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Électrofilées matrices de fibres fabriqués à partir de biopolymères sont régulièrement utilisés pour supporter la fixation et la prolifération cellulaires pour des applications de biomatériau et / ou d'ingénierie tissulaire 11,12. Dans ces cas, les matrices sont souvent minces feuilles de fibres qui couvrent facilement toute la base d'une plaque de puits de culture cellulaire et ainsi sont en contact avec les cellules ensemencées qui améliore la fixation des cellules. Toutefois, si l'échafaud biomatériau ne couvre pas entièrement la base de la plaque bien, il ya de fortes chances qu'une grande proportion des cellules ensemencées ne sera pas rester en contact avec l'échafaud et, finalement, ne sera pas en mesure de joindre. Cette étude a examiné plusieurs méthodes différentes pour l'ensemencement de cellules sur des échafaudages qui ne couvrent pas la base de la plaque de puits, afin de déterminer une technique optimisée qui pourrait être recommandé pour les futures expériences à base de cellules.
Cinq différents set-up ont été étudiés (Figure 1): Scaffolds (électrofilé fils) a tenu en utilisant des inserts de culture cellulaire dans des plaques de faible et de liaison et soit maintenu dans des conditions statiques ou secoué à 30 tours; échafaudages placés dans les creux de PTFE étroites et détenus statique ou secouées à 30 tours; et échafaudages logés à l'intérieur des navires de bioréacteur à 9 tours. Déterminer le nombre de cellules qui avaient adhéré aux fils électrofilées par dosage de l'ADN a démontré un faible pourcentage de fixation pour tous les semis set-ups (figure 2); et ce est également confirmée à partir de micrographies électroniques à balayage (SEM) (figure 3). Plus l'attachement des cellules - 30% ou ~ 18060 cellules -Est observés pour les fils qui ont eu lieu dans les inserts de culture cellulaire et soumis à un mouvement continu. Fait intéressant, la fixation des cellules plus bas (15%) a été atteint pour les fils détenus par des inserts de culture cellulaire, mais gardés dans des conditions statiques, ce qui donnerait à penser que l'inclusion de mouvement radial a un effet positif sur le maintien des cellules en contact avec l'échafaud. Par Contre,il convient de noter que indirecte continue des flux de médias pourrait être responsable des agglomérats de cellules observées à partir des images SEM. La plaque d'agitation a été mis sur son réglage le plus bas - 30 tours - qui pourrait être une limitation à ce set-up. Utilisation d'un mouvement radial lente peut aider à prévenir ou réduire l'agglomération cellulaire et pourrait également améliorer la fixation des cellules comme les cellules connaîtront moins de force. Les expériences futures devraient se concentrer sur l'optimisation de la vitesse d'agitation idéal pour une meilleure fixation des cellules. Comportant un déplacement pour les fils détenus dans les creux n'a pas abouti à une tendance similaire, avec les deux scénarios qui donne 18% de fixation (~ 10 836 cellules); bien que cela puisse être dû à la flottaison partielle des échafaudages dans les auges (observé pour les creux placés sur la table à secousses), car ils ne ont pas été ancrés à la base. Flottante partielle de l'échafaudage empêchera pas de cellules qui ont coulé au fond de la cuve de venir en contact avec le matériau et adhérant. Pour tnotamment son set-up, la cuve a été logé dans une boîte de Pétri et un volume total de 10 ml de milieu ajouté. Les faibles dimensions de l'auge signifie que la majorité des médias est présent dans la boîte de Pétri et se il n'y a aucun mouvement, les cellules peuvent se éloigner de l'auge dans la boîte de Pétri et restent totalement hors de portée de l'échafaudage. Pour surmonter ces limitations, d'autres expériences devraient inclure une étape supplémentaire dans le protocole, les extrémités des échafaudages sont épinglés à la base des creux à l'aide de fines aiguilles stériles, car cela devrait empêcher leur flottaison et le mouvement (en particulier pour les échafaudages exposés à mouvement radial), qui devrait finalement conduire à une augmentation du nombre de cellules attachées à l'échafaud. 16% des cellules était attaché à des fils présents dans les récipients rotatifs. En dépit d'être une technique bien établie pour la culture 3D, les problèmes ne se posent à l'enlèvement des échafaudages du port principal de vaisseaux, ce qui peut avoir entraîné attac lâcheHED cellules perdues. Les navires qui se ouvrent complètement éliminerait ce problème; ils sont disponibles à l'achat, mais sont considérablement plus coûteux que les récipients jetables utilisés dans cette étude.
Cette étude démontre les problèmes actuels avec l'ensemencement échafaudages qui ne couvrent pas toute la base de plaques de puits de culture cellulaire standard. Ensemencement d'un nombre de cellules connu conduit à moins de un tiers de fixation à l'échafaud, en dépit de la superficie de l'échafaud en permettant à toutes les cellules d'adhérer. Cela pourrait avoir des conséquences néfastes dans d'autres tests cellulaires qui peuvent évaluer le comportement de la biocompatibilité et la cellule-matériau / cellule-cellule et les interactions avec l'échafaud comme un futur dispositif médical potentiel. Autres limites de l'étude peuvent inclure le 4 h point de temps - en dépit d'être suffisamment longue pour assurer l'ensemencement cellulaire initiale (cellules ont été montré pour fixer solidement à des substrats dans les 30 minutes 13,14,15), il peut être raisonnable dansvestigate des périodes subséquentes, la fourniture de cellules ne prolifèrent pas pendant un laps de temps plus long que ce serait autrement fausser le nombre de cellules de départ. La réduction du volume des médias, dans ce cas 10 ml, pourrait également améliorer le contact entre les cellules et échafaudage et, finalement, d'accroître la fixation des cellules. Les études futures devraient également envisager la viabilité des cellules que le processus d'ensemencement des cellules peuvent endommager les cellules et / ou la mort cellulaire 16. tests d'ADN cellulaire ne font pas de distinction entre les cellules viables et non viables, en tant que tel essai vivants / morts, par exemple, mettrait en évidence le niveau de viabilité.
Cette enquête vise à sensibiliser au nombre réel de cellules qui se fixent à l'échafaud, malgré l'ensemencement d'une quantité connue. Pour les études qui se appuient sur le nombre de cellules de départ, il est très important que les chercheurs savent exactement combien ce chiffre ne avez en fait adhérer au substrat d'intérêt.