Abstract
ניתן בדוגמת הידרוג במייקרו בקנה המידה תוך שימוש בטכנולוגיות מייקרו-נוזליות או micropatterning לספק in vivo דמוי גיאומטריה רקמה תלת-ממדי (3D). בונה מבוססת הידרוג'ל 3D וכתוצאה מהסלולרית הוכנס כחלופה לניסויים בבעלי חיים ללימודים מתקדמים ביולוגיים, מבחני תרופתיים ויישומי השתלת איברים. למרות שיכולים להיות מפוברקים בקלות חלקיקים מבוסס הידרוג'ל וסיבים, קשה לתפעל אותם לשיקום רקמות. בסרטון הזה, אנו מתארים שיטת ייצור לגיליונות הידרוג'ל אלגינט micropatterned, יחד עם ההרכבה שלהם כדי ליצור מערכת תרבית תאי 3D מאקרו בקנה מידה עם מייקרו-סביבה סלולרית מבוקר. שימוש בטופס ערפל סוכן gelling סידן של, גיליונות הידרוג'ל דקים נוצרים בקלות עם עובי בטווח של 100 - 200 מיקרומטר, ועם micropatterns המדויק. אז יכולים להיות מתורבת תאים עם ההדרכה הגיאומטרית של גיליונות הידרוג'ל בתנאים בודד. יתר על כן, גיליונות הידרוג'ל ניתן להשפיע בקלות באמצעות micropipette עם קצה לחתוך הסוף, וניתן להרכיב למבנים רב שכבתיים על ידי לערום אותם באמצעות polydimethylsiloxane דוגמת מסגרת (PDMS). גיליונות אלה מודולרי הידרוג'ל, אשר יכול להיות מפוברק באמצעות תהליך קליל, יש יישומים פוטנציאליים של מבחני במבחנה סמים ומחקרים ביולוגיים, כוללים מחקרים פונקציונליים של מיקרו וmacrostructure ושיקום רקמות.
Introduction
הידרוג במיוחד מבטיח ביו-חומרים, וצפויים להיות חשוב בביולוגיה בסיסית, מבחני תרופתיים ורפואה. 1 Biofabrication של מבנים תאיים המבוסס על הידרוג'ל הוצע להפחית את השימוש בניסויים בבעלי חיים, 2,3 להחליף רקמות להשתלה, 4 ולשפר מבחני מבוססי תאים. 5,6 חומרים המכילים מים (הידרו) viscoelastic (ג ') לאפשר למספר גדול של תאים להיות כמוס ומתוחזק במבנה פיגום לשלוט microenvironment הסלולרי 3D. בשילוב עם ההדרכה של טכנולוגיות מייקרו-נוזליות או micropatterning, הגיאומטריה של מבני הידרוג'ל ניתן לשלוט באופן מדויק בקנה המידה הסלולרית. עד כה, מגוון צורות של הידרוג'ל, כוללים חלקיקים, 7 - 9 סיבים, 10 - 12 וגיליונות, 13-15 שימשו כיחידות בנייה במלמטה למעלה approכואב לייצור של ארכיטקטורות רב-תאיות מאקרו בקנה מידה.
שני חלקיקים מבוססי הידרוג'ל וסיבים היו מפוברקים בקלות ובמהירות ליישומים כמו סביבות סלולריות מיקרו בקנה מידה, עם פקדי fluidic באמצעות מכשירי microfluidic. עם זאת, כיחידות הבסיסיות של רקמות מהונדסות, זה יהיה מסובך לסדר אותם מחדש ולהגדלת נפחם כמבני מאקרו בקנה מידה. 16 זה קשה יותר להשיג מבנים בקנה המידה מאקרו מאשר לייצר מודולים בסיסיים בגודל מיקרון. יחידות כמו גיליונות של מבנים מבוססי הידרוג'ל יכולות לשמש כדי להגביר את עוצמת הקול של פיגומים באמצעות תהליך הרכבה פשוט. Consequentially, שכבות שנערמו של גיליונות הידרוג'ל לספק לא רק גידול נפח אלא גם הארכה גיאומטרית בחלל 3D.
