Name: Kültür Ultrathin Porated elastik Hydrogels bir Biomimetic membran için çift olarak hücre (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 34 s
Description: Öğrenin, polietilen glikol ve çinko oksit şablonlama yöntemiyle ultra ince, gözenekli, biyomimetik zemin membranı oluşturmayı. Bu hidrojel, çift hücre kültürü destekler ve ayarlanabilir mekanik özellikler 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

playerTrialDesktop

Yazarlar Prof. Paul Van Tassel ve Prof. Chinedum Osuji onların düşünceli konuşmaları ve malzeme bilimi uzmanlık için teşekkür etmek istiyorum. Bu iş için fon Dubinsky yeni girişimi Ödülü ve ulusal kurumları sağlık NIBIB BRPR01 EB16629-01A1 tarafından sağlandı.

Lütfen okuyun önceki tüm malzemelerin malzeme güvenlik veri sayfası (MSDS) ve tüm güvenlik önlemleri kullanır için kez.
1. çinko oksit iğneler sentezi
<ol>
	<li>0,04 M Zn (NO3)2250 mL hazırlamak * 6 H2O çözüm 2.9749 g çinko nitrat 250 mL su ekleyerek.</li>
	<li>1 M NaOH 150 mL 150 mL su için 6 g NaOH ekleyerek hazırlayın.</li>
	<li>Mineral yağ banyo karıştırıcı ile sıcak tabakta ayarlayın ve bir 500 mL yuvarlak alt şişesi yağ banyolu oda sıcaklığında içine daldırın.</li>
	<li>Zn (NO3)2250 mL ekleyin * 6 H2O balonun için ve reaksiyon karıştırmaya başlar.</li>
	<li>150 mL (beyaz çökelti kısaca formu ve iki çözüm karıştırmaya devam ederken kaybolduğunu) NaOH çözüm ekleyin. Heyecan için 2 h ortaya çıkardı.</li>
	<li>Şişeye 55-60 ° c ısı ve 24 saat için karıştırmaya devam.</li>
	<li>Isı kapatın ve çözüm için oda sıcaklığında karıştırma sırasında soğutmak izin verin.</li>
	<li>Çözüm Büchner huni ile 11 µm gözenek boyutu üzerinde filtre uygulamak ve kurumaya izin gecede, ortaya. Filtre kağıdı artık döktü çözümden ıslak ve beyaz bir toz huni delikleri üzerinden kurdu zaman parçacıkları tamamen kurutulur.</li>
	<li>ZnO iğneler toplamak ve elektron mikroskobu (SEM) taramak için iğne benzeri Morfoloji onaylamak için hazır olun. Kısaca, karbon teyp üzerine bir PIN saplama takma ve karbon teyp üzerine ZnO iğneler smear için metal bir spatula kullanın. 8 mm iridyum 22,4 g/cm3 yoğunluğu, paltoyla şaplatın ve 10, görüntüleri elde kV.</li>
</ol>
2. kurban çinko kaplama HCl için mikroskop slaytlarda ilavesi PEG sürümü indüklenen
<ol>
	<li>Çinko asetat çözüm 1.756 g çinko asetat 200 ml metanol çözülerek hazırlayın.</li>
	<li>Temiz 3 "x 1" düz mikroskop % 70 etanol ve tek kullanımlık mendil ile slaytlar. Hava için 10 dakikadır kuru sağlar.</li>
	<li>150 mm cam Petri kabına sıcak bir tabak üzerine yerleştirin ve 150-160 ° c Onceden</li>
	<li>Bir cam damlalıklı damlalıklı ampul ile kullanarak, cam slaytlar cımbız ve ceket slaytlar ile çinko asetat, slayt üzerinde dağınık ince bir tabaka oluşturan 5 damla uygulayarak tutun. Hisse senedi çözüm damla aşırı çözüm izin verin.</li>
	<li>Önceden ısıtılmış Petri kabına (150-160 ° C) slayt çinko kaplı asetat yüzü yukarı bakacak şekilde yerleştirin. Pinar 15 dakika bırakın.</li>
	<li>Cımbız ile slayt kaldırmak ve oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin. Slayt beyaz çizgiler ile kaplı olması görünür.</li>
	<li>Önde gelen beyaz çizgileri kaldırmak için tek kullanımlık mendil kullanarak slaytlarda kalan herhangi bir fazla çinko kaldırın. Yüzeyi düzgün olmalıdır.</li>
	<li>Açığa hazır slaytlar için UV ışık Biyogüvenlik başlıklı kısırlık emin olmak en az 1 h için. Dikkat: UV ışık gözlere zararlı ve cildin maruz. Gözleri ya da deri doğrudan maruz önlemek ve elektrik kaynağını değil kullanırken açın.</li>
</ol>
3. silikon izolatörler hazırlanması
