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Gradient de déformation puce pour des comportements cellulaires stimulants en Hydrogel chargés de...
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JoVE Journal Bioengineering
Gradient Strain Chip for Stimulating Cellular Behaviors in Cell-laden Hydrogel

Gradient de déformation puce pour des comportements cellulaires stimulants en Hydrogel chargés de cellule

Full Text
8,400 Views
13:28 min
August 8, 2017

DOI: 10.3791/53715-v

Hsin-Yi Hsieh1, Chiao-Wen Chu2, Ming-Hsuan Chiu1, Shueh-Yao Chu2, Tsu-Wei Huang2, Fan-Gang Tseng1,2

1Institute of NanoEngineering and MicroSystems,National Tsing Hua University, 2Department of Engineering and System,National Tsing Hua University

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article introduces a simple approach to providing non-continuous gradient static strains on a concentric cell-laden hydrogel to regulate cell alignment for tissue engineering. The gradient strain chip aims to investigate cell behaviors under various strain conditions.

Key Study Components

Area of Science

  • Tissue Engineering
  • Cell Behavior
  • Bioengineering

Background

  • Understanding cell alignment is crucial for artificial tissue development.
  • Stem cell differentiation can be influenced by mechanical stimuli.
  • Current methods may lack the ability to apply varied strains in a controlled environment.
  • Visual demonstration of chip preparation is essential for reproducibility.

Purpose of Study

  • To develop a method for generating non-continuous gradient static strains.
  • To investigate the effects of these strains on cell alignment and behavior.
  • To facilitate comparisons of cell responses in a consistent microenvironment.

Methods Used

  • Preparation of a 3D hydrogel using gelatin and DPBS.
  • Application of gradient static strains to the cell-laden hydrogel.
  • Observation of cell behavior under different strain conditions.
  • Visual documentation of the chip preparation process.

Main Results

  • Demonstrated the feasibility of applying various strains on the hydrogel.
  • Showed how strain conditions influence cell alignment.
  • Provided insights into stem cell differentiation mechanisms.
  • Highlighted the importance of microenvironment consistency in experiments.

Conclusions

  • The gradient strain chip is a valuable tool for tissue engineering research.
  • It allows for the exploration of mechanical influences on cell behavior.
  • Future studies can build on this method to enhance tissue development.

Frequently Asked Questions

What is the main goal of the gradient strain chip?
The main goal is to generate non-continuous gradient static strains on a 3D hydrogel to study cell behaviors.
How does this method benefit tissue engineering?
It allows for the investigation of mechanical influences on cell alignment and differentiation.
What materials are used in the hydrogel preparation?
Gelatin powder and Dulbecco's phosphate buffered saline (DPBS) are used.
Why is visual demonstration important?
Visual demonstration aids in understanding the complex chip preparation steps.
What are the implications of this research?
It can lead to advancements in artificial tissue organ development and bioengineering.

Cet article présente une approche simple non continu dégradés souches statiques sur un hydrogel concentrique chargés de cellule pour réguler l’alignement de la cellule pour l’ingénierie tissulaire.

L’objectif global de cette puce de déformation de gradient est de fournir une approche simple pour générer des contraintes statiques à gradient non continu sur un hydrogel 3D pour l’étude des comportements cellulaires dans une série de conditions de déformation. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la bio-ingénierie, telles que les stimulations de la différenciation d’une cellule souche et la régulation de l’alignement cellulaire pour le développement d’organes tissulaires artificiels. Le principal avantage de cette technique est que différentes souches peuvent être appliquées sur la couche cellulaire et les hydrogels dans le même micro-environnement pour comparer le comportement cellulaire.

La démonstration visuelle de cette méthode est essentielle car les étapes de préparation de la puce sont difficiles à apprendre car la lumière doit être terminée en trois à quatre heures pour la base de l’expérience afin d’assurer une grande variabilité cellulaire. Pesez 10 grammes de poudre de gélatine et ajoutez-la dans un flacon en verre avec 100 millilitres de solution saline tamponnée au phosphate de Dulbecco, ou DPBS. Placez un barreau d’agitation magnétique dans le ballon et placez le ballon sur une plaque chauffante à agiter.

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