יש לנו דיווח שיטה של בודה גיליונות הידרוג'ל micropatterned, 13 בעבר - 15 יחד עם ההרכבה שלהם לרבים-שכבארכיטקטורות סלולריות אבודות של. הטכניקה מאפשרת micropatterning מורכבת ועיצוב המודולרי של מבנים תאיים באמצעות תהליך ערימה של מבנים רב שכבתיים. דרך הייצור של גיליונות מוערמים מודולרי הידרוג'ל, הmicropatterned, יכול להתממש מערכת תרבית תאי 3D עם מייקרו-סביבה סלולרית מאקרו בקנה מידה מבוקר. פרוטוקול וידאו זה מתאר שיטה פשוטה אך רבת עוצמה ייצור שיכול לשמש לבניית גיליונות הידרוג'ל מודולרי, המבוססים על קו הכבד האנושי תא קרצינומה (HepG2). אנו מדגימים זאת מניפולציה פשוטה של גיליונות הידרוג'ל אלה בדוגמת מודולרי, וההרכבה שלהם לתוך מבנה רב-שכבתי.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. הכנת תבניות micropatterned והידרוג
- לייצר דפוסי מיקרו בקנה מידה הרצויים באמצעות SU-8 photoresist על פני השטח של פרוסות סיליקון באמצעות 15,17 טכניקת photolithography סטנדרטי שני שלבים לתבניות יציקת PDMS. הדוגמא המוצגת משתמשת דפוס כבד כמו lobule-רשת (איור 1).
- לשקול את PDMS ופתרון סוכן ריפוי עם יחס של 1: 5 (כלומר, 12.5 גרם של PDMS ו -2.5 גרם של סוכן ריפוי).
- מערבבים את g 15 של הפתרון ביסודיות, דגה הבועות בתא ואקום, ולאחר מכן להפיץ את הפתרון המעורב על גבי משטח micropatterned של פרוסות סיליקון באופן שווה בתוך צלחת ליהוק נייר כסף.
- מניחים את פרוסות סיליקון על צלחת מחוממת 65 מעלות צלזיוס למשך 90 דקות על משטח שטוח כדי לרפא את PDMS.
- הסר את PDMS נרפא מצלחת הליהוק ופרוסות סיליקון.
- חותך את הקצוות של PDMS ולמקם אותו על גבי צלחת פטרי 100 מ"מ קוטר עםבצד עד micropatterned.
- שטוף את micropatterned PDMS נרפא בצלחת פטרי באמצעות אתנול 70% ומים מזוקקים לעיקור ראשוני. לאחר מכן, לייבש אותם לחלוטין במשך 10 דקות בתנור על 65 מעלות צלזיוס.
- ממיסים ומערבבים O / N 3 גרם של חומרים פעילי שטח nonionic אבקה במים מזוקקים 100 מיליליטר, יצירת 3% (w / v) פתרון ציפוי.
- מניחים את תבניות PDMS micropatterned בשואב פלזמה ולנקות אותם דקות 1 (85 W, 0.73 mbar) כדי ליצור משטח הידרופילי, כדי להקל על התוספת של נוזלים מימיים. לאחר מכן, מעיל פני השטח של PDMS עם פתרון 100 מיליליטר השטח לפחות 3 שעות (Oro / N) באמצעות נדנדה מעבדה.
- שטוף את הפתרון פעילי שטח מתבניות PDMS ולייבש אותם לחלוטין בתנור על 65 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. לאחר מכן, לעקר כל עובש micropatterned על ידי חשיפה לקרינת אולטרה סגולה (UV) מעל 30 דקות.
2. מכין את ההשעיה התא מבשר Hydrogel
- ללהכין מבשר הידרוג'ל, לפזר 0.1 גרם של אבקת אלגינט נתרן ב 10 מיליליטר של תמיסת מלח שנאגרו פוספט (PBS), יצירת 1% (w / v) מבשר אלגינט. לפזר את האבקה לחלוטין, דגירה ולערבב אותם O / N.
- סנן את הפתרון דרך פילטר 0.22 מיקרומטר מחובר למזרק 1 מיליליטר.
- תרבות תאי HepG2 בינוני השתנה Dulbecco של הנשר (DMEM) בתוספת 10% בסרום שור עוברי 1% פניצילין, סטרפטומיצין על צלחת תרבית רקמה קונבנציונלית עד 70% - מפגש 80% בחממה humidified 5% CO 2 על 37 מעלות צלזיוס .
