Fácil manipulação das arquiteturas em hidrogel à base de proteínas para aplicações de cultura de células

Summary

Diferentes métodos para manipular a arquitetura tridimensional em hidrogel à base de proteínas são avaliados aqui com respeito a propriedades do material. As redes se são acrescidas com um peptídeo de célula-adesivo, e sua viabilidade na cultura de pilha é avaliada usando duas linhas de células de modelo diferente.

Abstract

Hidrogel é reconhecidos como materiais promissores para aplicações de cultura de células devido à sua capacidade para fornecer ambientes de célula altamente hidratado. O campo de modelos 3D está a aumentar devido à semelhança potencial desses materiais para a matriz extracelular natural. Hidrogel à base de proteínas é particularmente promissor, porque pode facilmente ser acrescidas e pode atingir estruturas definidas com propriedades físico-químicas ajustáveis. No entanto, a produção de modelos 3D de se para aplicações de cultura de células utilizando materiais naturais é muitas vezes limitada pela suas propriedades mecânicas mais fracas em comparação com as de materiais sintéticos. Aqui, diferentes métodos foram avaliados para produzir se albumina de soro bovino (BSA)-com base em sistemas de hidrogel, com tamanhos de poros ajustável na faixa de 10 a 70 µm no raio. Além disso, estabeleceu-se um método para gerar canais neste material à base de proteínas que são vários cem mícrons longos. Os diferentes métodos para produzir os poros, bem como a influência do tamanho dos poros em propriedades materiais, tais como inchaço ratio, pH, estabilidade de temperatura e comportamento de degradação enzimática, foram analisados. Tamanho dos poros foram investigado no estado nativo, inchado do hidrogel usando laser confocal, microscopia eletrônica de varredura. A viabilidade para aplicações de cultura de células foi avaliada com célula-adesivo RGD peptídeo modificação do sistema de proteína e duas linhas de célula modelo: células de câncer de mama humano (A549) e adenocarcinomic alveolares basais epiteliais células humanas (MCF7).

Introduction

Hidrogel é materiais que formam redes 3D insolúveis capaz de ligação a grandes quantidades de água. Tais materiais podem fornecer excelentes condições ambientais para as células vivas. Atualmente, existe uma crescente interesse na geração de estruturas tridimensionais de hidrogel e no desenvolvimento de processos para adequar suas propriedades químicas e físicas. Uma vez que este é alcançado, um modelo para o crescimento das células e a manipulação do comportamento celular pode ser gerado^1,2,3,4. Estas estruturas 3D não só criam um ambiente ....

Protocol

1. hidrogel preparação

1. Misture 200 mg de BSA com 1 mL de deionizada H₂O para criar ações de BSA de 20% (p/v) (solução estoque A).
2. Mix de 165 µ l da solução THPC (134 mg/mL) com 4,835 mL de água deionizada para criar THPC solução (solução B).
3. Pesar 1 mg de peptídeo (1,111.1 g/mol) de KCSSGKSRGDS (ou um equivalente do celular-adesivo peptide) e diluí-la em 100 µ l de estéril H₂O para obter uma solução de 10 mg/mL (solução C).
   Nota: Este passo é opcional e só precisa ser incluído se o hidrogel destina-se a aplicação de cultura de células.
4. Remova a parte inferior de uma placa de 96 poços e substituí-lo com....

Results

O desenvolvimento de hidrogel tornou-se um dos campos mais proeminentes em estudos biológicos relacionados à pesquisa de materiais, com milhares de entradas indexadas em arquivos de pesquisa científica. Embora o comportamento de muitos sistemas seja bem estudado, a manipulação de redes 3D, especialmente de materiais sensíveis à base de proteínas, é frequentemente uma questão importante na ciência dos materiais. Outro desafio comumente subestimado é a medição correta da estrutura nativa de.......

Discussion

A produção de matrizes macroporosas pode ser benéfica para muitos campos diferentes. Possui alto potencial técnico e econômico devido à estrutura definida do hidrogel e à capacidade de controlar e ajustar propriedades específicas do material. No entanto, a introdução de elementos estruturais supramoleculares, como poros ou canais, em um modelo 3D pode influenciar as propriedades gerais de um material, como a taxa de inchaço ou a rigidez. Isso pode resultar na decomposição, degradação ou quebra indesejada da rede, tornand.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Solução salina tamponada com fosfato (PBS)	Thermo Fisher Scientific	10010023
Dulbecco' s Águia modificada' s médio (glicose alta)	Life Technologies / Thermo Fisher	11140-050
Soro Fetal Bovino (FBS)	Life Technologies / Thermo Fisher	10270-106
Penicilina-Estreptomicina	Life Technologies / Thermo Fisher
MEM Solução de Aminoácidos Não Essenciais	Sigma Aldrich	M7145-100ML
Tripsina EDTA 0.05% Fenol Vermelho	Thermo Fisher Scientific	25300062
Etanol 99.8%, vergä llt	Ö lfabrik Schmidt	2133
NaCl	Carl Roth	9265.1
Fração de Albumina V	Carl Roth	3854.2
THPC	Sigma Aldrich	404861-100ML	Tóxico
0.1% Triton X-100	Sigma Aldrich	X100-100ML	Levemente tóxico
Faloidina-rodamina	Life Technologies / Thermo Fisher	R415
3,7% Formaldeído	Life Technologies / Thermo Fisher	F8775-25ML
Rodamina Tóxica B	Sigma Aldrich	81-88-9
Filtropur S 0.2	Sarsted Ag und Co.	2 83.1826.001
µ slide 8 well	Ibidi GmbH	80826
KCSSGKSRGDS peptídeo	UPEP Ulm	Sistema
Etanol 99,8%, vergä llt	Carl Roth	K928.5
Falcon 5 ml Tubo de Fundo Redondo de Poliestereno	Sarsted Ag und Co.	62.547.254
Tubos de 50 ml	Sarsted Ag und Co.	62.547.254
Tubos de 1,5 ml	Sarsted Ag und Co.	72.690.001
Tubos 2 ml	Sarsted Ag und Co.	72.691
MICROPLACA DE CULTURA DE CÉLULAS, 96 POÇOS, PS, FUNDO F	Greiner	655073
Liofilizador Epsilon 1-6D,	Christ, Osterode am Harz, Alemanha
Microscópio Confocal de Varredura a Laser	Carl Zeiss AG, Oberkochen, Alemanha
Zen Software Versão 2012 Sp1, edição preta, 407 versão 8,1,0,484	Carl Zeiss AG, Oberkochen, Alemanha
GSA Imaga Analyzer Software, GSA Image Analyzer, GSA, Versão 419 3.8.7	GSA GmbH