Name: Vervaardiging van een biomimetische nanomatrix met Janus Base Nanotubes en Fibronectin voor stamcelhechting (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-10T14:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: Leer de vervaardiging van een biomimetische nanomatrix met Janus base nanotubes en fibronectin voor stamcelhechting. Deze methode bevordert de adhesie van humane mesenchymale stamcellen en biedt potentieel voor botreparatie.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk wordt financieel ondersteund door NIH (Grants 1R01AR072027-01, 1R03AR069383-01), NSF Career Award (1653702) en University of Connecticut.

1. Synthese van JBNT's
OPMERKING: JBNT monomeer werd bereid zoals eerder gepubliceerd11.
<ol><li>Synthese van verbinding A1<ol>
<li>Bereid een oplossing met 8,50 g 2-cyanoazijnzuur en 9,80 g ethylcarbamaat in 25 ml tolueen en 2,5 ml N, N-dimethylformamide. Voeg 4,90 ml fosforylchloride dropwise toe. Verwarm het mengsel vervolgens tot 70 °C en blijf 1,5 uur roeren.</li>
		<li>Koel het reactiemengsel af op kamertemperatuur en giet er 100 g ijswater in. Haal de waterige laag eruit met ethylacetaat (3 x 250 ml) en was met 100 ml pekel. Droog de organische laag over watervrij natriumsulfaat, filter en verdamp vluchtige stoffen onder vacuüm om een lichtgele vaste stof te krijgen.</li>
		<li>Onderwerp de gele vaste stof aan silicagelflitskolomchromatografie (3% methanol/dichloormethaan) om 15,61 g verbinding A1 als wit poeder op te leveren.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van verbinding A2<ol>
<li>Meng 3,12 g verbinding A1 en 2,75 g kaliumcarbonaat in 50 ml N, N-dimethylformamide. Roer op kamertemperatuur gedurende 2 uur.</li>
		<li>Voeg 2,6 ml koolstofdisulfide toe aan de reactiesuspensie. Blijf 4 uur roeren.</li>
		<li>Voeg absolute ethanol toe aan het reactiemengsel bij 0 °C. Filtreer het gele neerslag en was met diethylether. Droog 's nachts onder vacuüm tot 6,18 g verbinding A2 als lichtgele vaste stof.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van verbinding A3<ol>
<li>Voeg 2,7 ml methylbodide toe in 15 ml acetonitril. Bereid ook afzonderlijk een oplossing van verbinding A2 door 6,18 g A2 tot 80 ml water/acetonitril (verhouding 7:3) toe te voegen. Meng beide oplossingen en roer gedurende 30 minuten op kamertemperatuur.</li>
		<li>Verwarm het reactiemengsel tot 95 °C en blijf 3 uur roeren.</li>
		<li>Koel het reactiemengsel af op kamertemperatuur en verdampt vervolgens de vluchtige stoffen onder vacuüm.</li>
		<li>Haal het residu 3x uit met 100 ml ethylacetaat en was met pekel. Droog de organische laag over watervrij natriumsulfaat, filter en verdamp de vluchtige stoffen onder vacuüm om een gele vaste stof te verkrijgen.</li>
		<li>Onderwerp de gele vaste stof aan silicagelflitskolomchromatografie (30% ethylacetaat/hexanen) om 4,52 g van de verbinding A3 op te leveren als lichtgele vaste stof.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van verbinding A4<ol>
<li>Bereid allylamineoplossing door 925 μL allylamine toe te voegen aan 20 ml ethanol. Voeg deze oplossing dropwise toe aan de oplossing van verbinding A3, bereid door 3,14 g A3 toe te voegen in 75 ml absolute ethanol, gedurende 30 minuten. Verwarm vervolgens het reactiemengsel tot reflux gedurende 16 uur.</li>
		<li>Koel het reactiemengsel af op kamertemperatuur en verdampt de vluchtige stoffen om een gele vaste stof te geven.</li>
		<li>Onderwerp de gele vaste stof aan silicagelflitskolomchromatografie (50% ethylacetaat/hexanen aan 2% methanol/dichloormethaan) om 1,80 g verbinding A4 als wit kristal op te leveren.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van verbinding A5<ol>
<li>Voeg 2,05 g guanidiniumhydrochloride en 7,8 ml natriumethoxide (21 wt% ethanol) toe in 14 ml absolute ethanol. Verwarm het mengsel gedurende 15 minuten tot 45 °C.</li>
		<li>Filtreer het onoplosbare materiaal en voeg het filtraat rechtstreeks toe aan de oplossing van verbinding A4, bereid door 2,70 g A4 toe te voegen in 40 ml absolute ethanol. Verwarm het reactiemengsel tot reflux gedurende 16 uur.</li>
		<li>Filter het neerslag eruit om 2,65 g verbinding A5 te verkrijgen als een niet-witte vaste stof.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van verbinding A6<ol>
<li>Voeg langzaam 24,9 ml triethylamine toe aan het drijfmestmengsel dat wordt verkregen door 2,11 g verbinding A5 en 1,10 g 4-Dimethylaminopyridine toe te voegen in 120 ml tetrahydrofuran gedurende 1 minuut. Roer 2 minuten op kamertemperatuur.</li>
		<li>Voeg 20,7 ml di-tert-butyldicarbonaat dropwise toe aan het reactiemengsel en blijf 40 uur roeren bij kamertemperatuur.</li>
		<li>Voeg 20 ml water toe om de reactie te doven. Verdampt de vluchtige stoffen onder vacuüm.</li>
		<li>Haal het rode stroperige residu eruit met 500 ml ethylacetaat. Was het vervolgens in met 250 ml water, 75 ml citroenzuur, 2x met 200 ml water, 200 ml verzadigd natriumbicarbonaat en 200 ml pekel. Droog de organische laag over watervrij natriumsulfaat, filter en verdamp de vluchtige stoffen onder vacuüm om een rood/oranje vaste stof te geven.</li>
