Name: Kardiyak Doku Mühendisliği kılcal Kuvvetleri Litografi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-06-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 9 s
Description: Keşfedin kılcal kuvvet litografisi kullanarak biyomimetik kardiyak doku kültür substratlarının üretimini. Bu yöntem, kardiyomiyosit davranışlarını analiz etmek ve makroskopik kalp dokularını mühendislik için ölçeklenebilir bir yaklaşım sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

D. H. Kim, yeni fakülte başlangıç fonu için Washington Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü'ne teşekkür eder. D. H. Kim ayrıca Perkins Coie Keşif Ödülü, Wallace H. Coulter Vakfı Translasyonel Araştırma Ortaklığı Ödülü, Washington Eyaleti Yaşam Bilimleri Keşif Fonu ve Amerikan Kalp Derneği Bilim İnsanı Geliştirme Hibesi (13SDG14560076) tarafından desteklenmektedir. J. Macadangdang ve A. Jiao, NIH Biyomühendisliğin desteğine teşekkür eder Kardiyovasküler Eğitim Hibe Bursu. Bu çalışma için ek destek, Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) hibe R01HL111197 M. Regnier'den gelmektedir.

Aksi belirtilmediği sürece tüm işlemler, oda sıcaklığında (~ 23 ° C) gerçekleştirilir. Silikon Master 1. Fabrikasyon <ol><li> O 2 / N 2 gaz altında% 100 etanol veya ksilen ve kuru temiz silikon gofret. </li><li> Bir 0.3-0.5 mikron kalınlığında bir film üretmek için 2000-4000 rpm dönüş hızında spin-lak silikon gofret yerleştirin. </li><li> Bir fotolitografi sistemi kullanılarak Pattern doğru boyutları ile filmin fotorezist </li><li> Tam fotorezist geliştirme çözeltisinin uygun bir hacmi içinde desenli fotorezist kaplanmış silikon gofret bırakın. </li><li> Iyonu giderilmiş su ile geliştirilmiş fotorezist kaplanmış silikon gofret durulayın. </li><li> Yakın dikey yan duvarları, derin reaktif iyon etche bir aşındırma sistemini kullanarak maruz silikon ile alt-mikron ölçeği sırtlar dizileri oluştururlar. </li><li> Bir plazma asher sisteminde silikon gofret yerleştirilerek kalan fotorezist çıkarın. </li><li> W silikon Cutsonraki çoğaltma kalıplama için uygun büyüklükte silikon ustaları içine bir elmas uçlu kesici ile afers. </li></ol> Silikon Master PUA Kalıp 2. Fabrikasyon NOT: nano fabrikasyon için silikon ana eklenecek Volume poliüretan akrilat (PUA) çözeltisi viskozitesi gibi çoğaltılması için nano tel ana alanına bağlı olarak değişecektir. <ol><li> % 100 etanol ya da O 2 / N 2 gaz altında ksilen ve kuru temiz silikon ana yüzey. </li><li> Bir Petri kabındaki silikon ana desen tarafı yukarı bakacak şekilde yerleştirin. </li><li> 2 cm x 2 cm yüzey model, model yüzeyine PUA pipetle 40 ul bir silikon ana için. </li><li> 4 cm tevzi PUA üzerinde x 4 cm saydam polyester (PET) film, bir yaprak yerleştirin. </li><li> Aşağı PET kağıda basın ve böylece (örneğin bir kart gibi) bir rulo veya düz kenarlı yüzey kullanarak desen yüzüne levha altında PUA yayıldı tümmodel PUA ön-polimer ile kaplıdır. </li><li> 50 saniye boyunca yaklaşık olarak 10 cm bir 20 Watt (115 V) UV ışığına (λ = 365 nm) altında silikon ana, Prepolimeri ve PET yerleştirin. Etkili olabilmesi için, UV ışık dalga boyu 310-400 nm arasında herhangi bir yerde olabilir. Işığın yoğunluğu, substratın yüzeyinde 10-15 mW / cm 2 &#39;dir. </li><li> Sertleştikten sonra, forseps ile yavaşça PET filmi çıkarın. PUA silikon ana nanopattern bir negatifi ile PET film eklemek gerekir. </li><li> Kullanımdan önce en az 12 saat boyunca UV altında PUA / PET nanopatterns Cure. Aşırı pozlama bir sorun değildir. </li><li> Silikon ustaları temizlemek için, PUA ilavesi olmadan ana üstüne PET&#39;in başka bir film yer ve 50 saniye boyunca UV ışığı (λ = 365 nm) maruz ve PET filmi çıkarın. Bu, herhangi bir reaksiyona girmemiş monomerler kaldırır. </li><li> O 2 / N 2 gaz altında% 100 etanol veya ksilen ve kuru ile silikon ana durulayın. </li></ol> 3a. Poliüretan polimer Nanopatterning </p&gt; <ol><li> 10 dakika boyunca, bir ozon işleme odası içinde yerleştirilmesi ile 25 mm çapında yuvarlak bir cam slaytlar hazırlayın. </li><li> Kolay kullanım için küçük PDMS blok üzerine ozon tedavi cam slaytlar yerleştirin. </li><li> Cam slaytlar fırça ile yüzeye yapışma yükseltici ince bir tabaka uygulayın. 30 dakika boyunca hava kuru bir cam kayar. </li><li> Yazıcı bir kağıt parçası üzerinde cam slayt yerleştirin. </li><li> Cam slayt merkezine pre-polimer (NOA 76) 10 ul poliüretan (PU) dağıtmak bırakın. Kabarcıklar ek sonra mevcut olduğundan emin olun. </li><li> Sıra PUA kalıp, desen cam slayt üzerine, yüzüstü. Muntazam PUA kalıp boyunca kauçuk bir silindir merdane yuvarlayarak cam slayt yüzeyine karşı PU dağıtılır. Yazıcı kağıt polimer taşma absorbe edecektir. </li><li> Watt UV lamba. PU polimerizasyon zamanı UV kaynağının gücüne bağlıdır. </li><li> UV ışık kaynağından gelen bir numune alın ve dikkatli bir PU kaplı cam slayttan PUA kalıp soyma. PU polimerizasyon c kabul ediliromplete uzak temiz numuneden PUA kalıp peeling ve PU cam slayt bir yanardöner bir görünüme sahip olduğunda. </li><li> Sürece bir ay olarak depolama için desikatörde tamamladı örnekleri yerleştirin. </li></ol> 3b. Nanopatterning Poli (laktid-ko-glikolid) Hidrojel <ol><li> Kuvvetli bir 10:01 oranında silikon elastomer taban ve silikon elastomer sertleştirme ajanı karıştırılarak düz PDMS kalıp oluşturma. </li><li> (PDMS 5 mm kalınlığında olacak şekilde yani) PDMS öncü yemeğin kenarından 5 mm kadar ulaşır, böylece karışık PDMS bir Petri kabı içine çözüm habercisidir dökün. </li><li> Gaz çıkışı için 1 saat boyunca bir kurutucu içinde Petri çanağı ve PDMS öncü yerleştirin. </li><li> Tedavi için en az 2 saat boyunca 65 ° C fırın içine Petri çanağı ve PDMS ön-hareket ettirin. </li><li> PDMS tedavi edildikten sonra, 3 cm x 3 cm kare bölümler halinde düz PDMS kesmek için bir jilet kullanın. Bu desenleme işleminde sonra kullanılan düz PDMS kalıplar olacak. </li><li> Pl tarafından temiz 25 mm çaplı yuvarlak cam slaytlarbir su sonikatöre 30 dakika boyunca, izopropil alkol içinde yüz oluşturma. </li><li> O 2 / N 2 gazı altında kuru temizlenmiş cam slaytlar. </li><li> Damla PLGA solüsyonu 100 ul dağıtılması cam slayt üzerine (% 15 w kloroform içerisinde PLGA v /). </li><li> Çözücü emer ve düz bir PLGA yüzey elde etmek için satış makinası veya ATM PLGA üstüne düz bir PDMS kalıp yerleştirin. 5 dakika boyunca PDMS üstüne bir 200 g ağırlık yerleştirerek bir hafif bir basınç (~ 10 kPa) uygulanır. </li><li> Yavaş yavaş düz PDMS kalıp soyma ve çözgen kalıntılarını uzaklaştırmak ve PLGA ve cam kapak arasındaki yapışmayı geliştirmek için, 5 dakika için önceden ısıtılmış bir plaka (120 ° C) üzerine cam kapak yerleştirin. </li><li> Düz PLGA üstüne NP PUA kalıp yerleştirin ve PUA kalıp üstünde bir 1 kg ağırlık yerleştirerek sabit bir basıncı (~ 100 kPa) ve ısı (120 ° C) 15 dakika boyunca uygulanır ısıtma plakası üzerinde iken. </li><li> PLGA kapak slayt ağırlık kaldırmak ve katmanlarından oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin. Katmanlarından kanıtlanıncaya kadar PUA kalıp çıkarmayınsoğutuldu. </li><li> Katmanlarından yeterince soğutulduktan sonra, dikkatlice NP PLGA alt katmanı ortaya, NP PUA kalıp soymak. NP PLGA taban bir yanardöner bir görünüme sahip olmalıdır. </li><li> Sürece bir ay olarak depolama için desikatörde tamamladı örnekleri yerleştirin. </li></ol> 4. Hücre Tohum ve Kültür Not: Bu protokol, neonatal sıçan ventriküler miyositlerde (NRVMs) ve H7 insan embriyonik kök hücre türetilmiş kardiyomiyositler (HESC-cm), ancak diğer hücre kaynaklarına kültür açıklar kullanılabilmektedir. <ol><li> 35 mm doku kültürü polistiren çanak ANFS lamelleri (PU veya PLGA) takın. Tabağın tabanına ve yavaşça Norland Optik Yapıştırıcı (NOA83H) Pipet 20 ul NOA üstüne ANFS lamel yerleştirin. Tutkal yaymak ve tüm lamel alt kapağı için izin verin. 10 dakika boyunca UV çanak teşhir ederek NOA Cure. </li><li> Iki kez, 5 dakika boyunca% 70 sulu etanol çözeltisi, 2 ml ile durulanarak ANFS sterilize edin. E çıkarmakaspirasyonu ile etano. İzin ANFS biyolojik güvenlik kabini UV sterilizasyon lambası (λ = 200-290 nm) altında ~ 1 saat boyunca tamamen hava kuru için. </li><li> Hücre yapışma gece boyunca fibronektin içerisinde ANFS kaplanmasıyla geliştirilmiştir. 5 ug / ml DI su içinde fibronektin seyreltin. Çanak içine fibronektin çözeltisi pipetle 2 ml. 37 ° C&#39;de inkübatör yerleştirin ve% 5 CO2, gece boyunca (en az 6 saat). </li><li> Önceki protokollerle 22 göre NRVMs, HESC-CMS, ya da diğer ilgi kalp hücreleri elde. </li><li> Hücreleri peletlemek için 3 dakika boyunca 1000 rpm&#39;de santrifüj hücre örneği. </li><li> Dikkatle aspirasyon ile süpernatant kaldırmak. Pelet rahatsız değil emin olun. </li><li> 4.6 x 10 6 hücre / ml &#39;lik bir konsantrasyona kadar, uygun bir kültür ortamı içinde tekrar süspansiyon hücreleri. </li><li> Dikkatle sterilize ANFS üzerine hücre süspansiyonu 200 ul pipet. Emin hücre süspansiyonu lamel kalır emin olun. </li><li> 37 ° C ve% 5 inkübatörde hücreleri yerleştirinCO hücreleri ANFS takmak için izin 4 saat için 2. </li><li> Aynı koşullar altında kuluçka makinesi içinde hücrelerin çanak ve değiştirmek için sıcak kültür ortamı içinde 2 ml ilave edilir. </li><li> 24 saat sonra ortamını çıkarın ve fazla hücreleri çıkarmak için iki kez 2 ml DPBS ile yıkayın. </li><li> Aynı koşullar altında kuluçka makinesi içinde hücrelerin çanak ve değiştirmek için sıcak kültür ortamı içinde 2 ml ilave edilir. Kültür hücreler çoğalmak üzere. Her gün medya değiştirin. </li></ol>

