Hydrogels ultraminces évaluation élastique comme une Membrane de sous-sol biomimétiques pour Dual Culture cellulaire

Résumé

Les modèles actuels de culture bicouche ne permettent pas des études fonctionnelles in vitro qui imitent en vivo microenvironnements. À l’aide de polyéthylène glycol et une méthode de création de modèles d’oxyde de zinc, ce protocole décrit le développement d’une membrane de sous-sol biomimétique ultra-mince avec rigidité ajustable, la porosité et la composition biochimique qui imite étroitement en vivo matrices extracellulaires.

Résumé

La membrane basale est un élément essentiel des bicouches cellulaires qui peut varier dans la rigidité, la composition, architecture et porosité. Études in vitro des bicouches endothéliales épithéliaux comptent traditionnellement sur des modèles de soutien perméables qui permettent la culture de bicouche, mais les supports perméables sont limités dans leur capacité à reproduire la diversité des humains des membranes basales. En revanche, hydrogel modèles nécessitant une synthèse chimique sont hautement accordables et permettent des modifications de la rigidité du matériau et la composition biochimique par incorporation de protéines ou de peptides biomimétiques. Cependant, les modèles traditionnels d’hydrogel sont limitées à fonctionnalité parce qu’ils manquent de pores pour contacts cellule-cellule et fonctionnelle in vitro les études de la migration. En outre, en raison de l’épaisseur des hydrogels traditionnelles, incorporation des pores qui s’étendent sur toute l’épaisseur des hydrogels a été difficile. Dans la présente étude, nous utilisons des hydrogels poly-(ethylene-glycol) (PEG) et une méthode de création de modèles de roman d’oxyde de zinc à combler les lacunes antérieures des hydrogels biomimétique. Par conséquent, nous présentons un hydrogel ultramince, membrane basale-like qui permet la culture de bicouches cellulaires confluentes sur un échafaud personnalisable avec pore variable architectures, propriétés mécaniques et composition biochimique.

Introduction

Les matrices extracellulaires (ECM) composent les échafaudages de protéine qui soutiennent la fixation des cellules et servent de barrières entre les types cellulaires distincts et constituent une composante essentielle du complexes tissus et organes. Contrairement au tissu conjonctif interstitiel, la membrane basale (BM) est un type spécialisé de ECM qui agit comme une barrière pour diviser les compartiments tissulaires de l’un de l’autre. BMs environ 100 µm d’épaisseur et donc permettant une communication directe et indirecte entre les cellules de chaque côté. Deux exemples courants de BMs sont vasculaires BMs, trouvées dans la paroi microvasculaire entre les péricy....

Protocole

S’il vous plaît lire matériel fiche signalétique (FS) de tous les documents préalables pour utiliser utiliser les mesures de sécurité à tous les temps.

1. synthèse des aiguilles de l’oxyde de Zinc

1. Préparer 250 mL de Zn (NO₃) 0,04 M₂* solution₂O 6 H en ajoutant 2,9749 g de nitrate de zinc à 250 mL d’eau.
2. Préparer 150 mL de 1 NaOH M en ajoutant 6 g de NaOH à 150 mL d’eau.
3. Mettre en place un bain d’huile minérale sur une plaque chauffante avec agitateur et submerger un ballon à fond rond de 500 mL dans le bain d’huile à la température ambiante.
4. Ajouter 250 mL de Zn (NO<....

Résultats

PEG-RGD hydrogels ont été formés en intercalant la solution de polymère entre deux couches d’oxyde de zinc sacrificiel et création de modèles de pore avec des aiguilles de l’oxyde de zinc. Oxyde de zinc sacrificiel composants ont ensuite été déposées par l’acide chlorhydrique, générant ultraminces PEG hydrogels avec pores continues (Figure 1). La morphologie des aiguilles de l’oxyde de zinc a été confirmée par microscopie électronique (MEB) et la durée moyenn.......

Discussion

Le protocole détaillé ici nous a permis de créer un hydrogel PEG accordable pour servir un échafaudage biomimétique BM. Plus précisément, de différents poids moléculaires de PEG, stratégies de peptide de conjugaison et oxyde de zinc structures microcristallines ou concentrations, le module d’élasticité, propriétés biochimiques et une structure poreuse des hydrogels peuvent être modifiés, respectivement. L’échafaudage de PEG ultramince dispose d’une plus grande densité de pores et un plus petit diamètre de pore qui est pl.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
1M Chlorure d’hydrogel (HCl)	EMD	HX0603-75 2.5L	Stérile. À utiliser dans une hotte avec des lunettes de protection et des gants.
1X PBS	Gibco	14040-133 500 mL	Aucun
Nitrate de zinc hexahydraté (Zn(NO3)2&bull ; 6H2O)	Sigma-Aldrich	228737-500g	À utiliser avec des lunettes de protection et des gants.
Hydroxyde de sodium (NaOH)	Macron Chemicals	278408-500g	À utiliser avec des lunettes de protection et des gants.
Acétate de zinc dihydraté ((CH3O2)2Zn2+&bull ; 2H2O)	Fisher Scientific	AC45180010 1 kg	À utiliser avec des lunettes de protection et des gants.
Méthanol (CH3OH)	J.T. Baker	9070-05 4L	S’utilise dans une hotte avec des lunettes de protection et des gants.
VWR Life Science Seradigm Premium Grade FBS	VWR	97068-085	Filtre stérile. 5 mL FBS dans 45 mL
PBS Huile minérale	CVS  ;	PLD-B280B	Aucun
Fiole à fond rond	ChemGlass		N/A
Thermomètre			N/A
Barre			N/A
Lames de microscope prénettoyées simples 3"x1"x1 » mm d’épaisseur	Thermo Scientific	420-004T	Vaporiser avec de l’éthanol et laisser sécher avant utilisation.
Pipettes			N/A
Ampoules en caoutchouc de 1 mL N			/A
		Pétri en plastique de 100 mm	N/A
Pince			N/A
	0,8 mm d’épaisseur
			N/A
Plaques 6 puits	Cellstar	657 160 N	/A
Papier filtre	Whatman	8519	N/A
Agitateur-plaque chauffante	VWR Dya-Dual	12620-970	À utiliser avec des lunettes de protection et des gants.
2,2-diméthoxy-2-phénylacétophénone (C6H5COC(OCH3)<2>C6H5	Sigma-Aldrich	24650-42-8	utiliser avec des lunettes de protection et des gants.
1-Vinyl-2-pyrrolidone (C6H9NO)	Aldrich		À utiliser avec des lunettes de protection et des gants.
Polyéthylène glycol 10 000 (H(OCH2CH2)10 000OH)	Fluka	81280-1kg	À utiliser avec des lunettes de protection et des gants.
RGDS	Life Tein	180190	À utiliser avec des lunettes de protection et des gants.
Blak-Ray lampe UV à ondes longues	UVP	Modèle B 100AP	N/A
Eppendorf tubes	USA Scientific	1615-5500	N/A

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