- לשטוף את התאים באמצעות פעם PBS, ולאחר מכן trypsinize על ידי הוספת 1 מיליליטר של 0.05% טריפסין- EDTA במשך 4 דקות ב5% CO 2 באינקובטור humidified על 37 מעלות צלזיוס. צנטריפוגה התאים שנקטפו מצלחת התרבות ב 250 XG במשך 3 דקות וגלולות באמצעות 1 מיליליטר של PBS לאחר הסרת supernatant.
- לספור את מספר התאים מופצים אחת בPBS באמצעות תא אוטומטידֶלְפֵּק.
- בעקבות צנטריפוגה ב 250 XG במשך 3 דקות והסרת PBS, להוסיף 1 מיליליטר של 1% (w / v) של פתרון אלגינט נתרן לתא גלולה שנותרו ולערבב אותם בעדינות באמצעות pipetting. צפיפות הזריעה הסופית של התאים צריכה להיות 5 x 10 יוני - 10 יולי תאים / מיליליטר. דגירה ההשעיה התא / הידרוג'ל בחממה humidified 5% CO 2 על 37 מעלות צלזיוס.
3. טעינה וcross-linking של תא / השעיה Hydrogel
- ממיסים 1.47 גרם של סידן כלורי ליבש בשל DDH 2 O 100 מיליליטר לייצר מגיב cross-linking (כלומר, 100 מ"מ CaCl 2 · 2H 2 O בDDH 2 O).
- יש לשטוף את הפנים של אדים עם מתמר קולי באמצעות אתנול 70%, ולמלא אותו עם 200 מיליליטר של מגיב cross-linking. מכשיר האדים הוא 110 מ"מ רחב, ארוך 300 מ"מ ו -170 מ"מ עמוק (כלומר, 110 מ"מ x 300 מ"מ x 170 מ"מ (ר x H x D)).
- מניחים את PDMS micropatternedתבניות בשואב פלזמה ולנקות אותם דקות 1 ב 85 W כדי ליצור משטח הידרופילי.
- בהתמדה לטעון 7.2 μl של ההשעיה התא / הידרוג'ל המעורב היטב בקצה micropattern בעובש. הדוגמא המוצגת משתמשת דפוס כבד כמו lobule-רשת (איור 1). הנפח של ההשעיה תלויה בדפוס הטופוגרפי.
- כדי להשיג gelation של ההשעיה התא / הידרוג'ל, להדליק את מכשיר האדים ולוודא שמכשיר האדים מייצר ערפל של מגיב cross-linking. לרסס את מגיב cross-linking על מבשר הידרוג'ל למשך 5 דקות, מכסה את פני השטח הטופוגרפיים של תבניות PDMS בטווח של 5 סנטימטר.
הערה: מרחקים ארוכים יותר וקצר יותר מאשר 5 סנטימטר יכול לגרום gelation שלמה ואחידה, בהתאמה. ודא שיש לו את מכשיר האדים שיעור ריסוס של 250 מיליליטר / שעה, ייצור 20 מיליליטר של ערפל של המגיב cross-linking ב5 דקות. - בעקבות תהליך cross-linking, לכבות את מכשיר האדים ולמלא את מו PDMSLDS עם PBS.
4. טיפול בגיליונות בודד מודולרי Hydrogel
- לנתק את כל גיליון הידרוג'ל קשוח מתבניות micropatterned באמצעות pipetting PBS בעדינות סביב גיליון הידרוג'ל באמצעות קצה פיפטה 200 μl.
- להרים כל גיליון הידרוג'ל צף באמצעות קצה קצה פיפטה 1,000 μl-לחתוך סוף. לכל גיליון הידרוג'ל כבד כמו lobule-רשת ממדים של 8 מ"מ x 8.7 מ"מ, ולהיות 100 - 200 מיקרומטר עבה.
- העבר את שכבה יחידה של גיליון הידרוג'ל ל1 מיליליטר של DMEM בצלחת 12-היטב, ותרבות התאים במבחנה באופן צף באמצעות הידרוג'ל לבנות כמרכיב יחידה בצלחת 12 גם יותר משבוע ב5 % CO 2 humidified חממה ב 37 מעלות צלזיוס. להחליף את התרבות בינונית בכל יום אחר.