<ol><li>Lozano, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+and+regional+mortality+from+235+causes+of+death+for+20+age+groups+in+1990+and+2010%3A+a+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2010%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Global and regional mortality from 235 causes of death for 20 age groups in 1990 and 2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010.</a> The Lancet. 380, 2095-2128 (2012).</li>
<li>Kim, D. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+cues+regulate+the+structure+and+function+of+macroscopic+cardiac+tissue+constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Nanoscale cues regulate the structure and function of macroscopic cardiac tissue constructs.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 107, 565-570 (2010).</li>
<li>Tulloch, N. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+of+Engineered+Human+Myocardium+With+Mechanical+Loading+and+Vascular+Coculture%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Growth of Engineered Human Myocardium With Mechanical Loading and Vascular Coculture.</a> Circulation Research. 109, 47-59 (2011).</li>
<li>Bursac, N., Parker, K., Irvanian, S., Tung, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiomyocyte+Cultures+With+Controlled+Macroscopic+Anisotropy%3A+A+Model+for+Functional+Electrophysiological+Studies+of+Cardiac+Muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Cardiomyocyte Cultures With Controlled Macroscopic Anisotropy: A Model for Functional Electrophysiological Studies of Cardiac Muscle.</a> Circulation Research. 91, (2002).</li>
<li>Fink, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+stretch+of+engineered+heart+tissue+induces+hypertrophy+and+functional+improvement%5BTitle%5D)+AND+%22The+FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Chronic stretch of engineered heart tissue induces hypertrophy and functional improvement.</a> The FASEB Journal. 14, 669-679 (2000).</li>
<li>Stevens, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+and+Engineering+the+Cell+Surface+Interface%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Exploring and Engineering the Cell Surface Interface.</a> Science. 310, (2005).</li>
<li>Mark, K., Park, J., Bauer, S., Schmuki, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+engineering+of+biomimetic+surfaces%3A+cues+from+the+extracellular+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">Nanoscale engineering of biomimetic surfaces: cues from the extracellular matrix.</a> Cell Tissue Res. 339, 131-153 (2009).</li>
<li>Lü, J. -M., Wang, X., Marin-Muller, C., Wang, H., Lin, P. H., Yao, Q., Chen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+advances+in+research+and+clinical+applications+of+PLGA-based+nanotechnology%5BTitle%5D)+AND+%22Expert.+Rev.+Mol.+Diagn%22%5BJournal%5D)">Current advances in research and clinical applications of PLGA-based nanotechnology.</a> Expert. Rev. Mol. Diagn. 9, 325-341 (2009).</li>
<li>Kim, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterning+Methods+for+Polymers+in+Cell+and+Tissue+Engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Patterning Methods for Polymers in Cell and Tissue Engineering.</a> Ann Biomed Eng. 40, 1339-1355 (2012).</li>
<li>Kim, D. -H., Provenzano, P. P., Smith, C. L., Levchenko, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix+nanotopography+as+a+regulator+of+cell+function%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Matrix nanotopography as a regulator of cell function.</a> The Journal of Cell Biology. 197, 351-360 (2012).</li>
<li>Park, J., Kim, H. -N., Kim, D. -H., Levchenko, A., Kahp-Yang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+Analysis+of+the+Combined+Effect+of+Substrate+Rigidity+and+Topographic+Guidance+on+Cell+Morphology%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.on+Nanobioscience%22%5BJournal%5D)">Quantitative Analysis of the Combined Effect of Substrate Rigidity and Topographic Guidance on Cell Morphology.</a> IEEE Trans.on Nanobioscience. 11, 28-36 (2012).</li>
<li>Kim, D. -H., Lee, H., Lee, Y. K., Nam, J. -M., Levchenko, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic+Nanopatterns+as+Enabling+Tools+for+Analysis+and+Control+of+Live+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Biomimetic Nanopatterns as Enabling Tools for Analysis and Control of Live Cells.</a> Adv. Mater. 22, 4551-4566 (2010).</li>
<li>Kim, D. -H., Wong, P. K., Park, J., Levchenko, A., Sun, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microengineered+Platforms+for+Cell+Mechanobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Microengineered Platforms for Cell Mechanobiology.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 11, 203-233 (2009).</li>
<li>Kim, D. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanopatterned+cardiac+cell+patches+promote+stem+cell+niche+formation+and+myocardial+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Integr+Biol%22%5BJournal%5D)">Nanopatterned cardiac cell patches promote stem cell niche formation and myocardial regeneration.</a> Integr Biol. 4, 1019 (2012).</li>
<li>Kim, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+nanostructures+of+polyethylene+glycol+for+applications+to+protein+adsorption+and+cell+adhesion%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Fabrication of nanostructures of polyethylene glycol for applications to protein adsorption and cell adhesion.</a> Nanotechnology. 16, 2420-2426 (2005).</li>
<li>Hwang, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adhesion+Assays+of+Endothelial+Cells+on+Nanopatterned+Surfaces+within+a+Microfluidic+Channel%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Adhesion Assays of Endothelial Cells on Nanopatterned Surfaces within a Microfluidic Channel.</a> Anal. Chem. 82, 3016-3022 (2010).</li>
<li>Heidenreich, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forecasting+the+Future+of+Cardiovascular+Disease+in+the+United+States%3A+A+Policy+Statement+From+the+American+Heart+Association%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Forecasting the Future of Cardiovascular Disease in the United States: A Policy Statement From the American Heart Association.</a> Circulation. 123, 933-944 (2011).</li>
<li>Legrice, I. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laminar+structure+of+the+heart%3A+ventricular+myocyte+arrangement+and+connective+tissue+architecture+in+the+dog%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Laminar structure of the heart: ventricular myocyte arrangement and connective tissue architecture in the dog.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 269, 1-12 (2002).</li>
<li>Sosnovik, D. E., Wang, R., Dai, G., Reese, T. G., Wedeen, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+MR+tractography+of+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cardiovasc+Magn+Reson%22%5BJournal%5D)">Diffusion MR tractography of the heart.</a> J Cardiovasc Magn Reson. 11, 47 (2009).</li>
<li>Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+Fluxes+Involved+in+Control+of+Cardiac+Myocyte+Contraction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Calcium Fluxes Involved in Control of Cardiac Myocyte Contraction.</a> Circulation Research. 87, 275-281 (2000).</li>
<li>Mohrman, D. E., Heller, L. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMohrman%2C+DE+%22Cardiovascular+Physiology%22">Cardiovascular Physiology</a>. , McGraw Hill Medical. (2010).</li>
