여기는 키토 산 기반의 주 사용 hydrogels 동적 것 화학을 사용 하 여 손쉬운 준비에 설명 합니다. 하이드로 겔의 기계적 강도 및 3D 세포 배양에서의 응용 프로그램을 조정 하는 방법은 제시 하는.
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이 논문에서
요약
초록
프로토콜 키토 산 기반 hydrogels 동적 것 화학을 사용 하 여 준비 하기 손쉬운 효율적이 고 다양 한 메서드를 제공 합니다. 하이드로 겔 합성된 benzaldehyde 종료 폴리머 gelator와 글리콜 키토 산의 솔루션을 혼합 하 여 준비 되 고 hydrogels 실 온에서 몇 분에 효율적으로 얻을 수 있습니다. 글리콜 키토 산, 폴리머 gelator, 및 물 내용 사이 다양 한 비율에 의해 다른 겔 화 시간 및 강성 다목적 hydrogels 얻을 수 있습니다. 손상, 그것의 외관 및 계수, crosslinkages로 동적 것 유대의 가역 때문에 히드로 복구할 수 있습니다. 이 자체 healable 속성에는 히드로 주입 과정 후 필수 대량 하이드로 겔을 압착된 조각에서 자체 치유 될 수 있기 때문에 주사 될 수 있습니다. 하이드로 겔 멀티 동적 것 유대의 다른 평형 상태 때문에 많은 바이오-액티브 자극에 반응 이기도합니다. 이 히드로 바이오 호환으로 확인 됐다 고 L929 마우스 fibroblast 세포 포함 된 다음과 같은 표준 절차 이었고 셀 확산 쉽게 3D 세포 배양 과정에 의해 평가 되었다. 히드로 셀에 대 한 3D 환경의 생리 적 모방 이익이 되었다 다른 연구에 대 한 조정 플랫폼을 제공할 수 있습니다. 다중 응답, 자체 healable 및 주 사용 속성을 함께 hydrogels 마약과 셀 미래 바이오-의료 응용 프로그램에 대 한 여러 사업자로 잠재적으로 적용할 수 있습니다.
서론
Hydrogels는 많은 양의 물과 부드러운 기계적 성질, 가교 된 고분자 재료 그리고 그들은 많은 바이오-의료1,2에 사용 되었습니다. Hydrogels는 vivo에서세포에 대 한 생리 적인 환경에 매우 비슷한 부드럽고 젖은 환경을 제공할 수 있습니다. 따라서, hydrogels 3D 셀 문화3,4건설 하는 가장 인기 있는 기계 중 하나가 되고있다. 2D 페 트리 접시 세포 배양에 비해, 3 차원 세포 배양 한 세포 외 기질 (ECM) 유사 문의 확산 및 감 별 법 목적5조립 하는 셀에 대 한 microenvironment 제공 하 신속 하 게 전진 했다. 또한, hydrogels 천연 고분자를 포함 하 수 증식 및 분화3셀 바이오 호환 및 추진 환경을 제공 하 고 있다. 합성 중합체에서 파생 된 Hydrogels 동물 유래 단백질 이나 바이러스 같은 복잡 한 영향을 제외 그들의 간단 하 고 명확한 구성 선호 됩니다. 3D 세포 배양에 대 한 모든 히드로 후보자, 중 hydrogel....
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프로토콜
주의: 사용 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트 (MSDS)를 참조 하십시오. 증기 두건 및 개인 보호 장비 (보호 안경, 보호 장갑, 랩 코트, 등)의 사용을 포함 하 여 화학 실험을 수행할 때 적절 한 안전 관행을 사용 하십시오. 프로토콜 처리 기술 (살 균, 세포 복구, 셀 뿌리고, 세포 동결, 셀 얼룩, 등) 표준 셀 필요.
1. 준비의 Hydrogels
- benzaldehyde의 합성 종료 디 기능성된 폴 리 에틸렌 글리콜 (PEG DF)
- 폴리머
- 4.00 g PEG (MW 4000, 1.00 mmol), 무게 둥근 바닥 플라스 크 (250 mL)에 그것을 전송 하 고 톨루엔 (100 mL) 추가.
참고: 다른 분자 무게를 가진 다른 구슬 하이드로 겔 형성을 위해 일할 수 있지만 다른 강성으로 이어질 것입니다. - 열 열 총 (또는 핫 플레이트 약 40 ° C) 약간에 의해 모든 고분자를 분해 하는 데 도움이 솔루션. 모든 고분자 분해 후 모든 용 매를 제거 하는 증발 기를 사용 합니다. 이 분해 과정과 건조을 고분자 말린된 나무 못을 두 번 반복.
주....
- 4.00 g PEG (MW 4000, 1.00 mmol), 무게 둥근 바닥 플라스 크 (250 mL)에 그것을 전송 하 고 톨루엔 (100 mL) 추가.