<ol>
	<li>Kesme silikon sayfasına kareler daha az 1 "x 1" (izolatörler bir 6-şey tabak içinde sığacak şekilde mümkün olmalıdır).</li>
	<li>Bir biyopsi yumruk ile 8-12 mm delikler karelerin ortasına.</li>
	<li>Otoklav silikon izolatörler için 20 dk 121.0 ° C ve 1.12 kg/cm.</li>
</ol>
4. PEG çözüm ve PEG jel sentez hazırlanması
Not: Functionalization ve PEG polimerizasyon edilmiş kapsamlı araştırdı ve daha önce bizim laboratuvar ve diğerleri tarafından ayrıntılı. 8 , 10 , 11 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17
<ol>
	<li>Acryloyl-PEG-NHS içinde 50 mM sodyum bikarbonat (pH 8,5) functionalization peptid akrilat yan, daha önce yapılmış bir biyokimyasal reaksiyon ile Amin terminus, etkinleştirmek için 1:1 molar oranında RGD hücre yapışkanlı peptid birleştirin % 85 verimliliği büyük verim ile karakterizedir. 17</li>
	<li>Fotoğraf-başlatıcı ile 1-vinil-2-pirolidon 300 mg/mL bir konsantrasyon, 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone karıştırarak hazırlayın.</li>
	<li>In ayrı 1,5 mL tüpler, aşağıdaki dışarı tartmak: ZnO iğne 20 mg, PEG-DA 12.5 mg ve PEG-RGD 2.5 mg.</li>
	<li>ZnO iğne 20 mg % 10 FBS/PBS çözüm 270 µL içinde askıya alma; girdap karışımı (yaklaşık 15 s).</li>
	<li>Kısaca (&#60; 1 s) herhangi bir içeriği ZnO toplamları tüp üsse getirmek için benchtop mini santrifüj çözümde spin.</li>
	<li>250 µL toplamları tüp alt kısmında kalmasını sağlamak için ZnO çözüm tepesinden topluyoruz. PEG-DA ve PEG-RGD ile yaklaşık 2.5 mM RGD PEG çözüm oluşturmak için birleştirmek. Girdap karışımı (yaklaşık 15 s).</li>
	<li>Acetophenone/n-vinil pirolidon fotoğraf-başlatıcı ve kısa bir süre karıştırmak için girdap 2 µL ekleyin (yaklaşık 5 s).</li>
	<li>Polimer çözüm merkezi kaplı ZnO slaytların boyunca 20 µL ekleyin.</li>
	<li>Yavaşça indirin ZnO kaplama yüz ile üst ikinci bir slayt aşağı (PEG çözüm iki kaplı ZnO katmanlar arasında olmalı). Herhangi bir hava kabarcıklarının oluşumunu önlemek deneyin. Slaytlar Yanal Eksen Binbaşı herhangi bir kabarcıklar kaçmak için ve ince bir tabaka çözümü yaymak için izin vermek için hareket. Polimer çözüm içeren slaydı çoğunluğu kapsayacak. Slaytları sonraki adımda ayrı çekilebilir emin olmak için en iyi slayt ile hafif bir çıkıntı oluşturmak.</li>
	<li>Crosslink slaytları 15dk için 365 nm UV lamba (yaklaşık 10 mW/cm2) altında.</li>
</ol>
5. serbest bırakmak-in PEG cam slaytlardan jelleri
<ol>
	<li>Taşkın slayt ve el ile iki slayt ayrı sırayla yavaş bir hızda slaytları çatlama önlemek çekme basınç uygulayın. En az 5 min için kuru, veya bir gece jeller izin.</li>
	<li>Slayt bir steril 25 mm cam Petri kabına yerleştirin ve nazikçe bir slayda, yeterince sadece slayt (yaklaşık 10-20 mL) kullanacak 1 M HCl solüsyonu dökün. Yavaşça Petri kabına rock; jel kurban çinko kaplama ve iğneler HCl çözülür gibi slaytın dışına Asansör başlamalıdır. Jel slayttan özgür olduğunda, HCl geri stok solüsyonu dökün.</li>
	<li>Jel slayt ve jel batık kadar yavaşça yaklaşık 25 mL 1 x PBS Petri kabına dökerek durulayın.</li></ol>Dikkatle PBS bir atık konteyner içine dökün.
	<li>Yavaşça jel çözüm içinde yüzen kadar yaklaşık 25 mL 1 x PBS Petri kabına dökün.</li>
	<li>Cımbız kullanarak, dikkatle altında jel silikon izolatör slayt ve jel üstüne kaldırın.</li>
	<li>İzolatör ve jel steril 1 x PBS ile dolu bir 6-iyi çanak içine aktarın.</li>
	<li>Tüm jelleri slaytlardan kaldırıldı ve PBS içinde iliklerine kadar bu işlemi yineleyin. UV ışık kısırlık emin olmak en az 1 h için Biyogüvenlik Hood için hazırlanan jeller kullanır.</li>