5. גיליונות Hydrogel עצרת של רב שכבתיות
- חזור על שלבים 1.1-1.5 לייצר מסגרת PDMS עם ממדים של 18 מ"מ x 18 מ"מ x 4 מ"מ (x Wx D H), ואשר מכיל מבני 170 מיקרומטר-גבוה עמוד במשטח נמוך יותר. השתמש 42 גרם של התערובת של PDMS וסוכן ריפוי, עם אותו היחס כמו בשלב 1.2. מניחים תבנית פוליקרבונט מיוחדת על פרוסות סיליקון למסגרת PDMS ליצור מסגרת פנימית עם ממדים של 8 מ"מ x 9 מ"מ x 2 מ"מ (ר x H x D).
- לעקר את מסגרת PDMS וניירות לסנן ניילון 180 מיקרומטר-נקבוביות שקועות במים ופינצטה מזוקקים בחיטוי במשך 15 דקות ב 121 מעלות צלזיוס.
- הנח את המסגרת מעוקרת PDMS על רבע מפיסת נייר סינון ניילון (בקוטר של 5 סנטימטרים) בצלחת פטרי בקוטר 60 מ"מ.
- העבר את גיליון הידרוג'ל מודולרי לתוך הפנים של מסגרת PDMS באמצעות קצה פיפטה 1,000 μl-לחתוך סוף. גיליונות הידרוג'ל המשמשים להרכבה צריכים להיות מתורבת לפחות יום אחרי שהם היו מפוברקים.
- יישר את הקצה של כל גיליון הידרוג'ל מודולרי עם מסגרת PDMS באמצעות קצה פיפטה 200 μl ריק.
- חזור על שלבים 5.4 ו -5.5 שימוש בגיליונות הידרוג'ל מודולרי כדי ליצור ערימה של 4 - 6 שכבות.
- הסר את מדיום התרבות על ידי זורם אותו דרך מבני העמוד בתחתית מסגרת PDMS. לאחר מכן להוסיף 2 μl של פתרון אלגינט (2% w / v) בפינה של המבנה רב שכבתי.
- ריסוס ערפל של מגיב cross-linking למשך 30 שניות על המבנה רב שכבתי לצרף את הקצוות של כל שכבה עם אלה של אחר. השתמש 2 מיליליטר של ערפל של מגיב cross-linking (בשיעור ריסוס של 250 מיליליטר / שעה).
- יש לשטוף את המבנה רב שכבתי בעדינות עם 400 μl DMEM ולהסיר את מסגרת PDMS באמצעות פינצטה.
- לנתק את המבנה רב-שכבתי מנייר הסינון בעדינות על ידי ניגוב עם תא המרים הבא התוספת של 4 מיליליטר של DMEM.
- העבר לבנות לצלחת 6-היטב המכילה 3 מיליליטר של DMEM באמצעות נייר סינון, ותרבות התאים במבחנה באופן צף, עם הידרוג'ל לבנות כרב שכבתיפיגום רב היקף סלולארי בצלחת 6-גם יותר משבוע בחממה humidified 5% CO 2 על 37 מעלות צלזיוס. להחליף את התרבות בינונית בכל יום אחר.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
יש לנו תיארנו את הייצור ומניפולציה של גיליונות בודדים הידרוג'ל סלולריים. כפי שניתן לראות באיור 1, אנו מפוברקים תבניות PDMS micropatterned, והידרוג'ל המכיל תאים הועמס על גבי משטח הידרופילי של תבניות אלה ושימוש במכשיר אדים כדי ליצור ערפל תרסיס של gelling סוכן צולבים. לאחר שחרור מהתבניות, תאי HepG2 היו בתרבית בגיליונות בודד הידרוג'ל עם דפוסים שונים (איור 2). לפיכך, גיליונות הידרוג'ל הדקים סיפקו סביבת תרבות 3D. יתר על כן, גיליונות הידרוג'ל מודולרי ניתן שנאספו על ידי שכבות הגיליונות באמצעות micropipette עם טיפ-לחתוך סוף, ובאמצעות מסגרת PDMS, המאפשרת תרבות 3D מאקרו בקנה מידת תא (איור 3).
