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Article de méthode

Fabrication de nanostructures Gradient thermique dispositifs Technique et dépistage de la réponse des cellules formatrices endothéliales humaines

7.4K vues

DOI :

10.3791/57661

1 juillet 2018

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Nous présentons ici un protocole pour la fabrication de plaques de nanostructures dégradé par l’intermédiaire de dispositifs thermiques et la méthode de dépistage des réponses des cellules progénitrices endothéliales humaines pour les nanostructures. En utilisant la technique décrite, il est possible de produire un échafaudage qui peut manipuler le comportement de la cellule par des stimuli physiques.

Résumé

Nanotopography se trouvent dans diverses matrices extracellulaires (ECMs) autour du corps et est connu pour avoir des mesures de réglementation importants sur les réactions cellulaires. Toutefois, il est difficile de déterminer la relation entre la taille d’une nanostructure et les réponses des cellules en raison du manque d’outils de dépistage approprié. Ici, nous montrons l’évolution des plaques de nanostructures gradient reproductible et rentable pour la manipulation des réponses cellulaires. À l’aide d’oxyde d’aluminium anodique (AAO) comme un maître moule, plaques de nanostructures dégradé avec nanopillars de diamètre croissant s’étend [120-200 nm (GP 120/200), 200-280 nm (GP 200/280) et 280-360 nm (GP 280/360)] ont été fabriquées par un thermique, technique d’impression. Ces plaques de nanostructures gradient ont été conçus pour imiter les différentes tailles de nanotopography dans l’ECM et ont été utilisés pour dépister les réponses des cellules endothéliales humaines formatrices (hECFCs). Dans ce protocole, nous décrivons la procédure étape par étape de fabrication de nanostructures gradient plaques pour cellule ingénierie, techniques de culture hECFCs de sang périphérique humain et culture hECFCs sur des plaques de nanostructures.

Introduction

Récemment, la réponse des cellules par la stimulation physique de topographie de surface a été mis en lumière dans le domaine de l’ingénierie cellulaire1,2,3,4. Par conséquent, plus d’attention s’est concentrée sur des nanostructures en trois dimensions à la surface d’accessoires cellule5. Il a été signalé que l’intégrine, qui est le dispositif de reconnaissance de surface de la cellule, transmet le stimulus physique entraîné par les structures micro-nano d’ECM par mécanotransduction6. Cette st....

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Protocole

Cette étude a été approuvée par l’Institutional Review Board à Korea University Hospital Anam (IRB no ED170495). Toutes les procédures ont été effectués conformément à la déclaration d’Helsinki et ses amendements ultérieurs.

1. préparation du substrat d’aluminium (Al) par polissage électrolytique

Mise en garde : Solution de polissage électrolytique est corrosif et toxique. Porter des équipements de protection individuelle, y compris les gants en nitrile, lunettes et blouse de laboratoire. Effectuez cette étape sous une hotte.

  1. Préparer la solution de polissage électrolytique en mélangean....

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Résultats


La figure 1 montre des images de la SEM des moules AAO gradients fabriqués selon leur type et leur position. Figure 2 montre les images de la SEM des plaques de nanostructures dégradé avec nanopillars arrondies régulières, et la Figure 3 est données de quantification du diamètre nanopillar. Le tableau 1 répertorie les caractéristiques de la nanopillars préfabriqués.

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Discussion

Fabrication d’un AAO souvent souffre de défauts tels que fissures, des formes irrégulières des pores et brûlant. La principale raison de ces défauts est appelée une répartition électrolytique, qui est fortement affectée par la nature des substrats métalliques étant anodisé et la résistivité de l' électrolyte21. Étant donné que la résistivité de l’électrolyte varie en fonction de sa température, éliminer la chaleur en continu des électrodes est le point critique pour maintenir la température de l’é.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par le programme de recherche de sciences fondamentales grâce à la Fondation de la recherche nationale de Corée (NRF) financé par le ministère de l’éducation, Science et technologie (MEST) [FRO-2015R1D1A1A01060397] et Bio & développement de la technologie médicale Programme de la NRF, financée par le ministère de la Science, TIC & avenir planification [FRO-2017M3A9C6029563].

