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Bioengineering

Preparazione di Thermoresponsive Nanostrutturati Superfici Tissue Engineering

Published: March 1, 2016 doi: 10.3791/53465

Introduction

superfici nanostrutturate hanno recentemente attirato notevole attenzione a causa delle loro diverse applicazioni potenziali, tra cui patterning, colture cellulari, la pulizia, e la commutazione di superficie. Ad esempio, le superfici superhydrophobic ispirati al nanostruttura della foglia di loto e altre superfici sensibili sono in grado di reagire agli stimoli esterni 1-4.

Il film Langmuir è uno dei rivestimenti polimerici più studiati. Un film Langmuir è formato facendo cadere molecole anfifiliche su una interfaccia aria-acqua 5-8. Il film può poi essere trasferito su una superficie solida per adsorbimento fisico o chimico, e la conformazione molecolare su una superficie solida può essere controllato usando metodi di trasferimento verticali e orizzontali 9-12. La densità del film Langmuir può essere regolata con precisione comprimendo l'interfaccia aria-acqua. Recentemente, questo metodo si è dimostrato efficace anche per la realizzazione di nanoscaled structur mare-isolaes utilizzando copolimeri a blocchi anfifilici. Le nanostrutture sono considerata formata da un nucleo di segmenti idrofobi e un guscio di segmenti idrofili 13-17. Inoltre, il numero di nanostrutture su una superficie è regolata controllando l'area per molecola (A m) del copolimero a blocchi all'interfaccia.

Ci siamo concentrati su un originale, unico approccio di ingegneria tissutale senza patibolo, ingegneria strato di cellule, utilizzando una superficie cultura sensibile alla temperatura. La tecnologia sviluppata è stata applicata alle terapie rigenerative per vari organi 18. Una superficie coltura sensibile alla temperatura è stato fabbricato mediante innesto poli (N -isopropylacrylamide) (PIPAAm), una molecola sensibile alla temperatura, su una superficie 19-27. PIPAAm ei suoi copolimeri presentano una temperatura più bassa soluzione critica (LCST) in ambiente acquoso a temperature vicine a 32 ° C. La superficie di cultura anche esposto un alternati sensibile alla temperatura ON tra idrofobicità e idrofilia. A 37 ° C, la superficie PIPAAm innestate divenne idrofobi, e le cellule facilmente attaccata e proliferavano sulla superficie e sulla convenzionale polistirene coltura tissutale. Quando la temperatura è stata abbassata a 20 ° C, la superficie diventa idrofila, e le cellule spontaneamente staccato dalla superficie. Pertanto, le cellule confluenti in coltura sulla superficie potrebbero essere raccolti come un foglio intatto variando la temperatura. Queste proprietà di adesione cellulare e il distacco sono stati visualizzati anche da una superficie fabbricata da film di rivestimento Langmuir per il laboratorio dimostrativo 26, 27. Un film Langmuir di copolimeri a blocchi costituiti da polistirene (P (St)) e PIPAAm (St-IPAAm) è stato fabbricato. Il film Langmuir con una determinata A m potrebbe essere orizzontalmente trasferito ad un substrato di vetro idrofobicamente modificato. Inoltre, l'adesione cellulare su e distacco dalla superficie preparata in risposta alla temperatura sono stati valutati.

_content "> Qui, descriviamo protocolli per la realizzazione di un film Langmuir nanostrutturati composto di copolimeri a blocchi anfifilici termo-reattivo su un substrato di vetro. Il nostro metodo può fornire una tecnica di fabbricazione efficace per nanopellicole organici in vari campi della scienza delle superfici e può facilitare more controllo efficace di adesione cellulare su e distacco spontaneo da una superficie.