6. tohum hücre Bilayers
<ol>
	<li>A549 hücreleri tohum için hazırlayın. Kısaca, bir 75 cm2 şişesi 5 mL 1 x PBS ile durulayın, 3 mL % 0.25 ekleyin tripsin-EDTA ve 37 ° C'de 2-3 dakika için oturup izin<ol>
		<li>Mekanik şişeye kışkırtmak, 3 mL Dulbecco'nın modifiye kartal orta % 10 fetal sığır serum ve % 1 penisilin-streptomisin ile ile reaksiyonu gidermek ve bir 15 mL konik şişesi toplamak. Tam Dulbecco'nın modifiye kartal medya bir ek 4 mL ile durulayın ve aynı konik toplamak. 475 x g 6 dk için hücreleri spin.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Hücreleri aşağı dönen iken, bir 6-şey plaka her şey için tam Dulbecco'nın modifiye kartal orta küçük bir damla ekleyin. Öyle ki jel medya teslimi dinleniyor silikon izolatörler jelleri ile yeni 6-şey plaka aktarmak için cımbız kullanın. Jelleri ince bir tabaka yayılır sonra büyük yeşil göze görünür olduğundan emin olmak için denetleyin. Bu hemen hücre kurutma ve jelleri çatlama önlemek için tohum önce yapılmalıdır.</li>
	<li>Dulbecco'nın modifiye kartal orta % 10 fetal sığır serum ve % 1 penisilin-streptomisin, 6 x 105 hücre/mL bir konsantrasyon ile hücrelerde resuspend. Bilge jel silikon membran dışarı delikli alanında bir Menisküs korumak çalışıyorum, ortasına hücre süspansiyon damla ekleyin. Hücreler için 4 h bağlı kalmak izin verir.</li>
	<li>4 h sonra Dulbecco'nın modifiye kartal tam orta 0.5 mL kuyuya ekleyin ve gecede 37 ° C'de tam yapışma için izin vermek için kuluçkaya.</li>
	<li>Ertesi gün, HUVECs hücre tohum için hazır olun.<ol>
		<li>75 cm2 şişesi 5 mL 1 X PBS ile durulayın, 3 mL % 0.25 ekleyin tripsin-EDTA ve 37 ° C'de 2-3 dakika için oturup izin</li>
		<li>Mekanik şişeye kışkırtmak, 3 mL % 20 fetal sığır serum, % 1 penisilin-streptomisin ve % 1 büyüme ek M199 medya ile reaksiyonu gidermek ve bir 15-mL konik toplamak.</li>
		<li>M199 komple medya 4 mL ile durulayın ve aynı konik toplamak. 475 x g 6 dk için hücreleri spin.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Hücreleri aşağı dönüyor olsa da, her şey yeni bir 6-şey plaka tam orta 199 küçük bir damla ekleyin. Yeni bir silikon izolatör medya merkezi silikon damla ile iyi bir yer.</li>
	<li>Cımbız kullanarak, dikkatle PEG jel izolatör üzerine A549 hücrelerle yeni 6-şey plaka destekleyen silikon izolatör çevir.</li>
	<li>6 x 105 hücre/mL konsantrasyonu HUVECs resuspend ve hücre süspansiyon çevrilen jel damla bilge, jel silikon membran dışarı delikli alanı içinde bir Menisküs korumak çalışan Merkezi ekler. Hücreler için 2 saat bağlı kalmak izin verir.</li>
	<li>2 h sonra yavaşça her şey için 2 mL M199 tam medya ekleyin.</li>
</ol>
7. ayirt
<ol>
	<li>Dikkatle jelleri manuel bir pipet ile medya kaldırmak ve nerede hücreleri seribaşı merkezine jel yaklaşık 500 µL % 4 paraformaldehyde (PFA) ekleyin. Oda sıcaklığında 30 dakika oturup bekleyin. Dikkat: PFA toksik bir kimyasaldır; koruma giymek ve işleme biyolojik Emanet dolabı yapılır olun.</li>
	<li>Dikkatle PFA kaldırın ve yaklaşık 500 µL % 2 BSA PBS içinde her jel için ekleyin. Oda sıcaklığında 1 h için oturup bekleyin.</li>
	<li>BSA dikkatli bir şekilde çıkarın. 1: %100 2 BSA PBS içinde içinde bir seyreltme, birincil antikorlar hazırlamak ve 500 µL her jel için ekleyin. Oda sıcaklığında 1 h için oturup bekleyin. Yavaşça 1 x PBS 500 µL ile yıkayın.<ol>
		<li>İkincil antikorlar ile aynı işlemi tekrarlayın. Kullanın antikorlar: 1) Anti-insan CD144 (VE-Cadherin) klon 16B1; 2) Anti-insan CD324 (E-Cadherin) klon 6714; 3) Anti-insan CD31 (PECAM-1) klon C-20; 4) anti-A549; 5) Anti-fare FITC; 6) Anti-keçi Alexa Fluor 647. F-aktin görselleştirmek için Phalloidin 500 µL ekleyin (10 µg/mL PBS) 20 dk için.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Dikkatle ikincil antikorlar veya phalloidin kaldırın ve DAPI 500 µL ekleyin (0.1 µg/mL) için 20 dk. dikkatle DAPI çözüm kaldırın ve böylece jelleri süspansiyon yavaşça 1,5 mL 1 x PBS her şey için ekleyin.<ol>
		<li>Cımbız ve silikon izolatörler kullanarak, bir jel bir cam slayt için transfer. Her jel hemen önce görüntüleme için bunu uygulayın ve jelleri PBS çözüm içine görüntüleme sonra değiştirin.</li>
		<li>Alternatif olarak, DAPI montaj orta kullanarak jelleri bağlayın. Tırnak cilası örnekleriyle de mühür, kurutma ve jöleyi çatlama önlemek için 2 gün içinde görüntüler elde etmek. Sorun giderme için tablo 1'e bakın.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Domogatskaya, A., Rodin, S., Tryggvason, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+diversity+of+laminins%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Functional diversity of laminins.</a> Annu Rev Cell Dev Biol. 28, 523-553 (2012).</li>