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Acide perchlorique 60 %Daejung Produits chimiques & Métaux6512-4100
Alcool éthylique, absolu 99,9 %Daejung Chemicals & Métaux4118-4100
Acide phosphorique 85 %Daejung Chemicals & Métaux6532-4400
Alcool méthylique 99,5 %Daejung Produits chimiques & Métaux5558-4400
Oxyde de chrome(VI)Daejung Produits chimiques & Métaux2558-4400
Acide sulfurique 95 %Daejung Chemicals & Métaux7781-4100
Peroxyde d’hydrogène 30 %Daejung Chemicals & Métaux4104-4400
n-hexane 95 %Daejung Chemicals & Métaux4081-4400
Toluène 99,5 %Daejung Chemicals & Métaux8541-4400
(heptadecafluoro-1,1,2,2,-tétrahydrodécyl)diméthylchlorosilaneGelestSIH5840.4
MéthoxynonafluorobutaneSigma aldrich464309
Solution de collagèneStemcell#4902
GélatineSigma aldrichG1890Solution d’enrobage
de protéinesFicoll-PaqueGE Heathcare17-1440-03Solution polysaccharidique hydrophile
EGM-2MVLonzaCC-3202Milieu d’expansion des cellules endothéliales
Pénicilline-StreptomycineGibco15140-122
Solution saline tamponnée au phosphateGibco10010031
Sérum fœtal bovinGibco12483-020
ParaformaldéhydeSigma aldrichP6148
GlutaraldéhydeSigma aldrichG5882-100ML
Tétroxyde d’osmiumSigma aldrich201030-1G
HexaméthyldisilazaneSigma aldrich440191
Triton X-100Sigma aldrichX100-100MLÉthoxylate d’octylphénol  ;
Sérum de chèvreGibco26050-088
primaire anti-vinculine humaine  ;Sigma aldrichV9131
Sonde d’actine FSondes moléculairesA12379Phaloïdine conjuguée à la fluorescence
Alexa Fluor 488 anti-souris  ; Sondes moléculaires d’anticorps IgGA11001Anticorps secondaire conjugué à la fluorescence
4',6-diamidino-2-phénylindole  ;Sigma aldrichD9542
Milieu de montageDAKOS3023
Anticorps primaire anti-vWF humain  ;DAKOA0082
Anti-humain  ; Anticorps primaire CD144BD Biosciences#555661
Eponate 12&commerce ; Kit d’enrobage, avec BDMATed Pella18012Résine époxy
Acétate d’uranyle, 25gTed Pella19481
Citrate de plomb, trihydraté, 10gTed Pella19312
Plaque d’aluminium ultra purGoodfellow26050-088
Feuille de polystyrèneGoodfellowST313120
8.0" plaquette de siliciumSiltron29-01024-03Poli simple face, 725 & micro ; Aspirateur à
vide d’épaisseur, 4,4 LKartellKA.230
Pompe àvideAspirateur V3. VOP100
AlimentationUnicorntechUDP-3003
Agitateur magnétiqueDaihan scientificSL.
Agitateur aérienDaihan scientificHT120DX
CirculateurDaihan scientificWCR-P12
Platine mobile linéaireZaberA-LSQ300A-E01-KT07
Équerre, 90 degrésZaberAB90MAccessoire de la platine mobile
linéaire Pince PMP, 145 mmVitlab67995Pince à épiler non métallique
Bécher en PTFE, 250 mLCowieCW007.25
Nettoyeur à ultrasonsBransonB2510MTH
Coupeuse de circuits imprimésHozan Outil IndustrielK-110
Dispositif de nano-impressionNanonexNX-2000
Générateur de plasma d’oxygèneFemto ScienceCUTE
Stérilisateur à basse températureIncubateur LowtemCrystal 50
CO2PanasonicMCO-18AC
Confoal Microscope à balayage laserCarl ZeissLSM700
Microscope électronique à balayageJEOLJSM6701
HitachiH-7500
sensible à l’humidité 99 % anticorps SMS03022

Références

  1. Dalby, M. J., Gadegaard, N., Oreffo, R. O. Harnessing nanotopography and integrin-matrix interactions to influence stem cell fate. Nature materials. 13 (6), 558-569 (2014).
  2. Qian, W., Gong, L., Cui, X., Zhang, Z., Bajpai, A., Liu, C., Castillo, A., Teo, J. C., Chen, W.

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Oxyde d aluminium anodiquefabrication de nanopilierscriblage de la r ponse cellulairetechnique d largissement des poresmonocouches auto assembl essubstrat de polystyr necroissance des filopodes