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Protocol

1. Sintesi di Polystyrene- blocco -poly (N -isopropylacrylamide) da due fasi reversibile addizione frammentazione catena di trasferimento (RAFT) polimerizzazione radicale

  1. Sciogliere stirene (153,6 mmol), 4-ciano-4- (ethylsulfanylthiocarbonyl) Acido sulfanylpentanoic (ECT; 0,2 mmoli), e 4,4'-azobis (acido 4-cyanovaleric) (ACVA; 0,04 mmoli) in 40 ml di 1, 4-diossano. Congelare la soluzione in azoto liquido sotto vuoto per 15-20 minuti per rimuovere le specie reattive e gradualmente scongelare a RT. Assicurarsi che la soluzione sia completamente scongelato e ripetere questo ciclo di degasaggio gelo-disgelo pompa-tre volte.
  2. Ottenere il polistirene (PST) (Mw: 13.500) come agente RAFT macro per polimerizzazione a 70 ° C per 15 h in un bagno d'olio.
  3. Precipitato PSt agente macro zattera con 800 ml di etere e secco sotto vuoto.
  4. Sciogliere IPAAm monomero (4,32 mmol), agente RAFT macro PSt (0,022 mmol), e ACVA (0,004 mmol) in 4 ml di 1,4-diossano.
  5. Cancellal'ossigeno nella soluzione dai cicli di degasaggio gelo-disgelo pompa come indicato nel passaggio 1.1.
  6. Eseguire una polimerizzazione a 70 ° C per 15 h in un bagno d'olio dopo degasaggio. Ottenere sintetizzato molecola St-IPAAm (Mw: 32.800) nello stesso modo come l'agente macro RAFT PSt.

2. Preparazione di Silanized idrofobo modificati substrati di vetro

  1. substrati di vetro Lavare (24 mm x 50 mm) con un eccesso di acetone ed etanolo e ultrasuoni per 5 minuti per rimuovere contaminanti.
  2. Essiccare i substrati in un forno a 65 ° C per 30 min. Quindi utilizzare plasma di ossigeno (400 W, 3 min) per attivare le superfici dei substrati a RT.
  3. Immergere i substrati in toluene contenente 1% hexyltrimethoxysilane notte a RT per silanizzare substrato.
  4. Lavare i substrati silanizzati in toluene e immergere in acetone per 30 minuti per rimuovere gli agenti non hanno reagito.
  5. substrati ricottura per 2 ore a 110 ° C per immobilizzare accuratamente le sla tua faccia.
  6. Tagliare i substrati silanizzati da una taglierina di vetro di 25 mm x 24 mm per adattarsi i piatti di coltura cellulare (dimensioni piatto: φ35 mm).

3. Preparazione di Langmuir Films e Film-trasferito Surface

  1. Posizionare lo strumento pellicola Langmuir in un armadio per impedire l'accumulo di polvere.
  2. Lavare la vasca Langmuir (dimensioni: 580 millimetri x 145 mm) e barriere con acqua distillata ed etanolo per rimuovere i contaminanti.
  3. Asciugare il canale e le barriere strofinando con un panno senza filaccia. Poi riempire la vasca con circa 110 ml di acqua distillata, e impostare le barriere su entrambi i lati del trogolo. Si noti che l'acqua distillata dovrebbe essere aggiunta senza versare nelle seguenti operazioni dal 3.5 al 3.13.
  4. Riscaldare platino Wilhelmy piastra (perimetrale: 39,24 millimetri) per il monitoraggio della tensione superficiale con un bruciatore a gas finché la piastra diventa rosso e poi lavare con acqua distillata per rimuovere i contaminanti. Sospendere la piastra Wilhelmy su un filo attaccatolo strumento superficie di misurazione della pressione.
  5. Azzerare lo strumento superficie di misurazione della pressione secondo il protocollo del produttore. Comprimere all'interfaccia aria-acqua trogolo dalle barriere su entrambi i lati del trogolo fino all'interfaccia raggiunge circa il 50 cm 2 senza gocce di polimero.
  6. Aspirare piccoli contaminanti fino alla pressione di superficie è quasi 0 mN / m.
  7. Riposizionare le barriere su entrambi i lati, e aggiungere acqua distillata per compensare la diminuzione di acqua distillata dal punto 3.6.
  8. Disciogliere 5 mg del sintetizzato molecole St-IPAAm in 5 ml di una soluzione di sviluppo di cloroformio.
    Nota: diclorometano o toluene può anche essere usato come solvente.
  9. Delicatamente cadere 27 ml di St-IPAAm disciolti in cloroformio sul trogolo con una microsiringa o micropipetta.
  10. Dopo un'attesa di 5 minuti per consentire la completa evaporazione del cloroformio, spostare entrambi barriere orizzontale per comprimere il molecu St-IPAAmle all'interfaccia. Mantenere il tasso di compressione delle barriere a 0,5 mm / sec fino alla zona di destinazione del 50 cm 2 è raggiunto.
    Nota: Un rapporto di compressione rapida provoca difetti nel film Langmuir.
  11. Misurare la pressione superficiale (π) -A m isoterme con il platino Wilhelmy piatto attaccato allo strumento superficie di misurazione della pressione durante la compressione secondo il protocollo del produttore.
  12. Dopo aver raggiunto le dimensioni dell'area di destinazione, mantenere la superficie per 5 minuti per consentire alle molecole di St-IPAAm per rilassarsi; le molecole non raggiungono l'equilibrio subito dopo la compressione.
  13. Trasferire il film Langmuir ad un substrato di vetro idrofobicamente modificato utilizzando un dispositivo di trasferimento per 5 minuti per adsorbire robusto film. Fissare il substrato di vetro idrofoba in parallelo sul dispositivo. Collegare il dispositivo a una fase di allineamento e spostare perpendicolarmente.
  14. Sollevare il substrato orizzontalmente con il dispositivo di trasferimento e asciugare per 1 giorno in un desiccator.