		<li>Onderwerp de vaste stof aan silicagelflitskolomchromatografie (0-20% ethylacetaat/hexanen) om 3,87 g verbinding A6 als wit schuim op te leveren.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van verbinding A7<ol>
<li>Voeg N-methylmorfoline N-oxide (50 wt.% in water, 1,64 ml) dropwise toe aan de oplossing van verbinding A6 (2,93 g) in aceton/water (8:1, 58,5 ml) en roer gedurende 5 minuten op kamertemperatuur.</li>
		<li>Voeg osmiumtetraoxide (4% waterige oplossing) dropwise toe aan het mengsel gedurende een periode van 3 minuten en blijf 24 uur roeren op kamertemperatuur.</li>
		<li>Blus de reactie met 1,0 M waterig natriumsulfiet totdat de oplossing kleurloos wordt. Verwijder de vluchtige stoffen onder vacuüm om te resulteren in een witte drijfmest in water. Verwijder het residu met 350 ml dichloormethaan en was het vervolgens met 150 ml water, gevolgd door een wasbeurt met 150 ml pekel.</li>
		<li>Droog de organische laag over watervrij natriumsulfaat, filter en verdamp de vluchtige stoffen onder vacuüm om 2,45 g verbinding A7 als witte vaste stof op te leveren.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van verbinding A8<ol>
<li>Voeg 760 g natriumdivalide toe aan het mengsel van 1,36 g verbinding A7 in 35 ml dichloormethaan/water (6:1, 35 ml) en roer gedurende 42 uur op kamertemperatuur.</li>
		<li>Filter het onoplosbare materiaal eraf en concentreer het filtraat onder vacuüm. Verwijder het resulterende residu met 250 ml dichloormethaan en was het vervolgens met 100 ml water en 100 ml pekel. Droog de organische laag over watervrij natriumsulfaat, filter en verdamp de vluchtige stoffen onder vacuüm om het ruwe product te geven.</li>
		<li>Onderwerp het ruwe product aan silicagelflitskolomchromatografie (5-40% ethylacetaat/hexanen, vervolgens 5% methanol/dichloormethaan) om 1,08 g verbinding A8 op te leveren.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van verbinding A9<ol>
<li>Bereid een oplossing van 830 mg verbinding A8 in 15 ml 1,2-dichloorethaan. Voeg de oplossing van dropwise toe aan het mengsel van 6-benzyloxycarbonylamino-2-L-amino-hexanoic acid trimethylsilyl ethylester (649,5 mg) en N,N-diisopropylethylamine (591 μL) in 24 ml 1,2-dichloorethaan gedurende 3 minuten en roer gedurende 15 minuten op kamertemperatuur.</li>
		<li>Voeg 360,3 mg natriumtriacetoxyborohydride toe aan de oplossing en blijf 24 uur roeren op kamertemperatuur.</li>
		<li>Blus het reactiemengsel met 6 ml water. Haal het reactiemengsel 3x uit met 200 ml dichloormethaan en was met 200 ml citroenzuur in water, 2x met 200 ml water, 200 ml verzadigd natriumbicarbonaat en 200 ml pekel in die volgorde. Droog de organische laag over watervrij natriumsulfaat, filter en verdamp de vluchtige stoffen onder vacuüm om het ruwe product te verkrijgen.</li>
		<li>Onderwerp het ruwe product aan silicagelflitskolomchromatografie (5-30% ethylacetaat/hexanen) om 885 mg verbinding A9 op te leveren.</li>
	</ol></li>
	<li>Synthese van JBNT monomeer<ol>
<li>Los 0,54 g verbinding A9 (0,54 g) op in 10 ml van 94% trifluoracetische zuur/thioanisole-oplossing en roer gedurende 72 uur op kamertemperatuur.</li>
		<li>Voeg diethylether (80 ml) toe aan het reactiemengsel en centrifugeer het neerslag naar beneden. Giet het heldere trifluoracetinezuur met supernatant eruit en was het witte neerslag met diethylether en methanol om 168,6 mg ruw JBNT-monomeer op te leveren(aanvullend bestand 1).</li>
		<li>Zuiver het ruwe JBNT-monomeer door een krachtige vloeibare chromatografie (HPLC) met een omgekeerde fasekolom. Het isolatieprogramma staat hieronder vermeld: Oplosmiddel A: 100% water; oplosmiddel B: 100% acetonitril; oplosmiddel C: pH=1 HCl wateroplossing; debiet: 3 ml/min (zie tabel 1).</li>
		<li>Verzamel de grootste piek op ongeveer 7,2 min.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Fabricage voor JBNT/FN
<ol><li>Voeg 80 μL van 1 mg/ml JBNT waterige oplossing toe aan 40 μL van 1 mg/ml FN waterige oplossing en pipet meerdere keren.</li>
	<li>Controleer op de aanwezigheid van witte vaste ophanging na pipetten gedurende ongeveer 10 s. OPMERKING: Er is een video opgenomen om het zelfassemblageproces van NM vast te leggen (Supplemental File 2).</li>
</ol>3. Observatie van gelyophiliseerde specimens
OPMERKING: Deze stap wordt uitgevoerd om de steigerstructuur van NM gemaakt van JBNT's en FN weer te geven.
<ol><li>Bereid FN-, JBNT- en FN/JBNT NM-oplossingen voor voor lyophilized materiaalobservatie. Verdun 10 μL van 100 μg/ml FN met 40 μL gedestilleerd water om een 20 μg/ml-oplossing van FN te maken.</li>
	<li>Bereid 100 mg/ml oplossing van JBNT's door 5 μL van 1 mg/ml JBNT's te verdunnen in 45 μL DI-water.</li>
	<li>Meng 10 μL van 100 μg/ml FN en 5 μL JBNT's van 1 mg/ml JBNT's in 35 μL DI-water om de NM-oplossing te vormen.</li>
	<li>Bedek drie putten van 96-goed heldere ronde bodemmicroplaten met respectievelijk de FN-, JBNT-oplossing en NM-oplossing. Elke put ontvangt 50 μL van de oplossing.</li>
	<li>Voer lyophilisatie uit, zoals hieronder beschreven, om de steigerstructuur van de NM te visualiseren.<ol>
<li>Vries de plaat 's nachts in bij -80 °C.</li>
		<li>Schakel het lyofiele instrument en de vacuümpomp in.</li>
