Cultura de células-tronco pluripotentes humanas em polivinil álcool-Co-itacónico ácido hidrogel com rigidez diferentes condições Xeno-livre

Tzu-Cheng Sung; Hsing-Fen Li; Akon Higuchi; Qing-Dong Ling; Jia-Sin Yang; Yeh-Chia Tseng; Chih-Hsien Pan Pan; Abdullah A. Alarfaj; Murugan A. Munusamy; Suresh Kumar; Shih-Tien Hsu; Kadarkarai Murugan

doi:10.3791/57314

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Artigo de método

Cultura de células-tronco pluripotentes humanas em polivinil álcool-Co-itacónico ácido hidrogel com rigidez diferentes condições Xeno-livre

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DOI:

10.3791/57314

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3 de fevereiro de 2018

Tzu-Cheng Sung^*¹ , Hsing-Fen Li^*¹ , Akon Higuchi¹^,² , Qing-Dong Ling³^,⁴ , Jia-Sin Yang¹ , Yeh-Chia Tseng¹ , Chih-Hsien Pan Pan¹ , Abdullah A. Alarfaj² , Murugan A. Munusamy² , Suresh Kumar⁵ , Shih-Tien Hsu⁶ , Kadarkarai Murugan⁷^,⁸

¹Department of Chemical and Materials Engineering, National Central University, ²Department of Botany and Microbiology, King Saud University, ³Cathay Medical Research Institute, Cathay General Hospital, ⁴Graduate Institute of Systems Biology and Bioinformatics, National Central University, ⁵Department of Medical Microbiology and Parasitology, Universiti Putra Malaysia, ⁶Department of Internal Medicine, Taiwan Landseed Hospital, ⁷Department of Zoology, Bharathiar University, ⁸Thiruvalluvar University

^* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Um protocolo é apresentado para preparar polivinil álcool-co-itacónico ácido hidrogel com rigidez diferentes, que foram enxertados com e sem oligopeptídeos, para investigar o efeito da rigidez dos biomateriais na diferenciação e proliferação de células-tronco. A rigidez do hidrogel era controlada pelo tempo de reticulação.

Resumo

O efeito de sinais físicos, como a rigidez dos biomateriais de proliferação e diferenciação de células-tronco, foi investigado por vários pesquisadores. No entanto, a maioria destes investigadores utilizaram hidrogel de poliacrilamida para cultura de células-tronco em seus estudos. Portanto, seus resultados são controversos, porque esses resultados podem originar as especificidades da poliacrilamida e não do sinal físico (rigidez) dos biomateriais. Aqui, descrevemos um protocolo para a preparação de hidrogel, que não é baseados em poliacrilamida, onde vários tronco, células, incluindo células-tronco embrionárias humanas (ES) e humanas pluripotentes induzidas (iPS) células, podem ser cultivadas. Hidrogel com rigidez diferentes foram preparados a partir bioinert polivinil álcool-co-itacónico ácido (P-IA), com rigidez controlada pelo grau de reticulação, alterando o tempo de reticulação. O hidrogel de P-IA enxertado com e sem oligopeptídeos derivados de matriz extracelular foram investigados como uma futura plataforma para cultura de células-tronco e diferenciação. A cultura e a passagem de células tronco de líquido amniótico, células-tronco derivadas adiposo, células ES humanas e células iPS humana é descrito em detalhes aqui. O hidrogel de oligopeptídeos P-IA mostrou performances superiores, que foram induzidas por suas propriedades de rigidez. Este protocolo informa a síntese do biomaterial, sua manipulação de superfície, juntamente com controlar as propriedades de rigidez e, finalmente, seu impacto sobre o destino de células-tronco usando as condições de cultura xeno-livre. Com base em estudos recentes, tais substratos modificados podem atuar como futuras plataformas para apoiar e dirigir o destino de linha de células-tronco vários elos diferentes; e mais, regenerar e restaurar as funções do tecido ou órgão perdido.

Introdução

O destino da diferenciação de células-tronco em uma linhagem específica de células e a longo prazo proliferação de células-tronco, células especialmente humano pluripotentes induzidas (iPS) e células-tronco embrionárias humanas (ES), é conhecido por ser reguladas por inibidores, fatores de crescimento, e / ou pequenas moléculas bioativas em meios de cultura. Recentemente, as pistas físicas dos biomateriais, particularmente a rigidez dos biomateriais de cultura de células, têm sido reconhecidas para ser um importante fator para orientar o destino das células-tronco proliferação e diferenciação¹^,²^, <....