- 사전 건조 목이
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결과
하이드로 겔 준비 및 3D 세포 배양으로 그것의 사용에이 프로토콜의 프레 젠 테이 션이 회로도 그림 1에 제공 됩니다. 하이드로 겔의 내용과 다른 기계적인 힘으로 준비 하는 비율의 정보는 표 1에 요약 됩니다. 히드로 자체 healable 고 유동성 재산 저장 모듈러스 주파수 테스트 그림2에서 대 여 히드로 강성을 선물 한다. 셀 공초점 영상과 hydrogels 문화의 일 셀 번호 그림 3, 세포 생존 능력 및 세포 증식 3D 세포 배양을 통해 확인 되 게 됩니다. 그림 4 는 현미경 검사 법, confocal 이미지 및 세포의 확산 hydrogels 고통을 주입 및 후 문화에에서 포함 된 셀에 대 한 분석을 선물 한다. 높은 세포 생존 능력 및 세포 증식 세포는 히드로에 포함 된 파괴적.......
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토론
하이드로 겔이이 프로토콜 (그림 1)에 두 가지 주요 구성 요소: 자연 폴리머 글리콜 키토 산 합성 benzaldehyde 종료 폴리머 gelator DF 못, 두 생체 재료입니다. DF 말뚝의 합성 단계 수정 반응을 사용 하 여 제공 됩니다. 분자량 4000의 PEG 하이드로 겔 강성 뿐만 아니라 가용성, 수정 효율성의 문제에서이 프로토콜에 선정 되었다. 다른 기계적인 힘을 가진 hydrogels의 시리즈는 다른 고체 내용과 글리콜 키토 산 및 DF PEG 비율을 사용 하 여 준비 되었다. 균질 hydrogels 신속 하 게 형성 되었다 분에 실 온에서 겔 화 솔루션을 혼합 하 여 겔 화 속도 희석 솔루션에 의해 저하 될 수 있지만. 유동성 시험 다른 hydrogels의 기계적 강도 평가 하기 위해 고용 되었다. 저장 계수 (G') 그 hydrogels의 약 900에서 다 발견 된 Pa (소프트), 2100 Pa (중간) 4700 Pa (뻣 뻣 한) (표 1<.......
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공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
이 연구는 국립 과학 재단의 중국 (21474057 및 21604076)에 의해 지원 되었다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 글리콜 키토산 | Wako 순수 화학 산업 | 39280-86-9 | 90%의 탈아세틸화 |
| 4-카르복시벤즈알데히드 | 상하이 알라딘 Bio-Chem Technology Co., LTD | 619-66-9 | 99% |
| N, N'-dicyclohexylcarbodiimide | 상하이 알라딘 Bio-Chem Technology Co., LTD | 538-75-0 | 99% |
| 염화칼슘 무수 | 상하이 알라딘 Bio-Chem Technology Co., LTD | 10043-52-4 | 96% |
| 4-dimethylamiopryidine | 상하이 알라딘 Bio-Chem Technology Co., LTD | 1122-58 | 99 % |
| 폴리에틸렌 글리콜 | 시노 팜 화학 시약 | 5254-43-7 | 99 % |
| 테트라 하이드로 푸란 | 시노 팜 화학 시약 | 109-99-9 | 99 |
| % 톨루엔 | 시노 팜 화학 시약 | 108-88-3 | 99 % |
| 에틸 에테르 | 시노 팜 화학 시약 | 60-29-7 | 99 % |
| 아세트산 | Sino-pharm 화학 시약 | 64-19-7 | 99% |
| 무수 CaCl2 | Sino-pharm 화학 시약 | 10043-52-4 | 99% |
| Fluorescein diacetate | Sigma | 596-09-8 | 99% |
| Propidium iodide | Sigma | 25535-16-4 | 94% |
| RPMI-1640 배양 배지 | Gibco | ||
| 태아 소 혈청 | Gibco | ||
| Trypsin-EDTA | Gibco | 0.25% | |
| PBS | Solarbio | 0.01 M | |
| 페니실린 스트렙토마이신 용액 | Hyclone | 10,000 U/mL | |
| 유변계 | TA 기기 | AR-G2 | |
| 컨포칼 현미경 | Zeiss | 710-3channel | |
| L929 셀 | ATCC | NCTC 클론 929; L 셀, L929, 변형 L | |
| 증발기 | EYELA | N-1100 | |
| 48 게이지 바늘 | ShanghaiZhiyu Medical Material Co., LTD | 48-게이지 | |
| 현미경 | Leica | DM3000 B | |
| 현미경 소프트웨어 | Imaris | ||
| 히트 건 | Confu | KF-5843 | |
| 페트리 접시 | NEST |
참고문헌
- Hoffman, A. S. Hydrogels for biomedical applications. Adv. Drug. Deliver. Rev. 64, 18-23 (2012).
- Seliktar, D. Designing cell-compatible hydrogels for biomedical applications. Science. 336 (6085), 1124-1128 (2012).
- Tibbitt, M. W., Anseth, K. S.
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재인쇄 및 허가