<li>Burridge, P. W., Keller, G., Gold, J. D., Wu, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+De+Novo+Cardiomyocytes%3A+Human+Pluripotent+Stem+Cell+Differentiation+and+Direct+Reprogramming%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Production of De Novo Cardiomyocytes: Human Pluripotent Stem Cell Differentiation and Direct Reprogramming.</a> Stem Cell. 10, 16-28 (2012).</li>
<li>Zhang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+Cardiomyocytes+Derived+From+Human+Induced+Pluripotent+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Functional Cardiomyocytes Derived From Human Induced Pluripotent Stem Cells.</a> Circulation Research. 104, (2009).</li>
<li>Qian, J. -Y., Guo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+cytosolic+Ca2%2B+dynamics+in+cultured+Guinea+pig+cardiomyocytes+as+an+in+vitro+model+to+identify+potential+cardiotoxicants%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+in+Vitro%22%5BJournal%5D)">Altered cytosolic Ca2+ dynamics in cultured Guinea pig cardiomyocytes as an in vitro model to identify potential cardiotoxicants.</a> Toxicology in Vitro. 24, 960-972 (2010).</li>
<li>You, M. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistically+Enhanced+Osteogenic+Differentiation+of+Human+Mesenchymal+Stem+Cells+by+Culture+on+Nanostructured+Surfaces+with+Induction+Media%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Synergistically Enhanced Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells by Culture on Nanostructured Surfaces with Induction Media.</a> Biomacromolecules. 11, 1856-1862 (2010).</li>
<li>Kim, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotopography-guided+tissue+engineering+and+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Drug+Delivery+Reviews%22%5BJournal%5D)">Nanotopography-guided tissue engineering and regenerative medicine.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 65, 536-558 (2013).</li>
<li>Mannix, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanomagnetic+actuation+of+receptor-mediated+signal+transduction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotech%22%5BJournal%5D)">Nanomagnetic actuation of receptor-mediated signal transduction.</a> Nature Nanotech. 3, 36-40 (2007).</li>
<li>Karuri, N. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+length+scale+topography+enhances+cell-substratum+adhesion+of+human+corneal+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Biological length scale topography enhances cell-substratum adhesion of human corneal epithelial cells.</a> J Cell Sci. 117, 3153-3164 (2007).</li>
<li>Cavalcanti-Adam, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+Spreading+and+Focal+Adhesion+Dynamics+Are+Regulated+by+Spacing+of+Integrin+Ligands%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Cell Spreading and Focal Adhesion Dynamics Are Regulated by Spacing of Integrin Ligands.</a> Biophysical Journal. 92, 2964-2974 (2007).</li>
<li>Koo, L. Y., Irvine, D. J., Mayes, A. M., Lauffenburger, D. A., Griffith, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Co-regulation+of+cell+adhesion+by+nanoscale+RGD+organization+and+mechanical+stimulus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Co-regulation of cell adhesion by nanoscale RGD organization and mechanical stimulus.</a> J Cell Sci. 115, 1-11 (2002).</li>
<li>Yim, E. K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanopattern-induced+changes+in+morphology+and+motility+of+smooth+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Nanopattern-induced changes in morphology and motility of smooth muscle cells.</a> Biomaterials. 26, 5405-5413 (2008).</li>
<li>Dalby, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+control+of+human+mesenchymal+cell+differentiation+using+nanoscale+symmetry+and+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">The control of human mesenchymal cell differentiation using nanoscale symmetry and disorder.</a> Nat Mater. 6, 997-1003 (2007).</li>
<li>Park, J., Bauer, S., Mark, von der K., Schmuki, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanosize+and+Vitality%3A+TiO+2Nanotube+Diameter+Directs+Cell+Fate%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Nanosize and Vitality: TiO 2Nanotube Diameter Directs Cell Fate.</a> Nano Lett. 7, 1686-1691 (2007).</li>
<li>Entcheva, E., Bien, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macroscopic+optical+mapping+of+excitation+in+cardiac+cell+networks+with+ultra-high+spatiotemporal+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Biophysics+and+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Macroscopic optical mapping of excitation in cardiac cell networks with ultra-high spatiotemporal resolution.</a> Progress in Biophysics and Molecular Biology. 92, 232-257 (2006).</li>
<li>Tung, L., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+arrhythmias+in+tissue+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Electrocardiology%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of arrhythmias in tissue culture.</a> Journal of Electrocardiology. 39, (2006).</li>
<li>Himel, H. D., Bub, G., Lakireddy, P., El-Sherif, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+arrhythmias+in+the+cardiomyocyte+monolayer%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Rhythm%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of arrhythmias in the cardiomyocyte monolayer.</a> Heart Rhythm. 9, 2077-2082 (2012).</li>
<li>Kim, J., Hayward, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mimicking+dynamic+in+vivo+environments+with+stimuli-responsive+materials+for+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Mimicking dynamic in vivo environments with stimuli-responsive materials for cell culture.</a> Trends in Biotechnology. 30, 426-439 (2012).</li>
<li>Henderson, D. J., Anderson, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Development+and+Structure+of+the+Ventricles+in+the+Human+Heart%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Cardiol%22%5BJournal%5D)">The Development and Structure of the Ventricles in the Human Heart.</a> Pediatr Cardiol. 30, 588-596 (2009).</li>
<li>Badie, N., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Micropatterned+Cardiac+Cell+Cultures+with+Realistic+Ventricular+Microstructure%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysj%22%5BJournal%5D)">Novel Micropatterned Cardiac Cell Cultures with Realistic Ventricular Microstructure.</a> Biophysj. 96, 3873-3885 (2009).</li>
<li>Badrossamay, M. R., McIlwee, H. A., Goss, J. A., Parker, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanofiber+Assembly+by+Rotary+Jet-Spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Nanofiber Assembly by Rotary Jet-Spinning.</a> Nano Lett. 10, 2257-2261 (2010).</li>
<li>Rao, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+microgrooved+culture+substrates+on+calcium+cycling+of+cardiac+myocytes+derived+from+human+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The effect of microgrooved culture substrates on calcium cycling of cardiac myocytes derived from human induced pluripotent stem cells.</a> Biomaterials. 34, 2399-2411 (2013).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Fonksiyonel olgun kardiyak dokular in vivo ve kardiyak doku mühendisliği in vitro uygulamalarda hem eksiktir. Burada anlatılan CFL Nanofabrikasyona yöntemler hücresel uyumun sağlanması nedeniyle sistemin ölçeklenebilirlik makroskopik doku işlevini etkilemek için güçlü teknikler vardır. Büyük alanlar kolayca desenli ve hücre kültürü için de kullanılabilir. Makroskopik hücresel hizalama biomimetic, o miyokardın 38 mekanik ve elektrik hem özelliklerini etkiler gibi fonksiyonel doku oluşturmak a...

