コラーゲン ゲル

Bioengineering

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Summary

コラーゲンは、写真などの商用アプリケーションの人気を発見したもう一つの広く使われている生体材料です。 コラーゲンは、組織工学エンジニア リング組織に構造を提供するゲルを作成することでアプリケーションでもっと最近使用されています。

このビデオは、生体としてのコラーゲンを紹介、豚皮から収穫される方法を示し、組織工学的応用のゲルを作成する材料を使用する方法を示します。 最後に、材料およびこれらの技術のいくつかのアプリケーションが表示されます。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. バイオ エンジニア リング. コラーゲン ゲル. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

コラーゲン ゲルは、生物学的互換性のある 3 次元構造、設計されたティッシュの開発を容易にするネイティブの組織のようなとして動作します。これらのゲルの主成分のコラーゲンは、結合組織の細胞外マトリックス蛋白です。3 D ポリマー ネットワークの水から主に成っている、ゲルを作製するために使用し、。このビデオは、豚皮、浄化された蛋白質との使用のためこれらのコラーゲンのゲルの最終的にいくつかのアプリケーションからゲルの作製からコラーゲン、分離のプロシージャの生理的役割とコラーゲンの処理を紹介します。

結合組織の細胞外マトリックス内で特定のセルは、線維芽細胞と呼ばれるコラーゲン製造の大半を担当。これら細胞合成長い、硬い、ポリペプチド鎖。これはコラーゲン分子と呼ばれる個々 のトリプル ヘリカル順序のポリマーにまとめます。コラーゲン分子は、太く、大きい線維にさらにバンドルされています。それが発生する可能性があります様々 な機械的負荷の細胞外のマトリックスの構造完全性を提供するためにより大きい繊維にし、さらにまとめられます。コラーゲンの構成は、特定のティッシュの機械のニーズに合わせて生産されています。骨組織は、例えば、機械的負荷に耐えるために繊維の非常に小型の強烈なネットワークを利用しています。しかし、腸の壁のような他の組織より分散した構造を使用します。結合組織から抽出されるコラーゲン高分子は様々 な材料を作成する使用できます。コラーゲンは親水性高分子高吸水性です。したがって、それは 90% の水に保持しポリマー ネットワークであるハイドロゲルを形成できます。これらの高分子ネットワークは、さまざまな方法を使用して架橋個々 のポリマー鎖によって形成されます。など、化学塗料の硬化剤、熱や UV 光。架橋性ヒドロゲルの物性に影響を与えます。したがって、アプリケーションの広い範囲で使用されるこれらの材料を有効にします。今ではコラーゲンのゲルの原理が説明されているコラーゲンは、豚皮から抽出したし、ハイドロゲルを作成するために使用方法を見てをみましょう。

皮膚のサンプルからコラーゲンの処理を開始するには、最初の氷冷蒸留水ですすぎし、ウール、毛皮、または脱毛に脱毛クリームを使用します。シングル エッジかみそりの刃を使用すると、結合組織や脂肪のきれいなサンプルをこすり、もう一度氷の冷たい水ですすいでください。その後、乗センチメートル部分に皮のサンプルをスライスします。非コラーゲン性, 可溶化素材を削除するには、最初の 50 ミリリットル円錐管あたり皮膚正方形の 5 グラムを重量を量るし、各サンプルに氷冷 0.5 モルのナトリウムのアセテートの 30 ミリリットルを追加します。ベンチ トップ ホモジナイザのチューブを混ぜます。1 分後、上澄みを廃棄し、7 つの洗浄サイクルの合計より多くの氷冷たいナトリウムのアセテートの再度サンプルをミックスします。最後の洗浄後、氷冷蒸留水のサンプルをすすいで残留ナトリウムのアセテートを削除する 1 つのより多くの時間をミックスします。その後、余分な液体を削除し、各加工 5 グラム皮膚サンプルを新鮮な 50 ミリリットルの円錐管に転送チューブに対してサンプルを圧縮します。抽出するには、コラーゲンはサンプルの 1 グラムあたり.075 モル ナトリウム クエン酸バッファーの 2 ミリリットルに二度サンプルを洗います。培養上清を破棄し、洗うたび、以前示した後サンプルを圧縮します。第 2 洗浄後ナトリウム クエン酸バッファーの新しい因数を追加し、各サイクル間のバッファーを削除せず 6 連続攪拌サイクルを実行します。今、個々 のコレクションの管に培養上清を転送し、最終的な撹拌サイクルを実行する前にサンプルの 1 グラムあたり.075 モル ナトリウム クエン酸バッファーの追加一ミリリットルを追加します。次に、抽出したコラーゲンを浄化する遠心ろ過デバイスに再び上清を遠心分離機します。最後に、摂氏 4 度精製したコラージュを保存します。

今ではコラーゲンが精製されて、コラーゲン ゲルを作製し、設計された組織構造を形成するセルを設定することができます。まず、円錐管の浄化された真皮コラーゲンを徹底的に混ぜます。コラーゲン溶液に直接のセルを追加し、氷の上に置きます。ピペットの氷の培養生殖不能、非組織に冷たい混合物処理、添付ファイルとコラーゲン ・ ゲルの外部のセルの成長を最小限に抑えること。ピペット チップを使用して、ソリューションを均等に配分します。約 10 〜 15 分の室温で重合するゲルを許可します。次に、ゲルをカバーし、重合を完了する追加の 60 分の 37 ° c のインキュベーターに移動します。重合時にゲルは不透明になります。重合、一度メディアの 2 ~ 3 ミリリットルを追加します。人口ハイドロゲルは組織培養研究で使用する準備ができています。

コラーゲン ゲルを作成する方法を学びましたが、今では、これらの材料のいくつかの実用的なアプリケーションを見てみましょう。コラーゲン ゲルは、ここで示すように、ネイティブの組織を模倣する多くの場合使用されます。ただし、コラーゲン繊維組織の変化は自然な組織に発生します。整列構造に終って。その結果、ランダムまたは一直線に並べられた構成で設計されたコラーゲン マトリックスを構築できます。コラーゲン ゲルは、人工組織の発展のため組織の足場として使われます。生息するセルのカスタマイズされた 3次元構造により、コラーゲン マトリックスはその後構造と実質組織の機能を模倣する再編成します。たとえば、足場は骨芽細胞と座ることができます、ネイティブの骨の機能と構造、細胞骨形成、密接により行列を再編成するための責任が似ています。

コラーゲン ゲルのゼウスの概要を見てきただけ。今、コラーゲン構造、どのようにそれが分離、バイオ エンジニア リングの分野でさまざまなアプリケーションに加えてコラーゲン ゲルの作製を理解する必要があります。見てくれてありがとう!

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