Name: Doku Mühendisliği İçin Nanofibriler Desenli Kollajen Üretimi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-20T13:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 34 s
Description: Keşfedin, kollajen fibrillerinin nanoteknik desenlenmesini sağlayan kesme tabanlı ekstrüzyon yöntemiyle doku mühendisliği için hidrojel üretimini. Bu maliyet etkin protokol iyileşmeyi hızlandırır.

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

<meta charset="utf8"></head><body>Yönlendirilmiş Desenleme ile Mühendislik Ürünü Nanofibriller Kollajen İmalatı

<ol><li>Padhi, A., Nain, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ECM+in+differentiation%3A+A+review+of+matrix+structure%2C+composition+and+mechanical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">ECM in differentiation: A review of matrix structure, composition and mechanical properties.</a> Ann Biomed Eng. 48 (3), 1071-1089 (2020).</li>
<li>Schlie-Wolter, S., Ngezahayo, A., Chichkov, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+selective+role+of+ECM+components+on+cell+adhesion%2C+morphology%2C+proliferation+and+communication+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Cell+Res%22%5BJournal%5D)">The selective role of ECM components on cell adhesion, morphology, proliferation and communication in vitro.</a> Exp Cell Res. 319 (10), 1553-1561 (2013).</li>
<li>Ricard-Blum, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+collagen+family%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harb+Perspect+Biol%22%5BJournal%5D)">The collagen family.</a> Cold Spring Harb Perspect Biol. 3 (1), a004978(2011).</li>
<li>Shoulders, M. D., Raines, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagen+structure+and+stability%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Biochem%22%5BJournal%5D)">Collagen structure and stability.</a> Annu Rev Biochem. 78, 929-958 (2009).</li>
<li>Gillies, A. R., Lieber, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+function+of+the+skeletal+muscle+extracellular+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Structure and function of the skeletal muscle extracellular matrix.</a> Muscle Nerve. 44 (3), 318-331 (2011).</li>
<li>Silver, F. H., Freeman, J. W., Seehra, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagen+self-assembly+and+the+development+of+tendon+mechanical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Collagen self-assembly and the development of tendon mechanical properties.</a> J Biomech. 36 (10), 1529-1553 (2003).</li>
<li>Friess, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagen-biomaterial+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Pharm+Biopharm%22%5BJournal%5D)">Collagen-biomaterial for drug delivery.</a> Eur J Pharm Biopharm. 45 (2), 113-136 (1998).</li>
<li>Lee, C. H., Singla, A., Lee, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomedical+applications+of+collagen%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pharm%22%5BJournal%5D)">Biomedical applications of collagen.</a> Int J Pharm. 221 (1-2), 1-22 (2001).</li>
<li>Liu, X., Zheng, C., Luo, X., Wang, X., Jiang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+of+collagen-based+biomaterials%3A+Multi-hierarchical+structure%2C+modification+and+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Sci+Eng+C%22%5BJournal%5D)">Recent advances of collagen-based biomaterials: Multi-hierarchical structure, modification and biomedical applications.</a> Mater Sci Eng C. 99, 1509-1522 (2019).</li>
<li>Harris, J. R., Reiber, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+saline+and+pH+on+collagen+type+I+fibrillogenesis+in+vitro%3A+Fibril+polymorphism+and+colloidal+gold+labelling%5BTitle%5D)+AND+%22Micron%22%5BJournal%5D)">Influence of saline and pH on collagen type I fibrillogenesis in vitro: Fibril polymorphism and colloidal gold labelling.</a> Micron. 38 (5), 513-521 (2007).</li>
<li>Williams, B. R., Gelman, R. A., Poppke, D. C., Piez, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagen+fibril+formation.+Optimal+in+vitro+conditions+and+preliminary+kinetic+results%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Collagen fibril formation. Optimal in vitro conditions and preliminary kinetic results.</a> J Biol Chem. 253 (18), 6578-6585 (1978).</li>