4. coltura di cellule e ottimizzazione adesione cellulare e distacco sulla superficie Langmuir Film Trasferito

  1. Per preparare sospensioni cellulari, cellule endoteliali cultura bovini carotide (BAECs) a un terzo confluenza a 37 ° C in 5% CO 2 e il 95% di aria in coltura tissutale polistirene (TCPS) con Modified Eagle Medium di Dulbecco (DMEM) contenente 10% fetale siero bovino (FBS) e 100 U / ml di penicillina.
  2. Dopo confluenza viene raggiunto, trattare BAECs con 3 ml di 0,25% tripsina-EDTA per 3 minuti a 37 ° C in 5% CO 2 e il 95% di aria.
  3. Disattivare la tripsina-EDTA aggiungendo 10 ml di DMEM contenente 10% FBS, e raccogliere la sospensione cellulare in una provetta conica da 50 ml.
  4. Centrifugare a 120 xg per 5 min, e aspirare il surnatante. Risospendere le cellule con 10 ml di DMEM.
  5. Posizionare le superfici St-IPAAm sotto luce ultravioletta su un banco pulito per la sterilizzazione per 5 min.
  6. Seme ce recuperatoLLS sulla St-IPAAm superfici ad una concentrazione di 1,0 x 10 4 cellule / cm 2 conteggiati da un emocitometro monouso e osservare le cellule sulle superfici da un microscopio dotato di un incubatore a 37 ° C con 5% di CO 2 e il 95% aria.
    Nota: Sterilizzare le superfici St-IPAAm dalla luce ultravioletta dotato di un banco pulito.
  7. Per registrare immagini time-lapse di BAECs aderenti per circa 24,5 ore a 37 ° C con un microscopio a contrasto di fase con ingrandimento 10x. Dopo l'adesione BAEC, registrare distacco delle BAECs dalla superficie St-IPAAm a 20 ° C per circa 3,5 ore.

5. cellulare Foglio Fabrication sulle superfici Langmuir Film-trasferiti

  1. BAECs di coltura utilizzate nello stesso modo descritto nella Sezione 4.
  2. Seme un totale di 1,0 x 10 5 cellule / cm 2 su superfici St-IPAAm ed incubare per 3 giorni a 37 ° C in 5% CO 2. Confluenti BAECs spontaneamente staccato a 20 ° C.

