forma deseada de un molde negativo principal, ofrece un método conveniente y bajo costo de producir positivo que PDMS Replica puede ser usado para el bastidor en forma de hidrogeles. Sin embargo, los moldes maestro negativo requiere por lo general se producen usando t....
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Protocolo
1. crear los diseños de molde de Vector formato maestro
- Montar la geometría del molde deseado en formato vectorial con un programa de gráficos vectoriales (ver materiales, equipos y Software de tabla). Seleccione archivo | Nuevo y crear un lienzo de dimensiones adecuadas con formato de color RGB. Crear la geometría deseada utilizando las herramientas de forma en el panel izquierdo: entrar en las dimensiones deseadas en la parte superior de la ventana (clic en el botón transform en la parte superior si no inicialmente visible) para definir tamaños de forma.
Nota: Geometrías de molde deben permitir al menos un borde de 6 mm....
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Resultados
La óptica de la cortadora del laser puede causar áreas grabadas han disminuido muy ligeramente dimensiones como grabado de profundidad aumenta, y resultados en molde de paredes con un bisel muy sutil, debido al estrechamiento del haz láser. Esto ayudará a facilitar la remoción de la fundición de moldes de PDMS, pero debe considerar cuidadosamente si muy profundamente grabado moldes maestro negativo (> 6 mm) son necesaria (figura 1).
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Discusión
Modificado para requisitos particulares geometrías de molde PDMS que son compatibles con el cultivo de tejidos tienen gran utilidad en propiedades de tejido de ingeniería importantes, como alineación celular, tasa de difusión y la rigidez efectiva de afinación. Además, estos moldes son muy útiles para preparar los tejidos para aplicaciones de análisis en el que geometría es importante, como el mecánico prueba16,17. Preparación de estos dispositivos de láser corte.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Los autores reconocen que la financiación de los NIH R00 HL115123 y Brown University escuela de ingeniería. También agradecemos al taller de diseño de Brown y Chris Bull para capacitación y apoyo con el cortador del laser.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Item | |||
| Rata colágeno I, 4 mg/mL | Advanced Biomatrix | 5153-100MG | Constructos |
| Cloruro de Sodim | Fisher | BP358-10 | Construye |
| PBS | Life Technologies | 14190-250 | |
| Construye pinzas finas | Fine Science Tools | 11252-20 | Construye |
| Sylgard 184 elastómero de silicona | Corning | 4019862 | Moldes PDMS Cinta de |
| laboratorio | Fisher | 15-901-5R | Moldes PDMS |
| Acrílico, 1/4" grueso | McMaster-Carr | 8560K356 | PDMS Moldes |
| Tampón HEPES, 1 M | Sigma | H3537-100ML | Construye |
| RPMI 1640 medio, polvo | Fisher | 31800-089 | Construye |
| Cloruro de calcio dihidratado | Fisher | AC423520250 | Construye |
| Cloruro de magnesio hexahidratado | Fisher | M33 500 | Construcciones |
| Cloruro de potasio | Sigma | P9541-500G | Construcciones |
| Fosfato de sodio dibásico heptahidratado | Sigma | S9390-500G | Construcciones Glucosa |
| Sigma | G5767-25G | Construcciones | |
| OCT | VWR | 25608-930 | Histología |
| Moldes de bloques congelados | VWR | 25608-916 | Histología |
| Hematoxilina | Fisher | 3530 1 | Histología |
| Eosin Y | Fisher | AC152880250 | Histología |
| Fast green FCF | Fisher AC410530250 | Histología | |
| Software | |||
| Illustrator | Adobe Systems | Gráficos vectoriales | |
| Inkscape | (Open Source) | Gráficos vectoriales | |
| UCP (Panel de control universal) | Interfaz de corte láser | de sistemas | |
| universalesequipo | |||
| PLS6.75 Cortadora láser | Laser Systems | ||
| Analizador micromecánico | Aurora Scientific | 1530A con celda de carga de 5 mN | Análisis mecánico |
Referencias
- Qin, D., Xia, Y., Whitesides, G. M. Soft lithography for micro- and nanoscale patterning. Nat. Protoc. 5, 491(2010).
- Rogers, J. A., Nuzzo, R. G. Recent progress in soft lithography. Mater. Today. 8, 50-56 (2005).
- Whitesides, G. M., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. E.
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Reimpresiones y permisos