<li>Howat, W. J., Holmes, J. A., Holgate, S. T., Lackie, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basement+membrane+pores+in+human+bronchial+epithelium%3A+a+conduit+for+infiltrating+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Basement membrane pores in human bronchial epithelium: a conduit for infiltrating cells.</a> Am J Pathol. 158, 673-680 (2001).</li>
<li>Lauridsen, H. M., Pober, J. S., Gonzalez, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+composite+model+of+the+human+postcapillary+venule+for+investigation+of+microvascular+leukocyte+recruitment%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">A composite model of the human postcapillary venule for investigation of microvascular leukocyte recruitment.</a> FASEB J. 28, 1166-1180 (2014).</li>
<li>Mul, F. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sequential+migration+of+neutrophils+across+monolayers+of+endothelial+and+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Leukoc+Biol%22%5BJournal%5D)">Sequential migration of neutrophils across monolayers of endothelial and epithelial cells.</a> J Leukoc Biol. 68, 529-537 (2000).</li>
<li>Hermanns, M. I., Unger, R. E., Kehe, K., Peters, K., Kirkpatrick, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lung+epithelial+cell+lines+in+coculture+with+human+pulmonary+microvascular+endothelial+cells%3A+development+of+an+alveolo-capillary+barrier+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Invest%22%5BJournal%5D)">Lung epithelial cell lines in coculture with human pulmonary microvascular endothelial cells: development of an alveolo-capillary barrier in vitro.</a> Lab Invest. 84, 736-752 (2004).</li>
<li>Birkness, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+tissue+culture+bilayer+model+to+examine+early+events+in+Mycobacterium+tuberculosis+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Infect+Immun%22%5BJournal%5D)">An in vitro tissue culture bilayer model to examine early events in Mycobacterium tuberculosis infection.</a> Infect Immun. 67, 653-658 (1999).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+alveolar+epithelial+cells+attenuate+pulmonary+microvascular+endothelial+cell+permeability+under+septic+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Human alveolar epithelial cells attenuate pulmonary microvascular endothelial cell permeability under septic conditions.</a> PLoS One. 8, 55311(2013).</li>
<li>Pellowe, A. S., Gonzalez, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+matrix+biomimicry+for+the+creation+of+investigational+and+therapeutic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Wiley+Interdiscip+Rev+Nanomed+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">Extracellular matrix biomimicry for the creation of investigational and therapeutic devices.</a> Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 8, 5-22 (2016).</li>
<li>Peyton, S. R., Raub, C. B., Keschrumrus, V. P., Putnam, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+poly%28ethylene+glycol%29+hydrogels+to+investigate+the+impact+of+ECM+chemistry+and+mechanics+on+smooth+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The use of poly(ethylene glycol) hydrogels to investigate the impact of ECM chemistry and mechanics on smooth muscle cells.</a> Biomaterials. 27, 4881-4893 (2006).</li>
<li>West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein-patterned+hydrogels%3A+Customized+cell+microenvironments%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Protein-patterned hydrogels: Customized cell microenvironments.</a> Nat Mater. 10, 727-729 (2011).</li>
<li>DeLong, S. A., Gobin, A. S., West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covalent+immobilization+of+RGDS+on+hydrogel+surfaces+to+direct+cell+alignment+and+migration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Control+Release%22%5BJournal%5D)">Covalent immobilization of RGDS on hydrogel surfaces to direct cell alignment and migration.</a> J Control Release. 109, 139-148 (2005).</li>
<li>Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix+elasticity+directs+stem+cell+lineage+specification%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Matrix elasticity directs stem cell lineage specification.</a> Cell. 126, 677-689 (2006).</li>
<li>Taite, L. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioactive+hydrogel+substrates%3A+probing+leukocyte+receptor-ligand+interactions+in+parallel+plate+flow+chamber+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Bioactive hydrogel substrates: probing leukocyte receptor-ligand interactions in parallel plate flow chamber studies.</a> Ann Biomed Eng. 34, 1705-1711 (2006).</li>
