Hücre dışı matrisler (ECM) hücre ek destek ve farklı hücre tipleri arasındaki engelleri olarak hizmet ve karmaşık doku ve organların bir unsuru olan protein iskele kadar olun. İnterstisyel bağ dokusu aksine, membran (BM) doku bölmeleri birbirinden ayırmak için bir bariyer görevi görür ECM, özel bir türüdür. BMs yaklaşık 100 µm kalın ve bu nedenle iki tarafında hücreler arasında doğrudan ve dolaylı iletişim için izin. İki ortak BMs vasküler BMs, mikrovasküler duvar perisitlerden ve endotel hücreleri arasında bulunan ve endotel ve epitel hücreleri arasında bulunan hava yolu BMs örnekleridir. BMs kullanımında önemli bir rol hücre işlevi, hücre polarite ve göç gibi düzenleyen, sağlık ve hastalık. 1 kompozisyon, sertlik, Mimarlık ve BMs porozite farklı fizyolojik fonksiyonları kolaylaştırmak için organ sistemleri arasında değişir. Örneğin, BM gözenekleri bağışıklık hücreleri enfeksiyon sırasında geçiş sırasında iltihap veya bakteri ve hücre-hücre iletişim, çözünür molekül difüzyon, bakımı için önemlidir. Havayolları, gözenekleri BM, tam kalınlığı 0,75 3,86 µm.2 ' ye kadar çeşitli çaplarda span
BM ince doğası ne kadar hücre tipleri fiziksel olarak birbirinden ayrılır, parakrin ve iletişim aracılı sinyalleşme ile hücreler arası iletişim korunur sağlar. Böylece, insan hastalık in vitro çalışma araştırmacılar kültür hücresel bilayers gözenekli geçirgen destek ekler üzerinde yararlanmıştır. 3 bu modellerin sağlık ve hastalık bir rol oynar hücresel iletişim anlamak için kritik olmuştur. 3 , 4 , 5 , 6 , 7 geçirgen destek ekler nasıl hücre-hücre sinyallemesi lökosit işe alım ve bakteriyel infiltrasyon gibi fizyolojik süreçleri düzenleyen anlamak için temel gereksinimlerini karşılamak; Ancak ekler önemli kısıtlamalar sahip ve insan BM. Permeable destek taklit etmek başarısız ekler eksikliği mekanik ve biyokimyasal ayar ve basit gözenekli yapısı düzensiz gözenekler oluşturur lifli yapısı taklit değil BMs tipik. Bu nedenle, hücresel etkileyen yerel BM özellikler yeniden oluşturabilirsiniz tunable sistemler için büyüyen bir ihtiyaç vardır.
Polimer esaslı yüzeylerde biomimetic daha yakından in vivo ortamda taklit eden bir bağlamda hücresel bilayers çalışmaya BMs gelişimi için ideal adaylardır. 8 , 9 , 10 , 11 , 12 polimerler mekanik olarak ayarlanabilir ve kimyasal olarak biomimetic peptid parçaları. dahil etmek için değiştirilebilir 11 , 12 , 13 bioinert polimer polietilen glikol (PEG) biomimetic BMs oluşturmak için kullanılabilir ve son çalışma mekanik olarak ayarlanabilir PEG arginin-glisin-aspartik asit (RGD) jeller hücre büyümesini desteklemek gözenekli ağları ile sentezi ayrıntılı ve inflamatuar hücre kemotaksis. 14 PEG tabanlı yayınlandı, ancak bir insan ECM daha gerçekçi bir model daha geçirgen destekler yüzeylerde sağlanan, bu modellerin çoğu son derece kalın, hücre-hücre ile bilayer kültürler oluşturma yeteneği sınırlar kabaca 775 µm derinliğe kişiler. 14
Burada, bu çok geçerli hücre bilayer kültür teknolojileri sınırlamalar üstesinden gelir bir PEG polimer esaslı BM taklit oluşturulması için bir iletişim kuralı mevcut. Polimer sentezi ve sonradan ortaya çıkan ve seçmeli olarak kaldırılır crosslinking sırasında içine çinko oksit, Mikrokristalin üretim, üretim için yaygın olarak kullanılan bir malzeme içerir bir şablon oluşturma yöntem geliştirdik elde edilen toplu polimer. Bu işlemi insan BMs dolambaçlı ve birbirine bağlı gözenek ağının taklit rasgele gözenekli bir ağ oluşturur. Ayrıca, gözeneklilik boyutunu ve şeklini çinko oksit microcrystals tepki stoichiometry değişikliği sırasında iğne üretim yolu ile değiştirerek değiştirilebilir. Burada geliştirilen teknik insan BM. son olarak, mekanik, gözeneklilik kalınlığı taklit eden bir ultrathin hidrojel oluşturur ve bu BM benzeri yapıları biyokimyasal bileşimi çoğu bir microenvironment oluşturmak için kolayca değiştirilebilir Bu görüldü vivo içindebenzer.