איור 1. תזרים צ'הRT מציג המצאה של גיליון Hydrogel וגיליונות Hydrogel רב שכבתיים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 2. תרבות האוב 3D סלולארי בגיליונות Hydrogel שונים. שיטת הייצור של ריסוס מגיב cross-linking אפשרו דפוסים מדויקים של הידרוג'ל אלגינט במייקרו בקנה המידה. יתר על כן, יכולים להיות שנקטפו גיליונות הידרוג'ל מפוברקים מהתבנית ומניפולציות בקלות בתנאים בודד. תאי HepG2 היו בדוגמת ותרבותית בגיליון הידרוג'ל השטוח (), גיליונות הידרוג'ל עם עמודי משושים (B), רשת (C), רשת כמו אונת כבד (ד '), מערך של חורים (E), וmultiplmicrofibers דואר כמו microcomb (F). הברים בקנה מידה הם כדלקמן:. 500 מיקרומטר (A, D, F), 100 מיקרומטר (B, C), ו- 2 מ"מ (E) אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 3. אסיפה של גיליונות Hydrogel micropatterned למאקרו בקנה מידת בונה סלולרית. סוגים שונים של גיליון הידרוג'ל יכול להרכיב באמצעות הערמת שכבה אחר שכבה עם יישור, כולל ההרכבה של חמישה גיליונות הידרוג'ל המכילים תאי HepG2 מוכתמות בקרינה ירוקה ותאי NIH3T3 מוכתם בקרינה אדומה (). הרכבה של גיליונות הידרוג'ל micropatterned עם מבנה מורחב צינור (ב ') הניתנת tha כדאיות תא גבוה יותרn שגיליונות שאינן בדוגמת הידרוג'ל (ג) לאחר 7 ימים. הכדאיות הוערכה על ידי צביעת תאי HepG2 עם calcein-AM (תאי חיים מוצגים כירוק) וhomodimer-1 ethidium (תאים מתים מוצגים כאדום). ברים סולם:. 500 מיקרומטר (א) ו -200 מיקרומטר (B, C) אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
פרוטוקול זה מספק שיטה פשוטה של בודה גיליונות הידרוג'ל מודולרי, והרכבתם כדי ליצור פיגומים סלולריים 3D.
לבנות מבני אלגינט דוגמת ברור בזמן קצר, אנחנו צריכים לזהות תהליך cross-linking שיכול ליצור מבנים קשיחים מספיק כדי לשמור על micropatterns המורכב מהתבנית, כמו גם לשמור על כדאיות תא וחילוף חומרים. פיתחנו תהליך cross-linking, כולל מעבר סול-ג'ל, לרסס מגיב cross-linking באמצעות מכשיר אדים בצורה של ערפל. ללא תהליך cross-linking זה, דפוסי מיקרו בקנה המידה לא יכולים להיות שנוצרו בצורה של הידרוג'ל דק לבנות עם העומק המוגבל מתרחב (100 - 200 מיקרומטר), שבו יש חדירות גבוהות מתרחבות למטבוליטים וחומרים מזינים. יתר על כן, בהשוואה לשיטות קיימות המבוסס על דיפוזיה, שדורשות 30 - 60 דקות, 18 - 20 ti cross-linkingשלי היה קצר יחסית (3 - 5 דקות).
יתר על כן, זה היה גם מאתגר כדי לתפעל את גיליונות הידרוג'ל הדקים, שהיו יציבים מכניים רק במדיום נוזלי. כפי שניתן לראות באיור 1, מבנה הידרוג'ל הדק טופל בפשטות וביציבות ומניפולציות באמצעות קצה קונבנציונלי-לחתוך סוף להעביר לידי בין תנאי culturing שונים. באמצעות שימוש בטכניקות דור ומניפולציה, אנו יכולים לספק לא רק גיליון שכבה אחת באופן צף עבור יישומים פוטנציאליים במבחני סמים אבל מבנים רב שכבתיים גם נערמו, עם יישומים פוטנציאליים כפיגומים למבנים כמו רקמות.
