Tamamlayıcı reaktif gruplara sahip mikrojel çubuklar, sulu çözeltide birbirine bağlanma kabiliyetine sahip mikroakışkanlar yoluyla üretilir. Anizometrik mikrojeller, küresel tabanlı sistemlere kıyasla daha büyük gözeneklere sahip kararlı yapılara sıkışır ve birbirine bağlanır. GRGDS-PC ile modifiye edilmiş mikrojeller, hücre kültürü için kullanılabilecek makrogözenekli 3D yapılar oluşturur.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Mikrojel Çubuklardan Birbirine Bağlı Makrogözenekli 3D İskeleler
Bu makalede
Özet
Özet
Mikroakışkanlardan gelen iki bileşenli işlevselleştirilmiş mikrojel sistemi, başka katkı maddeleri olmadan sulu çözeltilerde 3D makrogözenekli yapılara hızlı bir şekilde bağlanmayı sağlar. Sürekli foto-başlatılan çip üstü jelasyon, elde edilen yapılar için yapı taşı özelliklerini belirleyen mikrojel en boy oranının varyasyonunu sağlar. Glisidil metakrilat (GMA) veya 2-aminoetil metakrilat (AMA) monomerleri, epoksi veya amin işlevselliği elde etmek için polietilen glikol (PEG) yıldız polimerlerine dayanan mikrojel ağına kopolimerize edilir. İşlevselleştirilmiş mikrojel çubukların sürekli toplanmasını sağlamak için mikroakışkan çıkış yapısına bir odaklama yağı akışı getirilir. Yakın tarihli bir yayına dayanarak, mikrojel çubuk bazlı yapılar birkaç yüz mikrometrelik daha büyük gözeneklerle sonuçlanır ve aynı zamanda küresel tabanlı bir modele kıyasla genel olarak daha yüksek iskele stabilitesine yol açar. Bu sayede ihtiyaç duyulan malzeme miktarını azaltırken daha fazla serbest hacimli daha yüksek hacimli yapılar üretmek mümkündür. Birbirine bağlı makrogözenekli iskeleler hasar görmeden veya parçalanmadan toplanabilir ve taşınabilir. Birbirine bağlanmada yer almayan amin ve epoksi grupları aktif kalır ve modifikasyon sonrası için bağımsız olarak kullanılabilir. Bu protokol, sonraki hücre deneyleri için kullanılabilecek makrogözenekli birbirine bağlı iskeleler oluşturmak için mikrojel çubukların üretimi için optimize edilmiş bir yöntemi açıklamaktadır.
Giriş
3D yapılarda karmaşık işbirlikçi hücre davranışını incelemek için, iskele platformlarının tekrarlanabilirlikte tutarlı performans göstermesi, hücre göçü için uygun geometriye sahip olması ve aynı zamanda canlı doku üzerindeki etkilerini araştırmak için parametre değişikliği açısından belirli bir esnekliğe izin vermesi gerekir1. Son yıllarda, ilk olarak Segura ve ark. tarafından tanımlanan makrogözenekli tavlanmış parçacıklar (MAP) kavramı, 3D iskele üretimi için verimli ve çok yönlü bir platform haline geldi2. Son 3D iskelenin yapı taşları olan mikrojellerin özel bileşimi, yapının sertliği, jel ağının seçici kimyasal rea....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Mikroakışkanlar için gerekli malzeme ve preparatlar
- Tarif edilen mikroakışkan prosedür için, 1 mL ve 5 mL cam şırıngalar ve şırınga pompaları kullanın. Çip üzerinde damlacık oluşumu, yüksek hızlı bir kamera ile donatılmış ters çevrilmiş bir mikroskop aracılığıyla gözlemlenir.
- Bilgisayar destekli bir tasarım yazılımı kullanarak mikroakışkan çip tasarımını (Şekil 1B) oluşturun ve daha önce bildirildiği gibi bir ana şablon üretin12.
- 0,13 mm kalınlığında bir kapak camı aracılığıyla 957 mW/cm2'de ışıma sağlayan, kendi kendine oluşturulmuş bir UV-LED (λ
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Resim 2: Makrogözenekli çapraz bağlı iskele yapısı. (A) Birbirine bağlı makrogözenekli iskelenin 500 μm konfokal mikroskopi Z-yığınının 3D projeksiyonu. Ölçek çubuğu 500 μm'yi temsil eder. (B) Doğrudan sudan alınan bir kapak camı üzerinde ~ 10.000 mikrojel çubuktan oluşan birbirine bağlı iskele. Ölçek çubuğu 5 mm'yi.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu protokoldeki kritik adımlardan biri, birincil amin fonksiyonelleştirmesi için komonomer olarak kullanılan 2-aminoetil metakrilatın (AMA) kalitesidir. AMA, gaz geçirmez kahverengi bir cam kapta verilen ince taneli ve tercihen renksiz bir toz olmalıdır. Yeşilimsi ve topaklı malzeme kullanmaktan kaçınılmalıdır, çünkü jelasyon reaksiyonunu önemli ölçüde bozar ve sonuçların tekrarlanabilirliğini olumsuz yönde etkiler. Zayıf jelleşme ve kararsız mikrojel çubuklar durumunda, tedarikçiyi değiştirmeyi düşünebilirsiniz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını garanti eder.