		<li>Druk op de knop Afkoelen om de temperatuur van het systeem te verlagen tot -50 °C.</li>
		<li>Plaats de bevroren plaat in het gelyophiliseerde instrument en sluit alle openingen van de instrumenten.</li>
		<li>Klik op de startknop om de systeemdruk te verlagen tot 0,9 mbar.</li>
		<li>Druk na 4 uur op de beluchtingsknop en open de klep om de systeemdruk naar de atmosferische druk te verhogen.</li>
		<li>Haal de plaat uit het lyofiele instrument.</li>
		<li>Gebruik een microscoop om de FN, JBNT's en de resulterende zelfgemonteerde NM te observeren. Maak verschillende foto's met een camera voor de materialen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Absorptiespectrameting
OPMERKING: Gebruik de wijziging van spectra voor FN en JBNT's om de zelfgemonteerde JBNT/FN NM12te presenteren.
<ol><li>Meng 30 μL van 100 μg/ml FN met 15 μL gedestilleerd water en 5 μL van 1 mg/ml JBNT's om de JBNT/FN NM-oplossing te bereiden. Witte vaste ophanging is te zien na het meerdere keren pipetten van de oplossing. OPMERKING: De uiteindelijke concentraties JBNT's en FN in de oplossing zijn respectievelijk 100 μg/ml en 60 μg/ml. JBNT's en FN-oplossingen in dezelfde concentratie als die in de NM-oplossing werden ook voorbereid als besturingsoplossingen.</li>
	<li>Verdun 5 μL van 1 mg/ml JBNT's met 45 μL gedestilleerd water om JBNT-controleoplossing te bereiden.</li>
	<li>Verdun 30 μL van 100 μg/ml FN met 20 μL gedestilleerd water om FN-controleoplossing te bereiden.</li>
	<li>Meet de UV-vis absorptiespectra van FN- JBNT- en JBNT/FN NM-oplossingen met de spectrofotometer (zie Materialentabel)om de assemblage van NM te karakteriseren.<ol>
<li>Klik op de UV-Vis knop. Reinig het testoppervlak van de spectrofotometer en laat er 2 μL gedestilleerd water op vallen. Meet het als blanco van 190-850 nm.</li>
		<li>Reinig het testoppervlak van de spectrofotometer en laat er 2 μL FN-oplossing op vallen. Meet de UV-Vis absorptiespectra van FN-oplossing van 190 nm tot 850 nm.</li>
		<li>Reinig het testoppervlak van de spectrofotometer en laat er 2 μL JBNT-oplossing op vallen. Meet de absorptiespectra van JBNT-oplossing van 190 nm tot 850 nm.</li>
		<li>Reinig het testoppervlak van de spectrofotometer en laat er 2 μL JBNT/FN NM-oplossing op vallen. Meet de absorptiespectra van JBNT/FN NM-oplossing van 190 nm tot 850 nm.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Voorbereiding van JBNT/FN NM voor transmissie elektronische microscopie (TEM)
<ol><li>Reinig verschillende rasters vóór negatieve kleuring met een basisplasmareiniger (zie Tabel met materialen).</li>
	<li>Voer de negatieve kleuring voor de monsters uit volgens twee verschillende processen.<ol>
<li>Laat 3 μL van 1 mg/ml JBNT waterige oplossing en 3 μL JBNT/FN NM-oplossing op gescheiden roosters vallen en laat het 2 minuten staan. Spoel vervolgens elk rooster af met 100 μL 0,5% uranylacetaatoplossing (UA). Giet de overtollige oplossing af met filterpapier en droog de roosters aan de lucht.</li>
		<li>Meng 9 μL JBNT/FN NM-oplossing met 3 μL 2,0% UA-oplossing en pipetteer deze meerdere keren. Pipetteer de gemengde oplossing op de roosters en houd deze 2 minuten op de roosters. Gebruik een filterpapier om de gemengde oplossing uit de roosters te verwijderen en droog de roosters op kamertemperatuur.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Karakteriseer ten slotte het exemplaar voor JBNT's, JBNT/FN NM bevlekt met stap 5.2.1 en JBNT/FN NM bevlekt met stap 5.2.2 met de TEM.</li>
</ol>6. In vitro biologische functietest
<ol><li>Voeg 200 μL negatieve controles (NC, PBS), JBNT's, FN en de JBNT/FN NM-oplossingen toe aan een put van respectievelijk een 8-put chambered slide.</li>
	<li>Vries de 8-put kamer coverglass in met het lyofiele instrument om materialen op de bodem van putten te coaten. Het protocol voor vriesdrogen is hetzelfde als stap 3.5.</li>
	<li>Voeg vervolgens 10.000 cellen/putten hMC's (Passage 3) toe aan de putten en incubeer ze gedurende 24 uur bij 37 °C met 5% CO2.</li>
	<li>Pipetteer na incubatie het celkweekmedium uit de putten en spoel de kweek af met 1x PBS-oplossing.</li>
	<li>Voeg 100 μL van de fixatieve oplossing toe aan elke put met cellen en laat 5 minuten staan. Spoel cellen twee keer voorzichtig af met 1x PBS.</li>
	<li>Verdun 1% Triton-X 100 tot 0,1%. Voeg 100 μL van 0,1% Triton-X 100 toe aan elke put met cellen en laat 10 minuten staan. Spoel cellen twee keer voorzichtig af met 1x PBS.</li>
	<li>Verdun de Rhodamine Phalloidin tot 1,65 μM. Voeg 100 μL Rhodamine Phalloidin toe aan elke put met cellen en incubeer het kamervormige afdekglas gedurende 30 minuten tegen licht bij kamertemperatuur. Spoel cellen twee keer voorzichtig af met 1x PBS.</li>
	<li>Leg de celbeelden vast met een fluorescerende microscoop.</li>
	<li>Tel de celnummers op fluorescerende afbeeldingen voor elke groep. Bereken de celhechtingsdichtheid door middeling van drie willekeurige gebieden in elke put.</li>
	<li>Presenteer alle gegevens als gemiddelde ± standaarddeviatie (SD). Statistische analyses uitvoeren met behulp van een eenzijdige t-test, gevolgd door een analyse van variantie (ANOVA) met p<0,05, die als statistisch significant wordt beschouwd.</li>
</ol>