יכולות להיות שנוצרו ארכיטקטורות סלולריות רב שכבתיות ידי ערמת גיליונות הידרוג'ל שכבה אחת מודולרי (איור 3 א). כל גיליון הידרוג'ל מודולרית עשוי להכיל סוגי תאים שונים, ועלול להיות חשוף לתנאי תרבות שונים. מבנים רב שכבתיים אלה עשויים אז להיות סלקטיבי עאסםדימם. עם זאת, גיליונות הידרוג'ל פשוט לערום עלולים להוביל לנימק תא בתוך המבנה התאסף כאשר העומק הכולל עולה על עומק diffusive המוגבל (איור 3 ג). כדי להתגבר על בעיה זו, יהיה צורך ליישר דפוסי micromesh, כגון משתלב כמו אונת כבד, כאשר גיליונות הידרוג'ל הרב שכבתיים הם התאספו. לפיכך, אנו דורשים מסגרת PDMS עם אותו דפוס הפנים כגבול של גיליון הידרוג'ל כדי ליישר את גיליונות הידרוג'ל נערמו. לפיכך, micropatterns חור-מערך מיושר בגיליונות הידרוג'ל רשת כינסו יכול לשמש כדי ליצור מבני צינור מורחבים, המאפשר תחבורה תזונתית יעילה יותר לכדאיויות תא משופרות (איור 3).
מגבלה אחת של טכניקה זו היא היעדר אינטראקציות תא-מטריצה בהידרוג'ל אלגינט. אלגינט לא יכול לספק ligands הידבקות התא לin vivo דמוי אינטראקציות התא-מטריקס; 21 עם זאת, היא עושה אתאה השפעות מכאניות והנדסיות כפיגום מתמצת תאי 3D עם אינטראקציות תא-תא. לתאים ראשוניים ותאי גזע, אלגינט יכול לשמש השינוי הבא עם פפטידים המכיל RGD, 21 או בשילוב עם קולגן או ג'לטין. 14,18 מגבלה נוספת היא שברגע גיליונות הידרוג'ל-משובץ תא מיוצרים עם צפיפות תאים נמוכה מתחת 5 x 10 6 תאים / מיליליטר, בנייה של מבנה רב-שכבתי יכולה לגרום לקבצים מצורפים חלשים בין סדיני הידרוג'ל כי רק הקצה של המבנה נקבע על ידי שימוש באלגינט נוסף. עם זאת, יכולות להיות שנערמו השכבות מרוכזת כפיגום יחיד באמצעות מבנה ניקוז מתחת למסגרת PDMS. בנוסף, צפיפות גבוהה יותר של תאים בגיליונות הידרוג'ל יכולה להתרבות על פני השטח, כמו גם בתוך השכבה אחרי תרבות יום אחד, שיסייע לצרף קבצים בין שכבות כפי שמוצג באיור 3 א.
Fabrica גיליון הידרוג'לטכניקת tion והמניפולציה שתוארה כאן יכולה להיות מותאמת למערכות התרבות במבחנה והדגמים סלולריים כמו רקמות לספק in vivo דמוי מייקרו-סביבה ליישומים, כוללים מבחני סלולריים ואיברים מלאכותיים הנדסה. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת על מבחני תרופה מבוסס תאים ומחקרים ביולוגיים הדורשים מיקרו שונה גיאומטרי 3D הסלולרי וmacroenvironments המשלבים תאים שונים או סוגי הידרוג'ל.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit | Dow Corning Corporation | 000000000001064291 | |
| Pluronic F-127 | Sigma-Aldrich | P2443 | Powdered nonionic surfactant |
| Alginic acid sodium salt, low viscosity | Alfa Aesar | B25266 | |
| Calcium chloride dihydrate | Sigma-Aldrich | C7902 | |
| Ultrasonic humidifier | MediHeim | MH-2800 | Modified equipment, Maximum sprayed rate: 250 ml/hr |
| Nylon net filter hydrofilic, 180 μm | EMD Millipore | NY8H04700 | |
| Polycarbonate mold | Customized mold for fabrication of a PDMS frame pattern |
References
- Hoffman, A. S. Hydrogels for biomedical applications. Adv. Drug Deliv. Rev. 64 (Supplement), 18-23 (2012).