Teşekkürler
Bu metodolojinin dayandığı önceki çalışmamızın ortak yazarlarına, Céline Bastard, Luis P. B. Guerzoni, Yonca Kittel, Rostislav Vinokur, Nikolai Born ve Tamás Haraszti'ye şükranlarımızı sunuyoruz. Deutsche Forschungsgemeinschaft'ın (DFG) B5 ve C3 SFB 985 "İşlevsel Mikrojeller ve Mikrojel Sistemleri" projesi kapsamında sağladığı fonları minnetle kabul ediyoruz. Leibniz Senatosu Rekabet Komitesi'nin (SAW) Professorinnenprogramm (SAW-2017-PB62: BioMat) kapsamındaki fonlarını kabul ediyoruz. Avrupa Komisyonu'ndan (EUSMI, 731019) gelen fonları içtenlikle kabul ediyoruz. Bu çalışma kısmen AB ve Kuzey Ren-Vestfalya federal eyaleti tarafından desteklenen Kimyasal Polimer Tekno....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| ABIL EM 90 | Evonik | 144243-53-8 | iyonik olmayan yüzey aktif madde |
| 2-Aminoetil metakrilat hidroklorür | TCI Kimyasalları | A3413 | >98.0%(T)(HPLC) |
| 8 Kollu PEG-akrilat 20 kDa | Biochempeg Scientific Inc. | A88009-20K | ≥ %95 |
| AutoCAD 2019 | Autodesk | bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı; mikroakışkan tasarımların modellenmesi | |
| CHROMAFIL MV A-20/25 şırınga filtresi | XH49.1 | gözenek boyutu 0.20 ve mikro; m; Selüloz Karışık Esterler (MV) | |
| Kapak camı | Marienfeld-Superior | tip No. 1 | |
| EMS İsviçre hattı çekirdek örnekleme aracı 0,75 mm | Elektron Mikroskobu Bilimleri | 0,77 mm iç çap, 1,07 mm dış çap | |
| Etanol absolut | VWR Kimyasalları | ||
| FL3-U3-13Y3M 150 FPS serisi yüksek hızlı kamera | FLIR Sistemleri | ||
| Floreseinamin izomeri I | Sigma-Aldrich | 201626 | |
| Floresein izotiyosiyanat | Thermo Fisher Scientific | 46424 | |
| 25G x 5/8' ’ 0,50 x 16 mm iğneler | BD Microlance 3 | ||
| Glisidil metakrilat | Sigma-Aldrich | 779342 | ≥ %97,0 (GC) |
| GRGDS-PC | CPC Scientific | FIBN-015A | |
| Hamilton 1000 Serisi Gaz Geçirmez Şırıngalar | Thermo Fisher Scientific | 10772361/10500052 | PFTE Luer-Lock |
| Hexane | Sigma-Aldrich | 1,04,367 | |
| Lityum fenil-2,4,6-trimetilbenzoilfosfinat | Sigma-Aldrich | 900889 | ≥ %95 |
| Motic AE2000 trinoküler mikroskop | Ted Pella, Inc. | 22443-12 | |
| Novec 7100 | Sigma-Aldrich | SHH0002 | |
| Yağı Kırmızı O | Sigma-Aldrich | O9755 | |
| Parafin | VWR Kimyasalları | 24679320 | |
| Pavone Nanoindenter Platform | Optics11Life | ||
| Fosfat tamponlu tuzlu | su Thermo Fisher Scientific | AM9624 | |
| Polietilen Boru 0.38 ve kez; 1,09 mm tıbbi sınıf | damla | tetik, ID 0,38 mm OD, 1,09 mm | |
| 2-Propanol | Sigma-Aldrich | 190764 | ACS reaktifi, & % 99,5 |
| Protein LoBind Tüpleri | Eppendorf | 30108132 | |
| Pompası 11 Pico Plus Elite Programlanabilir Şırınga Pompası | Harvard Aparatı | ||
| RPMI 1640 orta | Gibco | 11530586 | |
| SYLGARD 184 silikon elastomer kiti | Dow SYLGARD | 634165S | |
| Trikloro-(1H,1H,2H,2H-perfloroktil)-silan | Sigma-Aldrich | 448931 | |
| UVC LED sterilizasyon kutusu | UVLED Optik Technology Co., Ltd. | 9S SZH8-S2 |
Kaynaklar
- Daly, A. C., Riley, L., Segura, T., Burdick, J. A. Hydrogel microparticles for biomedical applications. Nature Reviews Materials. 5 (1), 20-43 (2020).
- Griffin, D. R., Weaver, W. M., Scumpia, P. O., Di Carlo, D., Segura, T. Accelerated wound heal....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