<li>Lauridsen, H. M., Walker, B. J., Gonzalez, A. L. <a target="_blank" href="http://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S2339547814500113">Chemically- and mechanically-tunable porated polyethylene glycol gels for leukocyte integrin independent and dependent chemotaxis.</a> Technology. 02, 133-143 (2014).</li>
<li>DeLong, S. A., Moon, J. J., West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covalently+immobilized+gradients+of+bFGF+on+hydrogel+scaffolds+for+directed+cell+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Covalently immobilized gradients of bFGF on hydrogel scaffolds for directed cell migration.</a> Biomaterials. 26, 3227-3234 (2005).</li>
<li>Lauridsen, H. M., Gonzalez, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic%2C+ultrathin+and+elastic+hydrogels+regulate+human+neutrophil+extravasation+across+endothelial-pericyte+bilayers%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+one%22%5BJournal%5D)">Biomimetic, ultrathin and elastic hydrogels regulate human neutrophil extravasation across endothelial-pericyte bilayers.</a> PLOS one. 12, 0171386-0171405 (2017).</li>
<li>Peters, E. B., Christoforou, N., Leong, K. W., Truskey, G. A., West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Poly%28Ethylene+Glycol+Hydrogel+Scaffolds+Containing+Cell-Adhesive+and+Protease-Sensitive+Peptides+Support+Microvessel+Formation+by+Endothelial+Progenitor+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+and+Molecular+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Poly(Ethylene Glycol Hydrogel Scaffolds Containing Cell-Adhesive and Protease-Sensitive Peptides Support Microvessel Formation by Endothelial Progenitor Cells.</a> Cellular and Molecular Bioengineering. 9, 38-54 (2016).</li>
<li>Schwartz, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+synthetic+strategy+for+mimicking+the+extracellular+matrix+provides+new+insight+about+tumor+cell+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Integr+Biol+%28Camb%29%22%5BJournal%5D)">A synthetic strategy for mimicking the extracellular matrix provides new insight about tumor cell migration.</a> Integr Biol (Camb). 2, 32-40 (2010).</li>
<li>Booth, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acellular+normal+and+fibrotic+human+lung+matrices+as+a+culture+system+for+in+vitro+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Acellular normal and fibrotic human lung matrices as a culture system for in vitro investigation.</a> Am J Respir Crit Care Med. 186, 866-876 (2012).</li>
<li>Kalluri, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basement+membranes%3A+structure%2C+assembly+and+role+in+tumour+angiogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Cancer%22%5BJournal%5D)">Basement membranes: structure, assembly and role in tumour angiogenesis.</a> Nat Rev Cancer. 3, 422-433 (2003).</li>
<li>Roudsari, L. C., Keffs, S. E., Witt, A. S., Gill, B. J., West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+3D+Poly%28ethylene+glycol%29-based+Tumor+Angiogenesis+Model+to+Study+the+Influence+of+Vascular+Cells+on+Lung+Tumor+Cell+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A 3D Poly(ethylene glycol)-based Tumor Angiogenesis Model to Study the Influence of Vascular Cells on Lung Tumor Cell Behavior.</a> Scientific Reports. 6, 1-15 (2016).</li>
<li>Bermudez, L. E., Sangari, F. J., Kolonoski, P., Petrofsky, M., Goodman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+efficiency+of+the+translocation+of+Mycobacterium+tuberculosis+across+a+bilayer+of+epithelial+and+endothelial+cells+as+a+model+of+the+alveolar+wall+is+a+consequence+of+transport+within+mononuclear+phagocytes+and+invasion+of+alveolar+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Infect+Immun%22%5BJournal%5D)">The efficiency of the translocation of Mycobacterium tuberculosis across a bilayer of epithelial and endothelial cells as a model of the alveolar wall is a consequence of transport within mononuclear phagocytes and invasion of alveolar epithelial cells.</a> Infect Immun. 70, 140-146 (2002).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Burada ayrıntılı iletişim kuralı bir biomimetic BM iskele hizmet etmek için ayarlanabilir bir PEG hidrojel oluşturmak için bize izin verdi. Özellikle, değişen PEG moleküler ağırlıkları, peptid konjugasyon stratejileri ve çinko oksit Mikrokristalin yapıları veya konsantrasyonları, elastik modülü tarafından biyokimyasal özellikleri ve gözenekli yapısı hydrogels, anılan sıraya göre değiştirilebilir. Ultrathin PEG iskele yüksek gözenek yoğunluklu ve in vivo içinde Bodrum standart geçirgen destek modeli (Tabl...