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Representative Results

Copolimeri a blocchi composti da polistirolo e poli (N -isopropylacrylamide) (St-IPAAms) con pesi molecolari specifici sono stati sintetizzati in zattera polimerizzazione radicale. ECT è stato preparato come trasferitore di catena come descritto in Moad et al. 28. Due molecole St-IPAAm di diversa lunghezza di catena PIPAAm stati sintetizzati, ei polimeri a blocchi ottenuti sono stati caratterizzati da 1 H di risonanza magnetica nucleare (NMR) e cromatografia a permeazione di gel (GPC). I pesi molecolari di St-IPAAms erano 32.800 e 67.900, con una distribuzione dei pesi molecolari ristretta (1,31 e 1,50). Le conversioni monomero di polistirene macro agente zattera e PIPAAm sono risultate essere 17,4% e più del 85,0%. Il sintetizzato St-IPAAms sono stati nominati St-IPAAm170 e St-IPAAm480, rispettivamente.

Film Langmuir con diverse aree per molecola (A m) sono state realizzate in uninterfaccia aria-acqua facendo cadere molecole St-IPAAm disciolti in soluzione in cloroformio (Figura 1A). Dopo aver lasciato molecole St-IPAAm, la pressione superficiale dell'interfaccia aria-acqua è fissato a 0 mN / m e continuamente aumentato chiudendo l'interfaccia durante la compressione con le barriere (Figura 1B). Eventuali difetti di film di Langmuir formate su una interfaccia aria-acqua potrebbero essere dedotta dal π-A m isoterma. Il film St-IPAAm Langmuir preparato è stato trasferito su un substrato di vetro idrofobicamente modificato (superficie St-IPAAm) (Figura 1C). La superficie della pellicola-trasferito è stata valutata mediante microscopia a forza atomica (AFM). La Figura 2 mostra AFM immagini topografiche (1 x 1 micron) delle superfici di St-IPAAm170 e St-IPAAm480. sono stati osservati nanostrutture sulle superfici St-IPAAm, mentre tali strutture sono stati solo raramente osservati sul substrato idrofobico nudo. La dimensione e la forma delle nanostrutture erano fortemente dependent su A m e la composizione di St-IPAAm. AFM immagini topografiche confermato che i film Langmuir potrebbero essere omogeneamente trasferiti sul substrato di vetro modificata idrofoba e che le morfologie superficiali potrebbero essere controllati dalla composizione molecolare e A m.

La stabilità del film St-IPAAm Langmuir è stata valutata da un riflettanza totale attenuata trasformata di Fourier spettroscopia all'infrarosso (ATR / FT-IR). La quantità di PIPAAms sul substrato di vetro idrofoba può essere stimato da una linea di taratura ottenuta dal rapporto di intensità di picco di 1000 cm -1 derivato dal vetro (Si-O) e 1.650 cm -1 derivati ​​da PIPAAm (C = O). La retta di calibrazione è stata calcolata da una serie di quantità note di PIPAAm fusione sul vetro idrofoba. Le quantità di PIPAAm di St-IPAAm170 (10 nm 2 / molecola) e St-IPAAm480 (40 nm 2 / molecola) sul substrato sono risultate 0,87 mcg/ cm 2 e 0,63 mg / cm 2 rispettivamente. La quantità di PIPAAm sulla superficie dopo il lavaggio con acqua distillata era quasi le stesse di quelle sulle superfici senza lavaggio. Questi risultati indicano che le superfici St-IPAAm fabbricati erano stabili in condizioni di acqua.

