Synthese van biocompatibel Liquid Crystal elastomeerschuimen als Cell Stellingen voor 3D Ruimtelijke Cell Cultures

Het doel van deze procedure is om biologisch afbreekbare, driedimensionale schuim-achtige celschalen te bereiden op basis van biocompatibele zijketen vloeibare kristal elastomeren. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de vloeibare kristal- en biomedische gebieden, zoals de effecten van de eigenschappen van vloeibare kristal elastomeren op celproliferatie en -uitlijning. Het belangrijkste voordeel van deze methode van tweedimensionale celschalen is dat het de studie van ruimtelijke cel-cel interacties mogelijk maakt, wat zelden mogelijk is in 2D macro omgevingen.

Over het algemeen zullen degenen die nieuw zijn in deze methode worstelen met de tactiele compressietests. We hadden voor het eerst het idee voor deze methode na het vervangen van de media in honderden Petri-schotels. We vroegen ons af of vloeibare kristal elastomeren spiercellen op een 3D netwerk zouden kunnen ondersteunen, om het gebruik van zoveel Petri-schotels te elimineren.

Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, aangezien sommige stappen zorgvuldige manipulatie van chemicaliën vereisen. Verder kan het vormgeven van de metalen schuimsjabloon een uitdaging zijn. Vul eerst een 20 milliliter ampule met een 2%op volume PFOTES in tolueen oplossing.

Roer de oplossing in de ampule gedurende 24 uur om de binnenkant van de ampule te silaniseren. Spoel de silaniseerde ampule af met isopropylalcohol en droog deze gedurende 30 minuten op 140 graden Celsius. Plaats 3,64 gram gedestilleerd epsilon-caprolacton, 0,5 gram alfa-chloor-epsilon-caprolacton en 0,25 milliliter glycerol in de droge ampule.

Vortex de mengsel gedurende één minuut. Voeg dan 4,90 gram DL-lactide toe aan het mengsel en zuiver de atmosfeer van de ampule gedurende één minuut met stikstofgas. Bedek de opening van de ampule met aluminiumfolie en verwarm het mengsel gedurende ongeveer twee uur op 120 graden Celsius om het DL-lactide te smelten.

Vortex het mengsel om eventuele ongesmolten vaste stoffen te verstoren en voeg dan 66 microliter 10-2-ethylhexanoaat toe aan de ampule en vortex opnieuw. Sluit de ampule met aluminiumfolie en verwarm het mengsel gedurende 10 minuten op 120 graden Celsius om het DL-lactide opnieuw te smelten. Zodra het DL-lactide weer is gesmolten, vortex het mengsel krachtig en zuiver de atmosfeer van de ampule met stikstofgas.

Verzegeld de ampule met een rubberen septum. Breng een naald aan die verbonden is met een vacuümlijn door het septum en start het vacuüm. Vlam-verzegel de hals van de ampule, wees voorzichtig om de rubberen stop niet te laten smelten.

Zodra de hals is afgesloten, verwarm het reactiemengsel gedurende 48 uur op 140 graden Celsius. Laat het mengsel daarna afkoelen tot kamertemperatuur. Breek de ampule open en los het stroperige reactiemengsel op in 10 milliliter dichloromethaan.

Breng het mengsel over naar een afscheidingskolf. Plaats een kolf met 100 milliliter methanol in een dry ice en aceton bad om de methanol af te koelen tot ongeveer minuus 78 graden Celsius. Zodra de methanol is afgekoeld, zet de afscheidingskolf vast over de kolf.

Voeg het reactiemengsel toe aan het koude methanol met een snelheid van twee druppels per seconde. Verzamel het resulterende witte precipitaat op filterpapier. Droog het precipitaat in een vacuümoven tussen 50 en 60 graden Celsius om het driearmige alfa-chloor SBC product te verkrijgen.

Om de alfa cholesteryl driearm SBC voor te bereiden, wordt het hangende chlooratoom vervangen door een azide. Een klikreactie met cholesteryl 5-hexynoaat resulteert in een hangende cholesteryl als de vloeibare kristal component. Om te beginnen met het voorbereiden van de vloeibare kristal elastomere schaal, combineer 0,75 gram alfa-chlolesterol driearm SBC met 0,25 milliliter HDI en 0,24 milliliter gedestilleerd epsilon-caprolacton.

Voeg hieraan 60 microliter 10-2-ethylhexanoaat toe en vortex het mengsel. Snijd vervolgens een stuk van één centimeter bij vier centimeter van nikkel metaalschuim uit. Rol het nikkelschuim op tot een cilinder van één centimeter in diameter en één centimeter hoog om een sjabloon te vormen voor de vloeibare kristal elastomere schuimschaal.

Plaats de sjabloon in een glazen vial of aluminiumfolie behuizing, en giet het vloeibare kristal elastomere mengsel over de sjabloon tot het volledig bedekt is. Laat de sjabloon twee minuten in het vloeibare kristal elastomere mengsel zitten en verwijder vervolgens het overtollige met een pipet. Verwarm het mengsel en de sjabloon gedurende een nacht op 80 graden Celsius.

Schil vervolgens het aluminiumfolie af, of breek het glas. Gebruik een scheermes om overtollig vloeibaar kristal elastomer te verwijderen om het nikkel metalen sjabloon bloot te leggen. Plaats het schuim in een kolf en voeg 70 milliliter van een verzadigde waterige oplossing van ijzer driechloride toe.

Roer het schuim in de oplossing gedurende drie dagen bij kamertemperatuur om het nikkel sjabloon op te lossen. Elke 24 uur, roer het schuim gedurende 30 minuten in gedeïoniseerd water en zet vervolgens het roeren voort in een verse ijzer driechloride oplossing. Na de tweede dag van roeren, voer een tactiele compressietest uit op het vloeibare kristal elastomere schuim.

Weerstand tegen tactiele compressie geeft aan dat het nikkel sjabloon nog steeds aanwezig is in het schuim. Na de derde dag is alle nikkel sjabloon verwijderd en lijkt het resulterende schuim erg zacht en gemakkelijk volledig te comprimeren. Het nikkel sjabloon moet volledig worden verwijderd.

Het is belangrijk om het vloeibare kristal elastomere schuim grondig te spoelen in ijzerchloride totdat het zacht aanvoelt wanneer een tactiele compressietest wordt uitgevo