Kardiyovasküler hastalık dünyada morbidite ve mortalitenin önde gelen nedenidir ve zaten gergin küresel sağlık sistemi, 1,17 üzerinde ağır bir sosyo-ekonomik yükü sunuyoruz. (1) iskemik hastalık veya kardiyomiyopati sonra hasarlı miyokard yeniden veya (2) in vitro ilaç taraması veya hastalık modelleme için kalbin yüksek bir sadakat modeli oluşturmak için: Kardiyak doku mühendisliği iki ayrı hedefleri var. Kalp vücuda kan sağlamak için sürekli çalışmak gerekir karmaşık bir organdır. Kardiyomiyositlerde ve destekleyici dokuların yoğun şekilde paketlenmiş laminar yapılar kalp duvarı 18,19 boyunca sarmal şablonlara göre düzenlenir. Kalp, aynı zamanda etkin bir şekilde elektro gövdesi 21&#39;e kanı çıkarmak için yüksek koordineli bir şekilde 20 bağlanmıştır. Doğanın karmaşık tasarım güvenilir vitro değinmeyecek önce birkaç önemli engeller, ancak, ele alınması gerekmektedir.Sağlam kardiyomyosit farklılaşma yöntemleri 22 geliştirilmeye devam ediyor olmasına rağmen ilk, hPSC-CMs hala oldukça olgunlaşmamış fenotipleri gösterirler. Onların elektromekanik özellikleri ve morfolojisi en yakından fetal seviyeleri 23 maç. Geleneksel kültür koşullarında muhafaza İkincisi, kök hücre-türevi ve primer kardiyomiyositlerde hem doğal, doku benzeri yapılar halinde birleştirmek için başarısız. Bunun yerine hücreler, rasgele yönelimli olmak ve yetişkin miyokard 24&#39;ün bantlı çubuk-şekilli bir görünüm göstermezler. Hücrelerin etkileşim ile hücre dışı matris (ECM) ortamında çok sayıda hücresel süreçleri 11,13,25 önemli bir rol oynamaktadır. ECM önemli hücre 6,26 yapısını ve işlevini etkileyen karmaşık, iyi tanımlanmış moleküler ve topografik ipuçlarının oluşur. Kalp içinde, hücresel hizalama yakından yatan nanometre ölçekli ECM lifleri 2. izler. Bu nanotopograph etkisihücre ve doku işlevini üzerinde iCal ipuçları, ancak, uzak tamamen anlaşılmış değil. Nanometre ölçekli hücre-biyomateryal etkileşimi ön çalışmalar, 27 sinyalizasyon hücre, yapışma 28-30, büyüme, 31 ve farklılaşma 32,33 sub-mikron topografik ipuçlarının potansiyel önemini ve etkisini gösterir. Ancak, tekrarlanabilir ve ölçeklenebilir nanofabricated substratlar gelişmekte zorluk, bu tür çalışmalar, in vivo ECM ortamda kompleksinin çok ölçekli hücresel etkilerini yeniden olamazdı. Bu protokol, doğal kardiyak ECM fiber hizalama taklit eden hücre kültür yapı iskelesi üretmek için basit ve düşük maliyetli bir teknik nanofabrication kardiyomiyosit-biyomalzeme etkileşimlerinin yeni araştırmalar geniş bir yelpazede sağlayan, tarif edilmektedir. Kardiyomiyositler nano ECM çevre ile etkileşim nasıl anlamak daha yakından taklit yerli doku fonksiyon hücresel davranışını kontrol yeteneği için izin verebilirtion. Bundan başka, hücre tekli-tabakaları 3D yapıları ile karşılaştırıldığında basitleştirilmiş bir deneysel sistem ama yine de anlaşılır araştırma ve fonksiyonel tarama 2,34-36 için karmaşık çok-hücresel davranışı sergiler. Son olarak, iskeleler rejeneratif amaçlı 37 için kalp içine implante zaman hücresel greft fonksiyonunu artırmak için kullanılan olabilir.