Abbiamo poi esaminato l'adesione ed il distacco delle cellule endoteliali bovina carotide (BAECs) sulle superfici di St-IPAAm. Time-lapse fotografia di BAECs aderenti e distacco sulla superficie St-IPAAm480 a 40 nm 2 / molecola è mostrato nella animato figura 1. Aderente BAECs a 37 ° C sono stati rapidamente staccato sia dal St-IPAAm170 e St-IPAAm480 dopo diminuendo il temperatura di 20 ° C. Il numero di cellule aderenti di St-IPAAm170 e St-IPAAm480 a 37 ° C era 0,6 x 10 4 cellule / cm 2 e 0,9 x 10 4 cellule / cm 2 rispettivamente, indicando che il numero di cellule aderentis è modulato dalla composizione della superficie St-IPAAm. fogli cellulari potrebbero anche essere recuperati staccando BAECs colture confluenti da queste superfici St-IPAAm. Il foglio cellule recuperato è stato visualizzato come una struttura a celle bidimensionali (Figura 3). Cellule raggiunto confluenza dopo tre giorni di coltura su St-IPAAm170 e St-IPAAm480 superfici a 37 ° C, e dello strato di cellule è stato rapidamente recuperato dopo aver ridotto la temperatura da 37 ° C a 20 ° C. L'effetto del peso molecolare e A m di St-IPAAms sul recupero strato di cellule è riassunta in Tabella 1. La vitalità di fogli di cellule è stata valutata mediante trypan colorazione blu dopo il distacco del foglio BAECs. Cellule trattate con tripsina-EDTA sul substrato di vetro a 37 ° C sono stati usati come controllo. rapporti cellule morte su St-IPAAm170, St-IPAAm480 e il substrato di vetro idrofoba come controllo sono state calcolate a circa il 11,0%, 7,7% e 11,7% rispettivamente. Questi risultati indicavano che cell vitalità non era certo influenzata dalla riduzione della temperatura.

Figura 1
Figura 1:. Preparazione di una superficie thermoresponsive film trasferito Langmuir (A) La polystyrene- blocco -poly (N -isopropylacrylamide) (St-IPAAm) soluzione in cloroformio è stato gentilmente lasciato cadere su una interfaccia aria-acqua. La pressione superficiale è stata misurata durante la compressione per rilevare eventuali difetti nel film Langmuir. (B) due barriere sono stati utilizzati per comprimere le molecole di St-IPAAm sull'interfaccia fino a quando un area di destinazione di 50 cm 2 è stato raggiunto. (C) Dopo la compressione, un substrato di vetro di copertura idrofobicamente modificato è stato collocato orizzontalmente sull'interfaccia con una fase di allineamento per 5 min. Il substrato è stato sollevato orizzontalmente ed essiccato per 1 giorni. Questo dato è stato leggermente modificato dalla pubblicazione da Sakuma et al. 27

figura 2
Figura 2:. Microscopia a forza atomica (AFM) immagini topografiche (1 x 1 micron) di Langmuir superfici con film trasferito (superficie di St-IPAAm) Pannello sinistro: superfici nanostrutturate di St-IPAAm170 con un A m di 10 nm 2 / molecola. Pannello destro: superfici nanostrutturate di St-IPAAm480 con una A m di 40 nm 2 / molecola. Le immagini sono state ottenute AFM in modalità maschiatura utilizzando un cantilever silicio fosfato drogato con una costante elastica del 3 N / m e la frequenza di risonanza di 70-90 kHz.

Figura 3
Figura 3: immagine macroscopica di un strato di cellule recuperate su una superficie del film-trasferito Langmuir con St-IPAAm480 e un A m di 40 nm

filmato 1
Animated Figura 1: . (Tasto destro del mouse per scaricare) fotografie time-lapse di adesione BAECs e distacco su una superficie film trasferito Langmuir con St-IPAAm480 e un AM di 40 nm 2 / molecola. Le immagini sono state raccolte a intervalli di 2 minuti e le immagini raccolte sono state fornite come un film a 960x velocità. Ilbarra della scala nel film è di 50 micron.

St-IPAAm170 St-IPAAm480
3 [nm 2 / molecola] 10 [nm 2 / molecola] 40 [nm 2 / molecola] 3 [nm 2 / molecola] 10 [nm 2 / molecola] 40 [nm 2 / molecola]
adesione debole Buona Appena recuperato adesione debole adesione debole Buona

Tabella 1:. Recupero (BAEC) Scheda bovina cellule endoteliali carotide di una superficie film trasferito Langmuir con varie densità e lunghezze di catena PIPAAm "Buono" rappresenta ce intattarecupero foglio ll. "Appena ripresa" significa che le cellule potrebbero essere confluently coltura e le cellule coltivate mostrato poco o nessun distacco dalla superficie anche dopo una riduzione della temperatura. "Adesione debole" significa che le cellule non sono state coltivate a confluenza a 37 ° C per 3 giorni.