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.

<table><tbody><tr><td>1M Hidrojel Klorür (HCl)</td><td>EMD</td><td>HX0603-75 2,5 L</td><td>Steril. Çeker ocakta göz koruması ve eldivenle kullanın.</td></tr><tr><td>1X PBS</td><td>Gibco</td><td>14040-133 500 mL</td><td>Yok</td></tr><tr><td>Çinko Nitrat Hekzahidrat (Zn(NO3)<alt>2&boğa; 6H2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>228737-500g</td><td>Göz koruması ve eldiven ile kullanın.</td></tr><tr><td>Sodyum Hidroksit (NaOH)</td><td>Macron Kimyasalları</td><td>278408-500g</td><td>Göz koruması ve eldivenle kullanın.</td></tr><tr><td>Çinko Asetat Dihidrat ((CH < alt > 3 < / alt >O < alt > 2 < / alt >) < alt > 2 < / alt > Zn 2 + ve boğa; 2H2O)</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC45180010 1 kg</td><td>Göz koruması ve eldiven ile kullanın.</td></tr><tr><td>Metanol (CH3OH)</td><td>JT Baker</td><td>9070-05 4L</td><td>Çeker ocakta göz koruması ve eldivenle kullanın.</td></tr><tr><td>VWR Yaşam Bilimleri Seradigm Premium Sınıf FBS</td><td>VWR</td><td>97068-085</td><td>Steril filtre. 45 mL PBS içinde 5 mL FBS</td></tr><tr><td>Mineral yağ</td><td>CVS&nbsp;</td><td>PLD-B280B</td><td>Yok</td></tr><tr><td>Yuvarlak tabanlı şişe</td><td>ChemGlass</td><td></td> N<td>/A</td></tr><tr><td>Termometre</td><td></td><td></td><td>N/A</td></tr><tr><td>Karıştırma çubuğu</td><td></td><td></td><td>N/A</td></tr><tr><td>Düz önceden temizlenmiş mikroskop slaytları 3 "x1" x1" mm kalınlığında</td><td>Thermo Scientific</td><td>420-004T</td><td>Etanol ile püskürtün ve kullanmadan önce kurumaya bırakın.</td></tr><tr><td>Cam pastör pipetleri</td><td></td><td></td><td>N/A</td></tr><tr><td>1 mL kauçuk ampuller</td><td></td><td></td><td>N/A</td></tr><tr><td>Plastik 100 mm petri kapları</td><td></td><td></td><td>N/A</td></tr><tr><td>Steril forseps</td><td></td><td></td><td>N/A</td></tr><tr><td>Silikon izolatörler</td><td></td><td></td><td>0,8 mm kalınlığında</td></tr><tr><td>Polidimetilsiloksan (PDMS) zımbalar</td><td></td><td></td><td>N/A</td></tr><tr><td>Cam şişeler</td><td></td><td></td><td>N/A</td></tr><tr><td>6 kuyulu plakalar</td><td>Cellstar</td><td>657 160</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Filtre Kağıdı</td><td>Whatman</td><td>8519</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Karıştırıcı-sıcak plaka</td><td>VWR Dya-Dual</td><td>12620-970</td><td>Göz koruması ve eldivenle kullanın.</td></tr><tr><td>2,2-Dimetoksi-2-fenilasetofenon (C<alt>6</alt>H5COC(OCH<alt>3</alt>)<alt>2</alt<>Csub>6H5</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>24650-42-8</td><td>Göz koruması ve eldivenlerle kullanın.</td></tr><tr><td>1-Vinil-2-pirolidon (C6H9NO)</td><td>Aldrich</td><td></td><td>Göz koruması ve eldiven ile kullanın.</td></tr><tr><td>Polietilen Glikol 10.000 (H(OCH2CH2)10.000OH)</td><td>Fluka</td><td>81280-1kg</td><td>Göz koruması ve eldivenle kullanın.</td></tr><tr><td>RGDS</td><td>Life Tein</td><td>180190</td><td>Göz koruması ve eldivenle kullanın.</td></tr><tr><td>Blak-Ray uzun dalga UV lambası</td><td>UVP</td><td>Model B 100AP</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Eppendorf tüpleri</td><td>ABD Bilimsel</td><td>1615-5500</td><td>N/A</td></tr></tbody></table>