<table><tbody><tr><td></td><td>NOA 76 Norland Ürünleri</td>, Inc. 354008 <td></td>Fibronektin <td>BD Biosciences</td></tr><tr><td></td><td></td><td>7606B</td><td></td></tr><tr><td>Yüzey Yapışma Promotor (Cam Astar)</td><td>Minuta Tech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PUA</td><td>Minuta Tech</td><td>MINS-311RM</td><td></td></tr><tr><td>Yumuşak Kauçuk Rulo</td><td>Speedball</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silikon Gofretler</td><td>NOVA Elektronik Malzemeler</td><td>FA01-9900</td><td></td></tr><tr><td>Photoresist</td><td>Shipley</td><td>SPRT510</td><td></td></tr><tr><td>Photoresist Geliştirici</td><td>Shipley</td><td>MF320</td><td></td></tr><tr><td>Elektron Işınlı Litografi Sistemi</td><td>JEOL</td><td>JBX-9300FS</td><td></td></tr><tr><td>Aşındırma Sistemi Yüzey</td><td>Teknolojisi Sistemleri</td><td>NP10 8UJ</td><td></td></tr><tr><td>Plazma Asher Sistemi</td><td>BMR Technology Co.</td><td>DSF-200</td><td></td></tr><tr><td>Ozon Kür Sistemi</td><td>Minuta Tech</td><td>MT-UV-O-08</td><td></td></tr><tr><td>Füzyon Kür Sistemi</td><td>Minuta Tech</td><td>MT-UV-A 11</td><td></td></tr><tr><td>NOA 83H</td><td>Norland Products, Inc.</td><td>8301</td><td></td></tr><tr><td>Spin Kaplayıcı</td><td>Defne Teknolojisi</td><td>WS-400-6NPP</td><td></td></tr><tr><td>Skyrol PET Film</td><td>SKC Co., Ltd.</td><td>23038-59-9</td><td></td></tr><tr><td>25 mm Cam Slaytlar</td><td>Corning</td><td>2948</td><td></td></tr><tr><td>Sylgard 184 Silikon Elastomer Kiti</td><td>Dow Corning</td><td>6/5/2553</td><td></td></tr><tr><td>Poli (D, L-laktid-ko-glikolid)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>P2191-1G</td><td></td></tr><tr><td>Kloroform</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>372978-1L</td><td></td></tr><tr><td>500 g Ağırlıklar</td><td>Global Insustrial</td><td>T9FB503120</td><td></td></tr><tr><td>İzopropil Alkol</td><td>EMD Millipore</td><td>PX1835-2</td><td></td></tr><tr><td>Sıcak Plaka</td><td>Corning</td><td>PC-420D</td><td></td></tr><tr><td>Sonikatör</td><td>Branson</td><td>B2510MTH</td><td></td></tr></tbody></table>