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Discussion

Una superficie sensibile alla temperatura è stato fabbricato con il metodo Langmuir-Schaefer, e le proprietà di superficie per l'adesione cellulare / distacco e strato di cellule di recupero sono state ottimizzate. Quando si utilizza questo metodo per la realizzazione di superfici, diversi passaggi sono critici. La composizione molecolare delle molecole St-IPAAm ha un grande effetto sulla struttura superficiale e alla stabilità della superficie, e, per estensione, a adesione cellulare e distacco. In particolare, le molecole St-IPAAm dovrebbero avere una stretta distribuzione dei pesi molecolari. Nel nostro metodo, due molecole St-IPAAm con diverse lunghezze di catena PIPAAm stati sintetizzati da RAFT polimerizzazione, permettendo il controllo del peso molecolare e la distribuzione del peso molecolare.

Dovrebbero essere intraprese per prevenire la contaminazione all'interfaccia aria-acqua durante la preparazione della superficie St-IPAAm per evitare difetti nelle nanostrutture. Prima di cadere molecole polimeriche sull'interfaccia, contaminants devono essere aspirati fino a quando la pressione superficiale raggiunge circa 0 mN / m. La contaminazione tende ad accumularsi intorno ai bordi del canale e piastra di Wilhelmy. Poiché la piastra di Wilhelmy aveva qualche contaminazione sulla sua superficie, è stato ricotto. Quando si utilizza un foglio piatto di Wilhelmy, le fasi di aspirazione all'interfaccia deve essere ripetuto almeno due volte. La curva m isoterma π-A dipende anche dalla presenza di contaminazione all'interfaccia aria-acqua. Si raccomanda che la curva delle isoterme essere ottenuta più di una volta prima della fabbricazione del film. Poiché anche può verificarsi contaminazione del substrato di vetro modificato idrofobico, il substrato deve essere soffiata con aria fresca o azoto per eliminare la contaminazione.

Per fabbricare costantemente superfici film trasferito Langmuir (superficie St-IPAAm), il segmento idrofobico di un polimero è importante perché l'interazione idrofoba tra il film Langmuir e idrofoba i vetro modificato s la forza motrice della reazione. In questo studio, perché il copolimero a blocchi è costituito da polistirene, che è fortemente idrofobica, e PIPAAm idrofila a temperatura ambiente, il film è stato trasferito stabilmente aderito al substrato anche in condizioni di acqua o di coltura cellulare. Questo indica che i segmenti idrofobi svolgono un ruolo importante nella fabbricazione di una robusta superficie St-IPAAm.

Per controllare l'adesione cellulare e distacco su una superficie sensibile alla temperatura, sia la composizione molecolare e il preciso controllo della densità sono importanti. In questo metodo Langmuir-Schaefer, l'area per molecola (A m) di polimero sintetizzato da una data quantità di molecole diminuito e l'area di destinazione di una interfaccia aria-acqua può essere controllato dalla compressione. L'A m di cadere molecole St-IPAAm può in teoria essere calcolata con la seguente equazione:

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dove A è l'area dell'interfaccia, M w è il peso molecolare di St-IPAAms, c è la concentrazione della soluzione di cloroformio, N A è il numero di Avogadro, e V è il volume della soluzione di polimero caduto. Strutture mare-isola Nanoscale si osservano sulle superfici St-IPAAm dopo la lavorazione a causa polimeri anfifilici formare strutture di auto-organizzazione su una interfaccia aria-acqua, come descritto in studi precedenti 13-17. La dimensione e la quantità di strutture in nanoscala era controllata da un m ed il peso molecolare di St-IPAAms.

L'adesione cellulare e il distacco sono stati valutati su superfici rivestite PIPAAm fabbricati con vari metodi, tra cui l'irradiazione del fascio di elettroni, di superficie avviato ZATTERA polimerizzazione e di spin coating 19-27. Poiché la densità, peso molecolare, e la struttura PIPAAm influenzare cell adesione e distacco, precise tecniche per la realizzazione di superfici rivestite PIPAAm sono importanti. In questo metodo Langmuir-Schaefer, densità, peso molecolare e superficiali nanostrutture potrebbero essere controllati come sopra descritto. L'adesione cellulare e distacco sulle superfici St-IPAAm sono stati drasticamente colpiti da varie A m e composizione molecolare St-IPAAm, e alcune condizioni di St-IPAAm superfici per l'adesione cellulare e il distacco potrebbe essere ulteriormente ottimizzata. Questi risultati indicano che questo metodo può controllare l'interazione tra la superficie e le cellule St-IPAAm.