<ol><li>Yao, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+mobilization+of+exogenous+mesenchymal+stem+cells+to+bone+for+fracture+healing+and+sex+difference%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Improved mobilization of exogenous mesenchymal stem cells to bone for fracture healing and sex difference.</a> Stem Cells. 34 (10), 2587-2600 (2016).</li>
<li>Salasznyk, R. M., Williams, W. A., Boskey, A., Batorsky, A., Plopper, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adhesion+to+vitronectin+and+collagen+I+promotes+osteogenic+differentiation+of+human+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedicine+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Adhesion to vitronectin and collagen I promotes osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 1 (2004), 24-34 (2004).</li>
<li>Hadjiargyrou, M., O'Keefe, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+convergence+of+fracture+repair+and+stem+cells%3A+interplay+of+genes%2C+aging%2C+environmental+factors+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">The convergence of fracture repair and stem cells: interplay of genes, aging, environmental factors and disease.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 29 (11), 2307-2322 (2014).</li>
<li>De Becker, A., Riet, I. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Homing+and+migration+of+mesenchymal+stromal+cells%3A+How+to+improve+the+efficacy+of+cell+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Homing and migration of mesenchymal stromal cells: How to improve the efficacy of cell therapy.</a> World Journal of Stem Cells. 8 (3), 73-87 (2016).</li>
<li>Chen, Y., Song, S., Yan, Z., Fenniri, H., Webster, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+rosette+nanotubes+encapsulate+and+slowly+release+dexamethasone%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Self-assembled rosette nanotubes encapsulate and slowly release dexamethasone.</a> International Journal of Nanomedicine. 6, 1035-1044 (2011).</li>
<li>Song, S., Chen, Y., Yan, Z., Fenniri, H., Webster, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+rosette+nanotubes+for+incorporating+hydrophobic+drugs+in+physiological+environments%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Self-assembled rosette nanotubes for incorporating hydrophobic drugs in physiological environments.</a> International Journal of Nanomedicine. 6, 101-107 (2011).</li>
<li>Fenniri, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Helical+Rosette+Nanotubes%3A+Design%2C+Self-Assembly%2C+and+Characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Helical Rosette Nanotubes: Design, Self-Assembly, and Characterization.</a> Journal of the American Chemical Society. 123 (16), 3854-3855 (2001).</li>
<li>Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+rosette+nanotube%2Fhydrogel+composites+for+cartilage+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+C+Methods%22%5BJournal%5D)">Self-assembled rosette nanotube/hydrogel composites for cartilage tissue engineering.</a> Tissue Engineering Part C Methods. 16 (6), 1233-1243 (2010).</li>
<li>Van den Bogaerdt, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagen+cross-linking+by+adipose-derived+mesenchymal+stromal+cells+and+scar-derived+mesenchymal+cells%3A+Are+mesenchymal+stromal+cells+involved+in+scar+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Wound+Repair+and+Regeneration%22%5BJournal%5D)">Collagen cross-linking by adipose-derived mesenchymal stromal cells and scar-derived mesenchymal cells: Are mesenchymal stromal cells involved in scar formation.</a> Wound Repair and Regeneration. 17 (4), 548-558 (2009).</li>
<li>Erickson, H. P., Carrell, N., McDonagh, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibronectin+molecule+visualized+in+electron+microscopy%3A+a+long%2C+thin%2C+flexible+strand%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Fibronectin molecule visualized in electron microscopy: a long, thin, flexible strand.</a> Journal of Cell Biology. 91 (3), 673-678 (1981).</li>
<li>Chen, Q., Yu, H. C., Chen, Y. P. U. S. Patent. , 20170362238A1 (2017).</li>
<li>Zhou, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+biomimetic+Nano-Matrix+for+stem+cell+Anchorage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+and+Research%22%5BJournal%5D)">Self-assembled biomimetic Nano-Matrix for stem cell Anchorage.</a> Journal of Biomedical Materials and Research. 108, 984-991 (2020).</li>
<li>Jones, M., Leroux, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymeric+micelles+-+a+new+generation+of+colloidal+drug+carriers%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutics+and+Biopharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Polymeric micelles - a new generation of colloidal drug carriers.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 48 (2), 101-111 (1999).</li>
<li>Singh, P., Schwarzbauer, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibronectin+and+stem+cell+differentiation+-+lessons+from+chondrogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cell+Science%22%5BJournal%5D)">Fibronectin and stem cell differentiation - lessons from chondrogenesis.</a> Journal of Cell Science. 125, 3703-3712 (2012).</li>
<li>Martino, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+integrin+specificity+and+stem+cell+differentiation+in+2D+and+3D+environments+through+regulation+of+fibronectin+domain+stability%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Controlling integrin specificity and stem cell differentiation in 2D and 3D environments through regulation of fibronectin domain stability.</a> Biomaterials. 30 (6), 1089-1097 (2009).</li>
<li>Somaiah, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagen+promotes+higher+adhesion%2C+survival+and+proliferation+of+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Collagen promotes higher adhesion, survival and proliferation of mesenchymal stem cells.</a> PLoS One. 10 (12), 0145068(2015).</li>
<li>Ogura, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+of+the+human+mesenchymal+stem+cells+derived+from+bone+marrow+and+enhancement+of+cell+attachment+by+fibronectin%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Oral+Science%22%5BJournal%5D)">Differentiation of the human mesenchymal stem cells derived from bone marrow and enhancement of cell attachment by fibronectin.</a> Journal of Oral Science. 46 (4), 207-213 (2004).</li>
<li>Do, A. V., Khorsand, B., Geary, S. M., Salem, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Printing+of+scaffolds+for+tissue+regeneration+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">3D Printing of scaffolds for tissue regeneration applications.</a> Advanced Healthcare Materials. 4 (12), 1742-1762 (2015).</li>
<li>Shi, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structurally+and+functionally+optimized+silk-fibroin-gelatin+scaffold+using+3D+printing+to+repair+cartilage+injury+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Material%22%5BJournal%5D)">Structurally and functionally optimized silk-fibroin-gelatin scaffold using 3D printing to repair cartilage injury in vitro and in vivo.</a> Advanced Material. 29, 1701089(2017).</li>
<li>Journeay, W. S., Suri, S. S., Moralez, J. G., Fenniri, H., Singh, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+inflammatory+activation+by+self-assembling+Rosette+nanotubes+in+human+Calu-3+pulmonary+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Low inflammatory activation by self-assembling Rosette nanotubes in human Calu-3 pulmonary epithelial cells.</a> Small. 4 (6), 817-823 (2008).</li>
<li>Journeay, W. S., Suri, S. S., Moralez, J. G., Fenniri, H., Singh, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rosette+nanotubes+show+low+acute+pulmonary+toxicity+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Rosette nanotubes show low acute pulmonary toxicity in vivo.</a> International Journal of Nanomedicine. 3 (3), 373-383 (2008).</li>
</ol>