kardiyak doku mühendisliği kılcal kuvvetleri litografi

Capillary Force Lithography for Cardiac Tissue Engineering

Kardiyovasküler hastalık, dünya çapında ölüm 1&#39;in önde gelen nedenidir. Kardiyak doku mühendisliği kalp rejenerasyonu hem de in vitro tarama deneyleri için fonksiyonel doku geliştirme amaçları çığır açan tıbbi keşifler sunmak için çok umut vermektedir. Ancak kalp dokusunun yüksek sadakat modelleri oluşturmak için yeteneği zor kanıtlamıştır. Kalbin hücre dışı matris (ECM) nanometre ölçeğinde 2 mikro-değişen hem de biyokimyasal ve biyomekanik sinyallerin oluşan karmaşık bir yapıdır. Mekanik yükleme koşulları ve hücre-ECM etkileşimleri Yerel son zamanlarda kalp doku mühendisliği 3-5 hayati bileşenleri olarak kabul edilmiştir. Kardiyak ECM büyük bir kısmı bir doku mimarisi ve elektrik kuplajı 2 etkiler nano ölçekli çapları ile uyumlu kolajen liflerinin oluşmaktadır. Ne yazık ki, birkaç yöntem have nanometre ölçeğinde aşağı ECM liflerin organizasyonunu taklit etmek mümkün olmuştur. Nano sentezleme teknikleri son gelişmeler, ancak, kalp 6-9 ECM&#39;nin in vivo yapısal ve alt-tabaka sertliği ipuçları taklit ölçeklenebilir iskelelerinin tasarım ve imalat sağlamıştır. Burada gelişimini mevcut iki tekrar üretilebilir, düşük maliyetli ve biyo uyumlu polimer, poli (laktid-ko-glikolid) (PLGA) 8 ve bir poliüretan (PU) bazlı bir polimer kullanılarak kalp hücrelerinin işlevsel uyum için ölçeklenebilir nanopatterning işlemleri. Bu izotropik nanofabricated katmanlarından (ANFS) iyi organize, hizalanmış dokuların yatan ECM taklit ve hücre morfolojisi ve fonksiyonu 10-14 nanotopography rolünü araştırmak için kullanılabilir. Bir şablon olarak nano tel (NP) silikon ana kullanarak, poliüretanakrilat (PUA) kalıp imal edilir. Bu PUA kalıp daha sonra pa için kullanılırsırasıyla UV-destekli veya solvent-aracılı kılcal kuvvet litografi (CFL), 15,16 yoluyla PU veya PLGA hidrojel ttern. Kısaca, poliüretan ya da PLGA ön-polimer, bir cam lamel ve PUA kalıp üzerine yerleştirilir üzerine uygulanan damladır. UV destekli cfl için, PU sonra tedavi için UV radyasyonu (λ = 250-400 nm) maruz kalır. , Çözücünün aracılık ettiği cfl için, PLGA ısı (120 ° C) ve basınçta (100 kPa) ile kabartılır. Sertleştirme sonrası, PUA kalıp hücre kültürü için bir ANFS geride bırakarak sıyrılır. Bu tür neonatal sıçan ventriküler miyositlerde, hem de insan pluripotent kök hücre-türevi kardiyomiyositlerde Birincil hücreler, ANFS 2 üzerinde korunabilir.

Şekil 1, bu iki üretim yöntemleri için üretim işleminin şematik bir bakıştır. Nedeniyle nano topografya kaynaklanan ışığın kırınımı ile, nanopatterning ANFS yanardöner bir yüzey ile sonuçlanmalıdır. 2 800 nm sırt ve yiv ile iyi desenli 25 mm NP-PU lamel (Şekil 2A) Bu yanardöner yüzey tasvir etmektedir Genişlik (Şekil 2B). ANFS ve yanardöner görünüm sırt ve oluk genişlikleri bağlı olarak biraz değişir. ANFS ü...

Bu protokolde, kılcal kuvvet litografisi kullanılarak iki farklı polimerik malzemeden yapılmış biyomimetik kardiyak hücre kültürü substratının imalatını gösteriyoruz. Açıklanan yöntemler, in vitro ve in vivo uygulamalar için makroskopik kardiyak dokuların yapısını ve işlevini tasarlamak için ölçeklenebilir, uygun maliyetli bir teknik sağlar.

Kardiyak Doku Mühendisliği kılcal Kuvvetleri Litografi

Cardiovascular disease remains the leading cause of death worldwide1. Cardiac tissue engineering holds much promise to deliver groundbreaking medical ...