- Lan, S., Starly, B. Alginate based 3D hydrogels as an in vitro co-culture model platform for the toxicity screening of new chemical entities. Toxicol. Appl. Pharm. 256 (1), 62-72 (2011).
- Szot, C. S., Buchanan, C. F., Freeman, J. W., Rylander, M. N. 3D in vitro bioengineered tumors based on collagen I hydrogels. Biomaterials. 32 (31), 7905-7912 (2011).
- Lim, F., Sun, A. M. Microencapsulated islets as bioartificial endocrine pancreas. Science. 210 (4472), 908-910 (1980).
- Koh, W. G., Itle, L. J., Pishko, M. V. Molding of hydrogel microstructures to create multiphenotype cell microarrays. Anal. Chem. 75 (21), 5783-5789 (2003).
- Xu, Y., et al. A Microfluidic Hydrogel Capable of Cell Preservation without Perfusion Culture under Cell-Based Assay Conditions. Adv Mater. 22 (28), 3017-3021 (2010).
- Um, E., Lee, D. S., Pyo, H. S., Park, J. K. Continuous generation of hydrogel beads and encapsulation of biological materials using a microfluidic droplet-merging channel. Microfluid. Nanofluid. 5 (4), 541-549 (2008).
- Lee, D. H., Lee, W., E, U. m, Park, J. K. Microbridge structures for uniform interval control of flowing droplets in microfluidic networks. Biomicrofluidics. 5 (3), 034117 (2011).
- Lee, D. H., Bae , C. Y., Han, J. I., Park, J. K. In situ analysis of heterogeneity in the lipid content of single green microalgae in alginate hydrogel microcapsules. Anal. Chem. 85 (18), 8749-8756 (2013).
- Yamada, M., Sugaya, S., Naganuma, Y., Seki, M. Microfluidic synthesis of chemically and physically anisotropic hydrogel microfibers for guided cell growth and networking. Soft Matter. 8 (11), 3122-3130 (2012).
- Yamada, M., et al. Controlled formation of heterotypic hepatic micro-organoids in anisotropic hydrogel microfibers for long-term preservation of liver-specific functions. Biomaterials. 33 (33), 8304-8315 (2012).
- Onoe, H., et al. Metre-long cell-laden microfibres exhibit tissue morphologies and functions. Nat. Mater. 12 (6), 584-590 (2013).
- Lee, W., Son, J., Yoo, S. S., Park, J. K. Facile and Biocompatible Fabrication of Chemically Sol−Gel Transitional Hydrogel Free-Standing Microarchitectures. 12 (1), 14-18 (2011).
- Lee, W., et al. Cellular hydrogel biopaper for patterned 3D cell culture and modular tissue reconstruction. Adv. Healthcare Mater. 1 (5), 635-639 (2012).
- Bae, C. Y., Min, M. K., Kim, H., Park, J. K. Geometric effect of the hydrogel grid structure on in vitro formation of homogeneous MIN6 cell clusters. Lab Chip. 14 (13), 2183-2190 (2014).
- Bruzewicz, D. A., McGuigan, A. P., Whitesides, G. M. Fabrication of a modular tissue construct in a microfluidic chip. Lab Chip. 8 (5), 663-671 (2008).
- Choi, S., Park, J. K. Two-step photolithography to fabricate multilevel microchannels. Biomicrofluidics. 4 (4), 046503 (2010).
- Lee, B. R., et al. In situ formation and collagen-alginate composite encapsulation of pancreatic islet spheroids. Biomaterials. 33 (3), 837-845 (2012).
- Cabodi, M., Choi, N. W., Gleghorn, J. P., Lee, C. S., Bonassar, L. J., Stroock, A. D. A microfluidic biomaterial. J. Am. Chem. Soc. 127 (40), 13788-13789 (2005).
- Choi, N. W., Cabodi, M., Held, B., Gleghorn, J. P., Bonassar, L. J., Stroock, A. D. Microfluidic scaffolds for tissue engineering. Nat. Mater. 6 (11), 908-915 (2007).
- Rowley, J. A., Madlambayan, G., Mooney, D. J. Alginate hydrogels as synthetic extracellular matrix materials. Biomaterials. 20 (1), 45-53 (1999).