kültür ultrathin porated elastik hydrogels bir biomimetic membran için çift olarak hücre

Ultrathin Porated Elastic Hydrogels As a Biomimetic Basement Membrane for Dual Cell Culture

Membran sertlik, kompozisyon, Mimarlık ve porozite değişebilir hücresel bilayers önemli bir bileşenidir. Epitel endotel bilayers in vitro çalışmalar geleneksel bilayer kültür etkinleştirmek geçirgen destek modellerde yararlanmıştır ancak geçirgen destekler yeteneklerini insan Bodrum membranlar çeşitliliği çoğaltmak için sınırlı. Buna ek olarak, kimyasal sentez gerektiren hidrojel modelleri son derece ayarlanabilir ve malzeme sertlik ve biyokimyasal bileşimi biomimetic peptidler veya proteinler birleşme yoluyla değişiklikler için izin. Ancak, onlar gözenekleri hücre-hücre rehber ve fonksiyonel vitro geçiş çalışmaları için eksikliği nedeniyle geleneksel hidrojel modelleri işlevleri sınırlıdır. Buna ek olarak, geleneksel hydrogels kalınlığı nedeniyle, hydrogels tüm kalınlığı span gözenekleri birleşme zor olmuştur. Bu da çalışmanın, biz poly-(ethylene-glycol) (PEG) hydrogels ve roman çinko oksit şablon oluşturma yöntemi biomimetic hydrogels önceki eksikliklerini gidermek için kullanın. Sonuç olarak, biz Konfluent hücresel bilayers kültür değişken gözenek mimarileri, mekanik özellikleri ve biyokimyasal kompozisyonu ile özelleştirilebilir bir iskele izin verir bir ultrathin, membran benzeri hidrojel mevcut.

PEG-RGD hydrogels polimer çözüm iki kurban çinko oksit tabakalar arasında sandviç ve çinko oksit iğnelerle gözenek şablonları oluşturma tarafından kuruldu. Kurban çinko oksit bileşenleri sonra ultrathin PEG hydrogels sürekli gözenekli (şekil 1) üreten hidroklorik asitle çıkarıldı. Çinko oksit iğneler morfolojisi elektron mikroskobu (SEM) tarama tarafından doğrulandı ve ortalama uzunluğu ve genişliği 3,92 ± 0.089 µm ve 0.43 ± 0,02 µm, sırasıyla olduğu tespit (...

Geçerli bilayer kültür modelleri içinde vivo microenvironments taklit fonksiyonel vitro çalışmalar için izin vermez. Polietilen glikol ve çinko oksit şablon oluşturma yöntemi kullanarak, bu iletişim kuralını geliştirme, bir ultrathin biomimetic membran tunable sertlik, porozite ve yakından vivo içinde taklit eden biyokimyasal kompozisyonu ile açıklanır hücre dışı matrisler.

Kültür Ultrathin Porated elastik Hydrogels bir Biomimetic membran için çift olarak hücre

The basement membrane is a critical component of cellular bilayers that can vary in stiffness, composition, architecture, and porosity. In vitro studies ...

Bu protokolün genel amacı, çift hücre kültürünü destekleyen ve ayarlanabilir mekanik ve kimyasal özelliklere sahip gözenekli, ultra ince, biyomimetik bir bazal membran oluşturmak için bir polietilen glikol ve çinko oksit şablonlama yöntemini tanımlamaktır. Bu tekniğin temel avantajı, ultra ince, gözenekli, mekanik ve biyokimyasal olarak ayarlanabilen hidrojeller oluşturabilmemizdir. Tek veya çift hücre kültürünün desteklenmesine izin verirler.Bu yöntem, çift hücreli kültürlerin insan bazal zarlarını taklit eden mikro ortamlara nasıl tepki verdiği ve bunlarla nasıl etkileşime girdiği de dahil olmak üzere doku mühendisliği alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin etkileri, çok çeşitli biyolojik sistemlere ve dokulara doğru uzanır ve sonuçta insan hastalıkları için gelişmiş çeviri ile daha fazla biyomimetik araştırmaya izin verir. Bir şişeye 250 mililitre çinko nitrat ekleyin ve reaksiyonu karıştırmaya başlayın.Ardından 150 mililitre sodyum hidroksit çözeltisi ekleyin. Kısa bir süre için beyaz bir çökelti oluşacak ve daha sonra iki çözelti karışmaya devam ettikçe kaybolacaktır. Karışımı üstü açık olarak iki saat karıştırın.Şişeyi 55 ila 60 santigrat der

ultrathin-porated-elastic-hydrogels-as-biomimetic-basement-membrane

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu protokolde, teknolojinin dayandığı dikey yerinden mesajların microactuator dizi imalat, ve nasıl bu temel teknoloji, yüksek verimli mekanik dinamik hücre kültürü, hem de iki boyutlu ve üç boyutlu kültür yapmak için değiştirilebilir göstermektedir paradigmalar.