Bu prosedürün genel amacı, makroskobik kalp dokularının yapısını ve işlevini mühendislik yöntemleriyle şekillendirmek için biyomimetik hücre kültürü substratları üretmektir. Bu işlem, öncelikle derin reaktif iyon aşındırma yöntemiyle istenen topografik mimariye sahip bir silikon kalıbın hazırlanmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım, istenen topografik desenin UV destekli kılcal kuvvet litografisi kullanılarak silikon kalıptan bir PUA kalıba aktarılmasıdır.Ardından, istenen uygulamaya bağlı olarak çeşitli polimerik malzemelerden hücre kültürü substratları üretmek için PUA kalıbı; UV destekli veya çözücü aracılı kılcal kuvvet litografisi yoluyla bir şablon olarak kullanılır. Son adım, sonraki analizler için primer veya kök hücre türevli kardiyomiyositlerin nanodesenli hücre kültürü substratlarına ekilmesidir. Son olarak, kardiyomiyositlerdeki hücre morfolojisindeki ve kontraktil protein düzenindeki değişiklikleri göstermek için parlak alan ve immunofloresan mikroskopi kullanılır.Bu tekniğin mikro temas baskılama gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, kılcal kuvvet litografisinin, hücre proliferasyonuna veya migrasyonuna dayanmadan kalp dokusu tek tabakalarının yapısal hizalanmasını sağlayabilen nanopatern hücre kültürü substratları üretmesidir. Bu yöntem, kalp dokularının yapı-fonksiyon ilişkisine dair içgörü sağlamak için kullanılabileceği gibi, kanser mekanobiyolojisi gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. Matris topografyasının hücre migrasyonu üzerindeki etkisini incelemek için, bu prosedüre silikon master yüzeyini %100 ethanol veya ksilen ile temizleyip oksijen azot gazı altında kurutarak başlayın.Ardından, silikon ana kalıbı desenli yüzeyi yukarı bakacak şekilde bir Petri kabına yerleştirin; 2 cm x 2 cm yüzey desenine sahip bir silikon ana kalıp için üzerine 40 µL PUA pipetleyin. Daha sonra, dağıtılan PUA üzerine 4 cm x 4 cm boyutunda şeffaf bir polyester film tabakası yerleştirin; PET tabakasının üzerine bastırın ve bir rulo veya düz kenarlı bir yüzey kullanarak PUA'yı tabakanın altında desen yüzeyi boyunca yayın, böylece tüm desen PUA prekürsörü ile kaplanmış olur. Ardından, silikon ana kalıbı, prekürsörü ve PET tabakasını 20 W UV ışığının yaklaşık 10 cm altına yerleştirip 50 saniye boyunca bekletin.Sertleşme işleminden sonra, PET filmi penset yardımıyla yavaşça çıkarın. PUA, Silikon Master nano deseninin negatifini alarak PET filme yapışmış olmalıdır. Ardından, P-U-A-P-E-T nano desenlerini kullanmadan önce en az 12 saat boyunca UV altında kürleyin.Silikon masterları temizlemek için, PUA eklemeden masterın üzerine başka bir PET film yerleştirin. 50 saniye boyunca UV ışığına maruz bırakın ve PET filmi çıkarın. Ardından silikon masterı %100 etanol veya ksilen ile durulayın ve oksijen nitrojen gazı altında kurutun.Bu prosedürde, 18 milimetre çapındaki dairesel cam lamları 10 dakika boyunca bir ozon odasına yerleştirerek işlemden geçirin. Ardından, kolay taşıma için lamları geçici olarak sabitlemek amacıyla PDMS bloklar üzerine yerleştirin. Sonra, cam lamın yüzeyine bir kat cam primeri uygulayın.Primerin 30 dakika boyunca havada kurumasına izin verin. Şimdi lamları bir parça yazıcı kağıdının üzerine yerleştirin. Her lamın merkezine 10 µL poliüretan ön polimer damlatın ve hava kabarcığı oluşmadığından emin olun.Ardından PUA kalıbı, desen yüzeyi aşağı gelecek şekilde lam üzerine yerleştirin ve kauçuk silindir bir rulo ile PUA kalıbı boyunca gezdirerek PU ön polimerini lam yüzeyine eşit şekilde yayın. Yazıcı kağıdı, taşan polimeri emecektir; sonrasında 20 watt'lık bir UV lamba altında 60 saniye boyunca UV ile kürleyin. Daha sonra örneği UV ışık kaynağından çıkarın ve PUA kalıbı, PU kaplı lamdan dikkatlice soyun; PU polimerizasyonunun tamamlandığı kabul edilir.PUA kalıbı örnekten temiz bir şekilde ayrıldığında ve PU lam yanardöner bir görünüme sahip olduğunda, örnekleri saklama amacıyla bir ay kadar desikatöre yerleştirin. Şimdi, 35 milimetrelik bir doku kültürü polistiren kabına NFS lamelleri takın ve kabın tabanına 20 µL NOA pipetleyin. NPPU lamelini nazikçe NOA'nın üzerine yerleştirin ve yapıştırıcının yayılıp lamelin tüm tabanını kaplamasına izin verin; ardından kabı 10 dakika boyunca UV ışığına maruz bırakarak NOA'yı kürleyin.Ardından, NP SUBSTRATA'yı her biri beş dakika boyunca iki mililitre %70'lik sulu etanol çözeltisi ile iki kez durulayarak sterilize edin. Etanolü aspirasyonla uzaklaştırın. A NFS'nin biyolojik güvenlik kabini içerisindeki UV sterilizasyon lambası altında yaklaşık bir saat boyunca tamamen kurumasını bekleyin.Hücresel yapışmayı artırmak için, öncelikle fibronektini saf su ile mililitre başına beş mikrogram olacak şekilde seyrelterek A NFS'yi gece boyunca fibronektin ile kaplayın. Ardından, bir kaba iki mililitre fibronektin çözeltisi pipetleyin. Daha sonra A NFS'yi 37 °C ve %5 CO2 ortamındaki inkübatöre yerleştirip gece boyunca bekletin.NR VM'ler, HESC CM'ler veya ilgilenilen diğer kardiyak hücreleri temin edin, hücreleri çöktürmek için hücre örneğini üç dakika boyunca 1000 RPM'de santrifüjleyin. Süpernatantı aspirasyon yoluyla dikkatlice uzaklaştırın ve peletin bozulmadığından emin olun. Ardından, hücreleri kültür medyumunda 4,6 × 10⁶ hücre/mL konsantrasyona gelecek şekilde yeniden süspande edin.Sterilize edilmiş A NFS üzerine 200 µL hücre süspansiyonunu dikkatlice pipetleyin ve hücre süspansiyonunun lamel üzerinde kaldığından emin olun. Ardından, hücrelerin A NFS'ye tutunmasını sağlamak için hücreleri 37 °C ve %5 CO2 koşullarında dört saat boyunca inkübatöre yerleştirin. Daha sonra kaba iki mL ek sıcak kültür ortamı ekleyin ve hücreleri aynı koşullar altında tekrar inkübatöre yerleştirin.24 saat sonra, fazla hücreleri uzaklaştırmak için medyumu çıkarın ve iki mililitre DPBS ile iki kez yıkayın. Ardından, kaba iki mililitre ılık kültür medyumu ekleyin. Hücreleri aynı koşullar altındaki bir inkübatöre yerleştirin ve kültüre edin.Hücreler konfluense ulaşana kadar besiyeri gün aşırı değiştirilir. Bu şekil, yedi günlük kültür sonrası NR VM'lerin ve HESC cm'lerin temsili brightfield görüntülerini göstermektedir. 48 saatlik kültürden sonra, NP yüzeylerdeki NR VM'ler ve HESC CMS belirgin yapısal anizotropi ve hizalanma gösterirken, UN desenli yüzeylerdeki kardiyomiyositler rastgele yönlenmiş durumdadır.İmmünohistokimyasal analiz, nano topografyanın hücrele sitoskelet dizilimi üzerindeki etkisini vurgulamaktadır; ANFS üzerinde kültüre edilen hücrelerdeki aktin mikrofilamentleri ve alfa sarkomerik aktin nano çıkıntılar boyunca hizalanırken, desenlenmemiş alt tabakalardaki hücrelerde rastgele dağılımlı kalmaktadır. Bu prosedürü uygularken, geliştirme sonrası kontaminasyon büyük bir sorun teşkil edebileceği için hücre ekimi öncesinde alt tabakalarınızı sterilize etmeyi hatırlamanız önemlidir. Bu teknik, kardiyovasküler biyoloji alanındaki araştırmacıların kalp olgunlaşmasını ve kök hücre kaynaklı kardiyomiyositleri incelemelerinin önünü açmıştır.Bu videoyu izledikten sonra, kardiyak doku mühendisliği uygulamaları için kapiler kuvvet litografisi yoluyla biyomimetik hücre kültürü substratalarının nasıl üretileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

capillary-force-lithography-for-cardiac-tissue-engineering

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Hizalanmış miyokard doku nesil klinik açıdan yararlı amaçlar için kök hücre biyolojisi ile ilgili güncel gelişmeleri adapte için önemli bir gerekliliktir. Bu yazıda hücre şekli ve fonksiyonu hassas kontrolü için mikrokontak baskı yaklaşımı açıklar. Kardiyak progenitörler türetilmiş embriyonik kök hücre son derece saf popülasyonlarının kullanarak, biz sonra anizotropik fonksiyonel miyokard doku oluşturur.