Per recuperare riproducibile strato di cellule intatte, la progettazione di un polimero amfifilico è più importante. Quando unici polimeri idrofili sono fabbricati su una superficie con un metodo Langmuir-Schaefer, polimeri rivestiti sono facilmente lavati con acqua distillata o mezzo di coltura. Questo risultato indicava che i deboli polimero idrofobo non deve essere utilizzato per il recupero riproducibile strato di cellule in questo method perché il polimero modificato superficie era instabile in una condizione di acqua. Nel nostro metodo, il segmento idrofilo un polimero amfifilico consente la produzione robusta su una superficie senza lavando con una soluzione acquosa. Inoltre, poiché il film Langmuir stato trasferito parallelamente ad un substrato di vetro in questo studio, strutture mare isola nanoscala sono stati osservati sulla superficie. Sebbene la struttura della pellicola Langmuir sul lato basale è ben noto per essere diverso da quello sul lato apicale, la struttura è stata fissata da un transfert parallelo.

La terapia cellulare e medicina rigenerativa si sono concentrati sulla possibilità di guarigione dei pazienti che non rispondono ad altri trattamenti. Il nostro laboratorio ha sviluppato un originale unico approccio di ingegneria tissutale, senza impalcature utilizzando ingegneria strato di cellule fabbricato su una superficie cultura sensibile alla temperatura con potenziali applicazioni in ingegneria dei tessuti. Diversi studi clinici con fogli di cellule sono already in corso e hanno dimostrato risultati positivi per diversi tipi di tessuti 29-31. Sebbene BAECs stati usati come fonte di cellule per fabbricare fogli cellulari, altre fonti di cellule, comprese le cellule staminali, può essere usato per fabbricare fogli su una superficie St-IPAAm ottimizzando le combinazioni di A m e la composizione molecolare delle molecole St-IPAAm. Questa tecnologia non convenzionale contribuirà non solo alla semplice produzione di superfici nanostrutturati ma anche a strategie di coltura cellulare fondamentali per l'uso in medicina rigenerativa.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
N-isopropylacrylamide Kohjin No catalog number
Azobis(4-cyanovaleric acid) Wako Pure Chemicals 016-19332
Styrene Sigma-Aldrich S4972
1,3,5-trioxane Sigma-Aldrich T81108
1,4-Dioxane Wako Pure Chemicals 045-24491
DMEM Sigma  D6429
PBS Nakarai 11482-15
Streptomycin GIBCO BRL 15140-163
Penicillin GIBCO BRL 15140-122
Trypsin-EDTA Sigma T4174
FBS Japan Bioserum JBS-11501
BAECs Health Science Reserch Resources Bank JCRB0099
Cover Glasses Matsunami Glass Industry C024501
AFM NanoScope V Veeco
1H NMR INOVA 400 Varian, Palo Alto
ATR/FT-IR NICOLET 6700 Thermo Scientific
GPC HLC-8320GPC Tosoh
TSKgel Super AW2500, AW3000, AW4000 Tosoh
Langmuir-Blodgett Deposition Troughs  KSV Instruments KN 2002 KSV NIWA Midium trough
Nikon ECLIPSE TE2000-U Nikon

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References

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Preparazione di Thermoresponsive Nanostrutturati Superfici Tissue Engineering
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Sakuma, M., Kumashiro, Y., Nakayama, More

Sakuma, M., Kumashiro, Y., Nakayama, M., Tanaka, N., Haraguchi, Y., Umemura, K., Shimizu, T., Yamato, M., Okano, T. Preparation of Thermoresponsive Nanostructured Surfaces for Tissue Engineering. J. Vis. Exp. (109), e53465, doi:10.3791/53465 (2016).

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