Dr. Yupeng Chen is medeoprichter van NanoDe Therapeutics, Inc.

In deze studie ontwikkelden we een zelfgemonteerde biomimetische NM, die werd gevormd met DNA-geïnspireerde JBNT's en FN. Bij het bereiden van de JBNT-oplossing moet het JBNT-gelyophiliseerde poeder in het water worden opgelost in plaats van PBS, omdat PBS agglomeratie van JBNT's zal veroorzaken, wat hun assemblage remt. Bovendien moet de NM ook in water worden geassembleerd als we de nanofibrillerende structuren van de NM willen observeren, omdat het zout in PBS zal bundelen met NM-vezels, wat de resolutie van de beelde...

Menselijke mesenchymale stamcellen (hMC's) hebben het potentieel voor zelfvernieuwing en zelfdifferentiatie langs verschillende mesenchymale afstammingen aangetoond, wat helpt bij de regeneratie en het onderhoud van weefsels1. Op basis van het differentiatiepotentieel worden hMC's beschouwd als kandidaten voor mesenchymale weefselletsels en hematopoietische stoornistherapie2. hMC's hebben het vermogen aangetoond om wondgenezing te bevorderen door weefselherstel, angiogenese en ontsteking te verminderen3. Zonder hulp van biochemische of biomaterialen is de efficiëntie voor de hMC's om een doelweefsel te bereiken en op de gewenste locatie te functioneren echter laag4. Hoewel verschillende ontworpen steigers zijn gebruikt om hMC's aan te trekken om zich aan de laesies te hechten, zijn sommige plaatsen zoals groeiplaatbreuk, in het midden van een lang bot, niet gemakkelijk toegankelijk door de conventionele voorgefabriceerde steigers, die mogelijk niet perfect passen in een onregelmatig gevormde gewonde plaats.
Hier hebben we een biomimetisch nanomateriaal ontwikkeld dat zichzelf in situ kan assembleren en kan worden geïnjecteerd in een moeilijk te bereiken doelgebied. De injecteerbare biosteiger NM bestaat uit Janus base nanotubes (JBNTs) en fibronectine (FN). JBNT's, ook bekend als de Rosette Nanotubes (RNT's), zijn afgeleid van DNA-basisparen, met name thymine en adenine, hier5,6,7. Zoals te zien is in figuur 1, worden de nanobuisjes gevormd wanneer zes moleculen van de afgeleide DNA-basisparen zichzelf assembleren via waterstofbindingen om een vlak te vormen6. Zes moleculen worden vervolgens op elkaar gestapeld in een vlak via een sterke pi-stapelinteractie7, die tot 200-300 μm lang kan zijn. De JBNT's zijn ontworpen om collageenvezels morfologisch na te bootsen, zodat FN ermee zal reageren.
FN is een lijmglycoproteïne met een hoog molecuulgewicht, dat te vinden is in de extracellulaire matrix (ECM)9. Deze kunnen de aanhechting van stamcellen aan andere componenten van het ECM bemiddelen, met name collageen10. We hebben JBNT's ontworpen om collageenvezels morfologisch na te bootsen, zodat FN ermee kan reageren om NM in een paar seconden te vormen via niet-covalente binding. Daarom is NM een veelbelovende biosteiger die in een botbreukplaats wordt geïnjecteerd die niet toegankelijk is voor de conventioneel vervaardigde steigers. Hier biedt de injecteerbare NM een uitstekend vermogen om hMSC-verankering in vitro te verbeteren, waarbij ze hun potentieel vertonen om te dienen als een steiger voor weefselregeneratie.

