Hydrogelen hydrofiele verknoopte polymeren uitzonderlijk potentieel steigers materialen voor reparatie en regenererende weefsels. 1-3 De hoge watergehalte van hydrogels maakt eenvoudige diffusie van zuurstof en uitwisseling van voedingsstoffen en cellulaire metabole producten, die cruciaal zijn voor handhaving van cellevensvatbaarheid. Bovendien hydrogelen uitstekende dragers voor gecontroleerde afgifte en cel productietijd wegens hun hoge tunability. Twee synthetische hydrogels zoals die bereid uit poly (ethyleenglycol) (PEG) worden steeds meer gebruikt in tissue engineering toepassingen, voornamelijk vanwege hun cytocompatibility, weefsel- zoals elasticiteit en hoge tunability in materiaal fysische en mechanische eigenschappen. 4-6
Hoewel een veelgebruikte hydrogel-platform, hebben studies aangetoond dat PEG-diacrylaat (PEGDA) hydrogelen gevormd door ketting-groei photopolymerizations de neiging tot schade ingekapseld cellen Duri hebbenng netwerk en verknoping in situ cel inkapseling. 7 De celschade werd grotendeels toegeschreven aan radicalen gegenereerd door de foto-initiator moleculen, die door de vinylgroepen aan PEGDA propageren verknopen polymeerketens in hydrogels. Helaas zijn deze radicalen veroorzaken ook stress en cellulaire beschadiging tijdens cel inkapseling, vooral voor radicaal-gevoelige cellen zoals pancreatische β-cellen. 8-10 Om een hogere maaswijdte verkrijgen betere verspreiding en celoverleving, hogere molecuulgewichten PEGDA worden vaak gebruikt voor cel inkapseling. Dit is echter afbreuk polymerisatiekinetiek en veroorzaakt suboptimale gel biofysische eigenschappen. 7,11,12 Naast de bovengenoemde nadelen, is het zeer moeilijk om celstructuren herstellen van PEGDA hydrogels door de heterogeniteit en niet-afbreekbare aard de verknoopte netwerken. Terwijl protease-gevoelige peptiden kunnen worden opgenomenPEG macromeer in de ruggengraat anders inert PEGDA hydrogels gevoelig voor enzymatische splitsing maken, de conjugatie gebruikt vaak dure reagentia en de resulterende netwerken bevatten nog aanzienlijke heterogeniteit vanwege de aard van ketting-groei polymerisatie. 13-15
Onlangs hebben PEG-peptide hydrogelen gevormd via stap-groei thiol-fotopolymerisatie aangetoond preferentiële eigenschappen voor cel inkapseling vertonen dan hydrogels gevormd door chain groei fotopolymerisatie. 7 De superieure gelering kinetiek van thiol-hydrogels wordt toegeschreven aan de 'click 'aard van de reactie tussen thiol en buteen functionaliteiten. In vergelijking met ketting-groei polymerisatie van PEGDA, thiol-reactie is minder zuurstof geremd wat resulteert in een snellere gelering tarief. 16,17 thiol-hydrogels ook hogere polymerisatie efficiëntie en een betere gel biofysische eigenschappen in vergelijking met ketting-groei PEGDA hydrogels, 7 hebben , 18 </ Sup> wat resulteert in beperkte cellulaire schade veroorzaakt door radicalen tijdens fotopolymerisatie.
Voorheen thiol-hydrogelen gevormd door 4-arm PEG-norborneen (PEG4NB) macromeer en bis-cysteine bevattende peptide crosslinkers, zoals protease-gevoelige peptiden zijn gebruikt voor cel inkapseling. 7,18 High tunability van PEG hydrogel netwerken biedt flexibel en controleerbaar 3D micro-omgeving voor onderzoek celoverleving en activiteit, terwijl het gebruik van protease-gevoelige peptide sequentie is een mild middel voor het terugwinnen van celpreparaten natuurlijk gevormd in hydrogels. In dit protocol gebruiken we stap-groei photopolymerized thiol-hydrogelen gefabriceerd met 4-arm PEG-norborneen (PEG4NB) en een chymotrypsine-gevoelige peptide crosslinker (CGGY ↓ C) voor het inkapselen van MIN6 β-cellen. Dit protocol uitgewerkt systematisch technieken voor het bestuderen van de overleving, proliferatie en bolvormige formatie van MIN6β-cellen in thiol-hydrogels. We Verder dient werkwijze voor β-cel sferoïde herstel en biologische karakterisering van teruggewonnen sferoïden.