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Matrici fibra elettrofilate fabbricati da biopolimeri vengono regolarmente utilizzati per sostenere l'adesione delle cellule e la proliferazione di biomateriali e / o ingegneria dei tessuti applicazioni 11,12. In questi casi, le matrici sono spesso sottili fogli di fibre che coprono facilmente l'intera base di una piastra di coltura cellulare bene e quindi sono in completo contatto con cellule seminate che migliora l'adesione cellulare. Tuttavia, se il ponteggio biomateriale non copre completamente la base della piastra ben, c'è un'alta probabilità che una gran parte delle cellule seminate non rimanere in contatto con l'impalcatura e alla fine non sarà in grado di collegare. Questo studio ha esaminato diversi metodi per la semina cellule su scaffold che non coprono la base del piatto bene, al fine di determinare una tecnica ottimizzata che potrebbe essere raccomandato per gli esperimenti a base di cellule futuri.
Cinque diversi set-up sono stati studiati (Figura 1): ScaffoLDS (filati elettrofilate) ha tenuto con inserti di coltura di cellule all'interno di pozzetti vincolante bassi e sia mantenuto in condizioni statiche o agitato al 30 rpm; ponteggi collocati all'interno depressioni PTFE strette e detenuti statica o scosso al 30 rpm; e ponteggi alloggiati all'interno dei vasi bioreattori che ruotano a 9 giri. Determinazione del numero di cellule che avevano aderito ai filati elettrofilate tramite test del DNA ha dimostrato una bassa percentuale di attacco per tutti semina set-up (Figura 2); e questo è stata ulteriormente confermata dalla scansione microscopio elettronico (SEM) (Figura 3). Adesione cellulare Greatest - 30% o ~ 18.060 cellule -è stato osservato per filati che si sono svolte all'interno di inserti di coltura cellulare e sottoposti a movimento continuo. È interessante notare che l'adesione cellulare più basso (15%) è stato raggiunto per i filati detenuti da inserti di colture cellulari, ma tenuti in condizioni statiche, che suggerirebbero che l'inclusione del movimento radiale ha un effetto positivo sul mantenimento delle cellule a contatto con il patibolo. Tuttavia,va notato che circuitazione del flusso continuo dei media potrebbe essere responsabile per gli agglomerati cellulari osservati dalle immagini SEM. La piastra shaker è stato fissato sulla sua minima - 30 giri - che potrebbe essere una limitazione di questo set-up. Con un movimento radiale più bassa può aiutare a prevenire o ridurre l'agglomerazione delle cellule e può anche migliorare l'adesione delle cellule, come le cellule sperimenteranno meno forza. Esperimenti futuri dovrebbero concentrarsi sull'ottimizzazione della velocità shaker ideale per il fissaggio delle cellule migliorata. Incorporando proposta di filati ricoperte all'interno delle mangiatoie non ha comportato un andamento simile, con entrambi gli scenari cedendo il 18% di attacco (~ 10.836 cellule); se questo può essere dovuto al galleggiamento parziale dei ponteggi all'interno delle depressioni (osservata per mangiatoie immessi sul piatto agitatore) in quanto non sono stati ancorati alla base. Parziale galleggiamento del ponteggio impedirà qualsiasi cellule che hanno toccato il fondo della vasca di venire a contatto con il materiale e aderente. Per tla sua particolare configurazione, la vasca è alloggiato all'interno di una capsula di Petri e un volume totale di 10 ml di supporti aggiunto. Le ridotte dimensioni del trogolo significa che la maggioranza dei media è presente all'interno della capsula di Petri e se c'è alcun movimento, cellule può allontanarsi dal trogolo nella capsula di Petri e rimanere completamente fuori dalla portata del ponteggio. Per superare queste limitazioni, ulteriori esperimenti dovrebbero includere un ulteriore passo nel protocollo, per cui le estremità dei ponteggi sono riposte alla base delle depressioni mediante fine-aghi sterili, come questo dovrebbe impedire il loro galleggiamento e movimento (in particolare per ponteggi esposti a movimento radiale), che alla fine dovrebbe portare ad un aumento del numero di cellule inerenti al patibolo. 16% delle cellule era attaccato ai fili presenti all'interno dei vasi rotanti. Pur essendo una tecnica ben consolidata per la cultura in 3D, i problemi si presentano con la rimozione dei ponteggi dal porto principale di vasi ', che possa aver provocato attac vagamentecellule HED sta perdendo. Le navi che possono essere completamente aperte eliminerebbe questo problema; questi sono disponibili per l'acquisto, ma sono molto più costosi di quelli delle navi e getta utilizzati in questo studio.
Questo studio dimostra i problemi attuali con la semina ponteggi che non coprono l'intera base di piatti e standard di coltura cellulare. Semina un numero di cellule noto portato in meno di un terzo fissaggio al ponteggio, nonostante superficie del ponteggio consentendo tutte le cellule di aderire. Ciò potrebbe avere conseguenze negative in altri saggi cellulari che possono valutare il comportamento biocompatibilità e cellula-materiale / cellula-cellula e le interazioni con il patibolo come futuro dispositivo medico potenziale. Ulteriori limitazioni dello studio possono includere il 4 hr time-point - nonostante sia abbastanza lungo per garantire semina cellula iniziale (cellule hanno dimostrato di fissare saldamente ai substrati in trenta minuti 13,14,15), può essere ragionevole investigate successivi punti temporali fornire cellule non proliferano durante un periodo di tempo più lungo in quanto ciò altrimenti inclinare il numero di cellule di partenza. Ridurre il volume del supporto, in questo caso 10 ml, potrebbe anche migliorare il contatto tra le cellule e scaffold ed infine aumentare l'adesione cellulare. Studi futuri dovrebbero anche considerare la vitalità delle cellule, come il processo di semina cellulare può causare danni alle cellule e / o morte cellulare 16. Test del DNA cellulare non distinguono tra le cellule vitali e non vitali, come un live test del genere / morto, per esempio, potrebbe evidenziare il livello di redditività.
Questa indagine sensibilizza al numero effettivo di cellule che si attaccano al ponteggio nonostante seminare una quantità nota. Per gli studi che si basano sul numero iniziale di cellule, è molto importante che i ricercatori sapere esattamente quanti di quella figura fanno infatti aderire al substrato di interesse.