<table><tbody><tr><td>1,2-dichloorethaankleurig</td><td>Alfa Aesar</td><td>39121</td><td></td></tr><tr><td>2-cyanoazijnzuur</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C88505</td><td></td></tr><tr><td>4-Dimethylaminopyridine</td><td>TCI America</td><td>D1450</td><td></td></tr><tr><td>8 wel Chambered Coverglas</td><td>Thermo Fisher</td><td>155409</td><td></td></tr><tr><td>96-well plate</td><td>Corning</td><td>353072</td><td></td></tr><tr><td>absoluut ethanol</td><td>Thermo Fisher</td><td>BP2818500</td><td></td></tr><tr><td>aceton</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>179124</td><td></td></tr><tr><td>acetonitril</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34851</td><td></td></tr><tr><td>allylamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>145831</td><td></td></tr><tr><td>Basic Plasma Cleaner</td><td>Harrick Plasma</td><td>PDC32G</td><td></td></tr><tr><td>citroenzuur</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>251275</td><td></td></tr><tr><td>geconcentreerd zoutzuur</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758</td><td></td></tr><tr><td>Degeïoniseerd water</td><td>Thermo Fisher</td><td>15230147</td><td></td></tr><tr><td>dichloormethaan</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>270997</td><td></td></tr><tr><td>di-ethylether</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>296082</td><td></td></tr><tr><td>Di-tert-butyl dicarbonate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>361941</td><td></td></tr><tr><td>ethylacetaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>319902</td><td></td></tr><tr><td>ethylcarbamaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>U2500</td><td></td></tr><tr><td>Fibronectin</td><td>Thermo Fisher</td><td>PHE0023</td><td></td></tr><tr><td>Fixatieoplossing (4% formaldehyde bereid in PBS)</td><td>Thermo Fisher</td><td>R37814</td><td></td></tr><tr><td>guanidiniumchloride</td><td>Alfa Aesar</td><td>A13543</td><td></td></tr><tr><td>hexaan</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>227064</td><td></td></tr><tr><td>Menselijke mesenchymale stamcellen</td><td>Lonza</td><td>PT-2501</td><td></td></tr><tr><td>methanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34860</td><td></td></tr><tr><td>methyljodide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>289566</td><td></td></tr><tr><td>N,N-Diisopropylethylamine</td><td>Alfa Aesar</td><td>A17114</td><td></td></tr><tr><td>N,N-dimethylformamide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>227056</td><td></td></tr><tr><td>N-Methylmorpholine N-oxide</td><td>Alfa Aesar</td><td>A19802</td><td></td></tr><tr><td>Osmium tetraoxide</td><td>Alfa Aesar</td><td>45385</td><td></td></tr><tr><td>Penicilline-Streptomycine</td><td>Thermo Fisher</td><td>15140163</td><td></td></tr><tr><td>Fosfaatbufferoplossing</td><td>Thermo Fisher</td><td>20012050</td><td></td></tr><tr><td>fosforylchloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>201170</td><td></td></tr><tr><td>kaliumcarbonaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>347825</td><td></td></tr><tr><td>omkeerfase kolom</td><td>Thermo Fisher</td><td>25305-154630</td><td></td></tr><tr><td>Rhodamine Phalloidin</td><td>Thermo Fisher</td><td>R415</td><td></td></tr><tr><td>silicagel</td><td>TCI America</td><td>S0821</td><td></td></tr><tr><td>natriumbicarbonaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S6014</td><td></td></tr><tr><td>natriumethoxide</td><td>Alfa Aesar</td><td>L13083</td><td></td></tr><tr><td>natriumperiodide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>71859</td><td></td></tr><tr><td>natriumsulfaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>239313</td><td></td></tr><tr><td>natriumsulfiet</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S0505</td><td></td></tr><tr><td>natriumtriacetoxyborohydride</td><td>Alfa Aesar</td><td>B22060</td><td></td></tr><tr><td>spectrofotometer(NanoDrop One/Onec UV-Vis)</td><td>Thermo Fisher</td><td>ND-ONE-W</td><td></td></tr><tr><td>Stamcellen Groei Medium BulletKit</td><td>Lonza</td><td>PT-3001</td><td></td></tr><tr><td>tetrahydrofuran</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>401757</td><td></td></tr><tr><td>thioanisol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T28002</td><td></td></tr><tr><td>tolueen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>179418</td><td></td></tr><tr><td>triethylamine</td><td>Alfa Aesar</td><td>A12646</td><td></td></tr><tr><td>trifluorazijnzuur</td><td>Alfa Aesar</td><td>A12198</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Thermo Fisher</td><td>HFH10</td><td></td></tr><tr><td>Trypsine-EDTA oplossing</td><td>Thermo Fisher</td><td>25200056</td><td></td></tr></tbody></table>

vervaardiging van een biomimetische nanomatrix met janus base nanotubes en fibronectin voor stamcelhechting

Fabrication of a Biomimetic Nano-Matrix with Janus Base Nanotubes and Fibronectin for Stem Cell Adhesion

Een biomimetische NM werd ontwikkeld om te dienen als een weefsel-engineering biologische steiger, die stamcelverankering kan verbeteren. De biomimetische NM wordt gevormd uit JBNT's en FN door zelfassemblage in een waterige oplossing. JBNT's meten 200-300 μm lang met binnenste hydrofobe holle kanalen en buitenste hydrofiele oppervlakken. JBNT's worden positief geladen en FN's worden negatief geladen. Daarom worden ze, wanneer ze in een neutrale waterige oplossing worden geïnjecteerd, aan elkaar gebonden via niet-covalente binding om de NM-bundels te vormen. Het zelfassemblageproces is binnen enkele seconden voltooid zonder chemische initiators, warmtebron of UV-licht. Wanneer de pH van de NM-oplossing lager is dan het iso-elektrische punt van FN's (pI 5,5-6,0), zullen de NM-bundels zichzelf vrijgeven vanwege de aanwezigheid van positief geladen FN.
NM staat erom bekend de extracellulaire matrix (ECM) morfologisch na te bootsen en kan daarom worden gebruikt als een injecteerbare steiger, die een uitstekend platform biedt om de hMSC-hechting te verbeteren. Celdichtheidsanalyse en fluorescentiebeeldvormingsexperimenten wezen erop dat de NMs de verankering van hMS's aanzienlijk verhoogden in vergelijking met de negatieve controle.

Onze studies ontdekten dat de vorming van de NM van JBNT's en FN snel is, wat in 10 seconden gebeurde. Zoals getoond in figuur 2,werd witte floccule verkregen toen de JBNT-oplossing werd gemengd met de FN-oplossing en meerdere keren werd gepijpt. Het vormingsproces van NM is volledig biomimetisch. Er zijn geen externe prikkels nodig. Het fabricageproces is veel eenvoudiger dan dat van sommige opkomende biomaterialen, dat is gebaseerd op ultraviolet licht of chemische initiator voor crosslink...