Mikrokontak baskı sayesinde Bağlantısızlar Fonksiyonel Miyokard Doku Üretimi

PDMS substratları üzerinde desenli genipin ve fibronektinin mikroakışkan birikimi için bir yöntem sunuyoruz, bu da vasküler düz kas hücresi yoğun dokuların uzun süreli canlılığına izin veriyor. Bu doku üretim yöntemi, hastalıkla ilgili zaman dilimlerinde vasküler kasılmayı ölçmek için önceki vasküler kas ince film teknolojisi ile birleştirilmiştir.

Micropatterned Vasküler Musküler İnce Filmlerin Genişletilmiş Kültür mikroakışkan Genipin Biriktirme Tekniği

Bu el yazması, yüzey işaretleyici ekspresyonu ve hücre sıralaması kullanılarak tanımlanmış tasarlanmış kardiyak dokuların oluşturulmasını açıklar. Tanımlanan dokular daha sonra insan kalbinin işlevsel, ancak kontrollü bir model sistemini sağlamak için kardiyak hücre tedavisi mekanizmalarını araştırmak için çok dokulu bir biyoreaktörde kullanılabilir.

Tanımlı İnsan Engineered Kalp Dokuların inşaatı Kardiyak Hücre Tedavisinin Mekanizmaları Eğitim için

Bu protokol, biyomalzemeler kullanılmadan kalp dokusunun 3D biyoprintini açıklamaktadır. 3D biyoprote edilmiş kalp yamaları bileşen küremsiklerin mekanik entegrasyonunu sergiler ve kalp dokusunun yenilenmesinde ve kalp hastalığının 3D modellerinde son derece umut vericidir.

3D Bioprinting&#39;i Kullanan Sferoidlerin Mekanik Entegrasyonu Sergileyen Kalp Doku Oluşturma

Biz nerede bir ikincil hücre tipi bozukluklarına doku ve organoids oluşturmak için bu microfibrous yapının interstisyel uzaya daha fazla numaralı seribaşı bir microfibrous vasküler yatağın mühendislik bir mikrosıvısal bioprinting strateji temel alan genel bir protokol sağlar.

Mikrosıvısal Bioprinting mühendisliği için doku ve Organoids skarların

Burada biz hidrojel tabanlı karmaşık geometriler mühendislik kurcalayarak üretmek için kullanılan özel polydimethylsiloxane kalıpları imalatı için hızlı, facile ve düşük maliyetli bir yöntem mevcut. Ayrıca bu tekniği kullanılarak üretilen mühendislik kalp dokuları üzerinde yürütülen mekanik ve histolojik değerlendirme sonuçları açıklanmıştır.

Özel doku kültürü kalıpları lazer kazınmış ustalardan mühendislik

Bu protokol, sınırlı biyomühendislik geçmişi olanlar için basit ve erişilebilir bir litografi içermeyen mikrodesenleme yöntemini tanıtır. Bu yöntem, hücre morfolojilerini modüle etmek için ilgi çekici bir şekilde hücre dışı matris proteinleri mikrodesen için özelleştirilmiş lazer kesim şablonlar kullanır. Mikro desenleme prosedürü indüklenmiş pluripotent kök hücre kaynaklı kardiyomiyositler kullanılarak gösterilmiştir.

Lazer Kesim Şablonlar Kullanılarak Basit Litografisiz Tek Hücreli Mikrodesenleme

Mühendislik dokuları, hayati besinleri ve gazları sağlamak ve metabolik atıkları gidermek için uygun vasküler ağlara büyük ölçüde güvenir. Bu çalışmada, endotel hücrelerinin ve destek hücrelerinin adım adım tohumlama protokolü, kontrollü bir 3D ortamda gelişen damar davranışını incelemek için yüksek verimli bir platformda son derece organize damar ağları oluşturur.

Filizlenen Kan Damarlarını İncelemek için Mozaikli İskelelerde Stepwise Hücre Tohumlama

Kök hücre kaynaklı kardiyomiyositler kullanılarak biyomühendislik yapılan üç boyutlu kalp dokuları, doğal kardiyak nişin temel yönlerini özetlerken, sağlıklı ve hastalıklı insan miyokardını in vitro incelemek için umut verici modeller olarak ortaya çıkmıştır. Bu makale, insan kaynaklı pluripotent kök hücre kaynaklı kardiyomiyositlerden üretilen yüksek içerikli tasarlanmış kardiyak dokuların üretilmesi ve analiz edilmesi için bir protokolü açıklamaktadır.

Tasarlanmış Kardiyak Dokuların Veri Toplamasını ve Model Verimini İyileştirmek için Bir Biyoreaktör Tasarlama

Kardiyak hücreleri ve dokuyu kontrol etmek için ışığın kullanılması, temassız stimülasyonu mümkün kılar, böylece hücrelerin doğal durumunu ve işlevini korur, bu da onu hem temel araştırma hem de terapötik uygulamalar için değerli bir yaklaşım haline getirir.

Genetik Olmayan Optik Stimülasyon Yoluyla Ca2+ Yayılımını İncelemek için Kardiyak Mikrofizyolojik Bir Sistem

Eriyik elektrospinning yazma (MEW), polikaprolakton (PCL) iskeleleri ve fibrin hidrojelleri hiPSC türevi kardiyomiyositler ve fibroblastlarla birleştiren 3D miyokardiyal dokular oluşturmak için tekrarlanabilir bir yöntem sunulmuştur. Bu teknik, iskele mimarisi üzerinde hassas kontrol sağlar ve klinik öncesi ilaç testlerinde ve kalp hastalığı modellemesinde uygulanabilir.

Polikaprolakton İskelelerinin ve hiPSC'den Türetilmiş Kardiyak Hücrelerin Eriyik Elektrospinning Yazımı Kullanılarak 3D İnsan Miyokard Dokusu Üretimi

Keşfedin kılcal kuvvet litografisi kullanarak biyomimetik kardiyak doku kültür substratlarının üretimini. Bu yöntem, kardiyomiyosit davranışlarını analiz etmek ve makroskopik kalp dokularını mühendislik için ölçeklenebilir bir yaklaşım sunar.

Kardiyak Doku Mühendisliği kılcal Kuvvetleri Litografi

Daha fazla video keşfet