Mekanik Dinamik Hücre Kültürü için Microfabricated platformlar

Hızlı, düzenli hücre kültürü yüzeylerde dinamik maske projeksiyon litografi için bir dijital micromirror cihaz kullanarak microfabricated sinir kültür sistemleri üretimi için basit teknikleri açıklanmıştır. Bu kültür sistemleri doğal biyolojik mimarisi daha iyi temsil olabilir, ve açıklanan teknikleri çok çeşitli uygulamalar için adapte olabilir.

Dinamik Maske Projeksiyon Fotolitografi kullanarak Sinir Kültür Sistemleri Micropatterned Hidrojeller Fabrikasyon

Bu protokol çevreleyen hücre dışı matriks gelen ipucu almak ve birden fenotipleri farklılaşması için indüklenebilir kök hücrelerin doğal yeteneği kullanılmasına odaklanmıştır. Bu yöntemler yazının aynı anda yağ kaynaklı kök hücreleri birlikte ayırt etmek için, PEG-fibrin ve kollajen oluşan iki katmanlı hidrojel kullanan bir model, bizim ve nitelendirilmesi...

ASC farklılaşma kontrol için bir iki tabakalı Hidrojel mühendislik

Mikro desenli hidrojel levhaların üretimini, bağımsız bir biçimde monte edilebilen ve manipüle edilebilen basit bir işlem kullanarak açıklıyoruz. Bu modüler hidrojel tabakalar kullanılarak, kontrollü bir hücresel mikro çevre ile basit bir makro ölçekli 3D hücre kültürü sistemi oluşturulabilir.

Micropatterned Makro ölçekli 3D Hücresel Mimarlık Modüler Hidrojel Levhaların İnşaatı

Bu makalede sürekli sigara degrade statik suşlar doku mühendisliği için hücre hizalama düzenleyen konsantrik bir hücre yüklü hidrojel Tarih sağlamak için basit bir yaklaşım sunar.

Hücre yüklü hidrojel uyarıcı hücresel davranışları için degrade zorlanma çip

Heterojen hücre popülasyonlarına sahip yük taşıyan dokuların mühendisliği ve analizi hala bir zorluktur. Burada, tek bir yapı içinde çeşitli hücre popülasyonlarının birlikte kültürü için bir platform olarak iki katmanlı aljinat hidrojel diskler oluşturmak için bir yöntem açıklıyoruz.

Katmanlı Aljinat Yapıları: Heterojen hücre popülasyonlarının Co-kültür için bir platform

Bu akciğer hücre dışı matristen 3 boyutlu hücre kültürü iskele oluşturmak için bir yöntemdir. Bozulmamış akciğer üç boyutlu hücrelerin büyümesini destekleyen hidrojeller olarak işlenir.

3D Hücre Kültürü için Pulmoner Ekstrasellüler Matrix Ayarlanabilir Hidrojellerinin

Polimer omurga ve bu nedenle, hücre microenvironment tam ayar için izin olarak Rekombinant protein mühendislik hydrogels 3D hücre kültürü için avantajlı olan. Burada, rekombinant elastin benzeri protein arıtma süreci ve kendi uygulamasında 3D hidrojel hücre kapsülleme açıklanmaktadır.

Elastin benzeri Protein Hydrogels üretimi için saklama ve Immunostaining hücre 3D

Plastik membranlı doku kültürü ekleri, hücre katmanları ve bariyer doku modelleri oluşturmak için geçirgen destekler olarak hücre kültürü laboratuvarlarında altın standarttır. Burada, plastik zarı, rekombinant işlevselleştirilmiş bir örümcek ipeği proteininden yapılmış biyolojik olarak daha ilgili bir zarla değiştirmek için basit bir yöntem sunuyoruz.

Özel Yapım Doku Kültürü Eklerinde Rekombinant İşlevselleştirilmiş Örümcek İpeğinden Yapılmış Nanofibriler Bazal Membran Taklidi

Üç boyutlu bağlamında normal hücreleri Kültür, hücresel dönüşüm ve tümörogenez için gerekli erken olayları incelemek için alternatif bir yöntem temsil eder. Bu yöntem, normal yumurtalık ve yumurtalık kanseri oluşumu erken olayları incelemek için oviductal hücreleri büyümek için kullanılır.

Yumurtalıklar ve fallop borularında Üç Boyutlu Organ Kültür Aljinatta Hidrojeller

Öğrenin, polietilen glikol ve çinko oksit şablonlama yöntemiyle ultra ince, gözenekli, biyomimetik zemin membranı oluşturmayı. Bu hidrojel, çift hücre kültürü destekler ve ayarlanabilir mekanik özellikler sunar.

Kültür Ultrathin Porated elastik Hydrogels bir Biomimetic membran için çift olarak hücre

Daha fazla video keşfet