Het doel van dit protocol is om de assemblage van een biomimetische nanomatrix (NM) met Janus basis nanobuisjes (JBNT's) en fibronectine (FN) te tonen. Wanneer ze worden gekweekt met menselijke mesenchymale stamcellen (hMSCs), vertonen de NMs uitstekende bioactiviteit bij het aanmoedigen van hMSCs-adhesie.

Vervaardiging van een biomimetische nanomatrix met Janus Base Nanotubes en Fibronectin voor stamcelhechting

A biomimetic NM was developed to serve as a tissue-engineering biological scaffold, which can enhance stem cell anchorage. The biomimetic NM is formed ...

We ontwikkelden een biomimetische nano-matrix met veel potentie om te dienen als scaffold voor weefsel engineering. Dit protocol laat zien hoe de nano-matrix kan worden geassembleerd uit Janus base nanobuisjes die in mijn lab zijn gesynthetiseerd, evenals het fibronectine-eiwit. Deze nano-matrix kan zichzelf in een paar seconden assembleren zonder enige aanvullende hulp.Bij co-cultuur met menselijke mesenchymale stamcellen vertoonde de nano-matrix uitstekende bioactiviteit bij het bevorderen van celadhesie. De nano-matrix bootst morfologisch de extracellulaire matrix na. Daarom heeft het het potentieel om te dienen als een injecteerbare scaffold om botbreuken te herstellen door celadhesie en functie op de doellocatie te bevorderen.Begin met het fabriceren van de nano-matrix. Voeg 80 microliter van een-milligram-per-milliliter Janus base nanobuisjes toe aan 40 microliter van een-milligram-per-milliliter fibronectine, en pipetteer de mixtuur voorzichtig en langzaam meerdere keren. Controleer na 10 seconden visueel de buis op de aanwezigheid van een witte vaste suspensie.Bereid vervolgens fibronectine, JBNT en Fibronectin/JBNT nano-matrix oplossingen voor voor observatie van gelyofiliseerd materiaal volgens de richtlijnen in het manuscript. Bekleed drie putjes van een 96-well, heldere, ronde bodem microplaat met oplossingen, en voeg 50 microliter toe aan elke put. Vries de plaat overnacht bij min 80 graden Celsius.De volgende dag zet je het gelyofiliseerd instrument en de vacuümpomp aan, en druk op de knop voor afkoeling om de temperatuur van het systeem te verlagen tot min 50 graden Celsius. Plaats de bevroren plaat in het instrument en sluit alle openingen. Klik op de startknop om de systeemdruk te verlagen tot 0,9 millibar.Na vier uur, druk je op de beluchtingsknop en open je de klep om de systeemdruk te verhogen tot de atmosferische druk. Neem vervolgens de plaat uit het gelyofiliseerd instrument. Bereid de JBNT/fibronectine nano-matrix oplossing zoals beschreven in het tekst manuscript, en verdun de JBNT en fibronectine oplossingen met gedistilleerd water om controleoplossingen te maken.Meet de absorptiespectra van de oplossingen met de spectrofotometer om de samenstelling van nano-matrices te karakteriseren. Klik op de UV-vis knop. Reinig vervolgens het testoppervlak van de spectrofotometer en laat twee microliter gedistilleerd water erop vallen.Meet het water als blanco van 190 tot 850 nanometer. Voor elk monster, reinig het testoppervlak en laat twee microliter van de oplossing erop vallen. Meet vervolgens de UV-vis absorptiespectra van 190 tot 850 nanometer.Voeg 200 microliter negatieve controles, JBNT's, fibronectine en de nano-matrix oplossingen toe aan de putjes van een acht-putjes kamerdeklaag. Vries droog de acht-putjes kamerdeklaag met het gelyofiliseerd instrument om materialen op de bodem van de putjes te coaten. Voeg vervolgens 10.000 menselijke mesenchymale stamcellen toe aan elke put van de deklaag en incubeer het gedurende 24 uur bij 37 graden Celsius met 5% koolstofdioxide.Na de incubatie, verwijder je het celcultuurmedium uit de putjes en spoel je ze af met PBS. Voeg 100 microliter van de fixeeroplossing toe aan elke put en laat het vijf minuten staan bij kamertemperatuur. Spoel vervolgens de cellen voorzichtig twee keer met PBS en voeg 100 microliter van 0,1% Triton X-100 toe aan elke put.Na 10 minuten, herhaal je de spoelingen met PBS. Voeg 100 microliter rodamine faloïdin toe aan elke put en incubeer de kamerdeklaag gedurende 30 minuten, beschermd tegen licht. Spoel de cellen twee keer met PBS en beeld ze af met een fluorescentiemicroscoop.Nano-matrixvorming is snel en volledig biomimetisch. Witte floccule was zichtbaar 10 seconden nadat de JBNT oplossing werd gemengd met de fibronectine oplossing. Camerabeelden van fibronectine, JBNT's en de nano-matrix werden vastgelegd en geanalyseerd.Er werden geen lange vezels waargenomen in de fibronectine groep, wat aangeeft dat de scaffold structuur zich niet kan vormen zonder JBNT's. JBNT's verschijnen als lange, dunne vezels. Wanneer gekruist met fibronectine, kan de nano-matrixvezel groeien tot enkele centimeters in lengte.De samenstelling van de nano-matrix werd ook bevestigd door UV-vis spectra te verkrijgen. De twee absorptiepieken van JBNT's alleen verminderen na nano-matrixvorming. Transmissie-elektronenmicroscopie werd gebruikt om de morfologie van de JBNT's en nano-matrices te karakteriseren.De JBNT's zijn slanke buisjes met uniforme diameters. Wanneer gemengd met fibronectine, vormen ze een lange, fibroïde nano-matrix via ladingsinteracties. Wanneer de pH lager is dan het iso-elektrische punt van de fibronectine, geven de nano-matrixbundels zichzelf vrij vanwege de positief geladen fibronectine.Het effect van de JBNT/fibronectine nano-matrix op celadhesie werd ook onderzocht. Omdat nano-matrices zijn ontworpen om morfologisch de extracellulaire matrix te bootsen, bieden ze een scaffold en verhogen ze celadhesie. Fluoresceinmicroscopie bevestigde dat incubatie met de nano-matrices de celadhesie verhoogde.In de volgende procedure kunnen celmigratie, differentiatie en de lange termijn functie worden getoond om het effect van nano-matrix op menselijke mesenchymale stamcelgroei en functies verder te onderzoeken.

fabrication-biomimetic-nano-matrix-with-janus-base-nanotubes

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

In dit protocol demonstreren we de fabricage van biomimetische hartcelcultuursubstraten gemaakt van twee verschillende polymere materialen met behulp van capillaire krachtlitografie.  De beschreven methoden bieden een schaalbare, kosteneffectieve techniek om de structuur en functie van macroscopische hartweefsels voor in vitro en in vivo toepassingen te ontwerpen.

Capillaire Force Lithografie voor Cardiac Tissue Engineering

Werkwijze voor nanovezels en complexe nanostructuren verkrijgen uit een of meerdere extracellulaire matrixeiwitten beschreven. Deze methode maakt gebruik van proteïne-oppervlak interacties vrijstaande eiwit gebaseerde materialen maken met instelbare samenstelling en architectuur voor gebruik in een verscheidenheid van tissue engineering en biotechnologische toepassingen.

ECM Eiwit nanovezels en nanostructuren Engineered behulp-Surface geïnitieerde Vergadering

Hier presenteren we een protocol om elektrogesponnen nanovezel steigers met gradated organisatie van vezels fabriceren en hun toepassingen verkennen in het reguleren van de cel morfologie / oriëntatie. Verlopen met betrekking tot fysische en chemische eigenschappen van de nanovezel scaffolds biedt een grote verscheidenheid aan toepassingen op biomedisch gebied.

Electrospun Nanovezel Steigers met gradaties in Fiber Organisatie

Een protocol voor het produceren van een groot gebied van nanogepatterreerde substraten uit kleine nanogepatterreerde mallen voor studie van nanotopografische modulatie van celgedrag wordt gepresenteerd.

Uitbreiding van nanopatterned Substrates met steek Techniek voor Nanotopographical Modulation of Cell Behavior

Een werkwijze te halen Dendrimeer gebaseerde ongelijke nanopatterns waarmee de nanoschaal controle van lokale arginine-glycine-aspartic acid (RGD) oppervlakte dichtheid is beschreven en toegepast op de studie van celdifferentiatie hechting en chondrogenic.

Dendrimeer gebaseerde ongelijke Nanopatterns naar lokaal controle oppervlak hechting: een methode om directe Chondrogenic differentiatie

Dit protocol beschrijft een platform voor het fabriceren van zelf geassembleerde weefsel ringen in verschillende afmetingen met behulp van een aangepaste 3D-gedrukte kunststof schimmel. PDMS negatieven worden genezen in de 3D-gedrukte mal; vervolgens is agarose gegoten in de uitgeharde PDMS negatieven. Cellen worden overgeënt in de resulterende agarose putten waar ze in weefsel ringen aggregaat.

Fabricage van aangepaste Agarose putten voor het zaaien van de cellen en weefsel Ring zelf-assemblage met behulp van 3D-gedrukte mallen

Dit artikel beschrijft de gedetailleerde methodologie ter voorbereiding van een Multiplexed kunstmatige cellulaire communicatie (MACME)-array voor high-throughput manipulatie van fysische en chemische cues nabootsen in vivo cellulaire microenvironments en aan het identificeren van de optimale cellulaire omgeving voor menselijke pluripotente stamcellen (hPSCs) met eencellige profilering.

Fabricage van een Multiplexed kunstmatige cellulaire communicatie Array

Hier presenteren we een protocol voor de fabricage van kleurovergang nanopattern platen via thermische nanoimprinting en de methode van het screenen van reacties van menselijke endotheliale voorlopercellen op de nanostructuren. Met behulp van de beschreven technologie, is het mogelijk om te produceren van een steiger die fysieke stimuli cel gedrag kunt bewerken.

Fabricage van kleurovergang Nanopattern door thermische Nanoimprinting techniek en Screening van de reactie van menselijke Endothelial kolonie-vormende cellen

Dit protocol beschrijft de assemblage van een laag-voor-laag Janus base nano-matrix (JBNm) scaffold door janus base nanotubes (JBNts), matrilin-3 en Transforming Growth Factor Beta-1 (TGF-β1) sequentieel toe te voegen. De JBNm werd gefabriceerd en gekarakteriseerd; bovendien vertoonde het een uitstekende bioactiviteit, waardoor celfuncties zoals adhesie, proliferatie en differentiatie werden aangemoedigd.

Fabricage en karakterisering van laag-voor-laag Janus Base Nano-Matrix om kraakbeenregeneratie te bevorderen

Weefselkweekinserts met plastic membranen zijn de gouden standaard in celkweeklaboratoria als permeabele dragers om cellagen en modellen van barrièreweefsels te vestigen. Hierin presenteren we een eenvoudige methode om het plastic membraan te vervangen door een biologisch relevanter membraan gemaakt van een recombinant gefunctionaliseerd spinnenzijde-eiwit.

Nanofibrillaire basale membraan nabootsen gemaakt van recombinant gefunctionaliseerd spinnenzijde in op maat gemaakte weefselkweekinzetstukken

Het volgende protocol presenteert een op afschuiving gebaseerde extrusiemethode voor de fabricage van collageenhydrogels met fibrillen met nanoschaalpatronen, die kan worden toegepast op een breed scala aan weefselengineeringtoepassingen.

Productie van collageen met nanofibrillaire patronen voor weefselmanipulatie

Leer de vervaardiging van een biomimetische nanomatrix met Janus base nanotubes en fibronectin voor stamcelhechting. Deze methode bevordert de adhesie van humane mesenchymale stamcellen en biedt potentieel voor botreparatie.

Vervaardiging van een biomimetische nanomatrix met Janus Base Nanotubes en Fibronectin voor stamcelhechting

Meer video's verkennen