<li>Zhong, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+aligned+nanofibrous+collagen+scaffold+by+electrospinning+and+its+effects+on+in+vitro+fibroblast+culture%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+A%22%5BJournal%5D)">An aligned nanofibrous collagen scaffold by electrospinning and its effects on in vitro fibroblast culture.</a> J Biomed Mater Res A. 79A (3), 456-463 (2006).</li>
<li>Malladi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+formation+of+ultrathin%2C+strong+collagen+sheets+with+tunable+anisotropy+and+compaction%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomater+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Continuous formation of ultrathin, strong collagen sheets with tunable anisotropy and compaction.</a> ACS Biomater Sci Eng. 6 (7), 4236-4246 (2020).</li>
<li>Lowe, C. J., Reucroft, I. M., Grota, M. C., Shreiber, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+highly+aligned+collagen+scaffolds+by+freeze-drying+of+self-assembled%2C+fibrillar+collagen+gels%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomater+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Production of highly aligned collagen scaffolds by freeze-drying of self-assembled, fibrillar collagen gels.</a> ACS Biomater Sci Eng. 2 (4), 643-651 (2016).</li>
<li>Torbet, J., Ronzière, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+alignment+of+collagen+during+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+J%22%5BJournal%5D)">Magnetic alignment of collagen during self-assembly.</a> Biochem J. 219 (3), 1057-1059 (1984).</li>
<li>Provenzano, P. P., Eliceiri, K. W., Inman, D. R., Keely, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+three-dimensional+collagen+matrices+to+provide+contact+guidance+during+3d+cell+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Engineering three-dimensional collagen matrices to provide contact guidance during 3d cell migration.</a> Curr Protoc Cell Biol. Chpater 10 (Unit 10.17), (2010).</li>
<li>Saeidi, N., Sander, E. A., Zareian, R., Ruberti, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+highly+aligned+collagen+lamellae+by+combining+shear+force+and+thin+film+confinement%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Production of highly aligned collagen lamellae by combining shear force and thin film confinement.</a> Acta Biomater. 7 (6), 2437-2447 (2011).</li>
<li>Paten, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow-induced+crystallization+of+collagen%3A+A+potentially+critical+mechanism+in+early+tissue+formation%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Flow-induced crystallization of collagen: A potentially critical mechanism in early tissue formation.</a> ACS Nano. 10 (5), 5027-5040 (2016).</li>
<li>Yunoki, S., Hatayama, H., Ebisawa, M., Kondo, E., Yasuda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+continuous+formation+of+cord-like+collagen+gels+to+fabricate+durable+fibers+in+which+collagen+fibrils+are+longitudinally+aligned%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+B+Appl+Biomater%22%5BJournal%5D)">A novel method for continuous formation of cord-like collagen gels to fabricate durable fibers in which collagen fibrils are longitudinally aligned.</a> J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 107 (4), 1011-1023 (2019).</li>
<li>Vader, D., Kabla, A., Weitz, D., Mahadevan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain-induced+alignment+in+collagen+gels%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Strain-induced alignment in collagen gels.</a> PLoS One. 4 (6), e5902(2009).</li>
<li>Ahmed, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+extensional+flows+promote+long-range+fiber+alignment+in+3d+collagen+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Local extensional flows promote long-range fiber alignment in 3d collagen hydrogels.</a> Biofabrication. 14 (3), (2022).</li>
<li>Su, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+a+3D+collective+cancer+invasion+model+with+control+over+collagen+fiber+alignment%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Engineering a 3D collective cancer invasion model with control over collagen fiber alignment.</a> Biomaterials. 275, 120922(2021).</li>
<li>Nakayama, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilayered+vascular+graft+derived+from+human+induced+pluripotent+stem+cells+with+biomimetic+structure+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Regen+Med%22%5BJournal%5D)">Bilayered vascular graft derived from human induced pluripotent stem cells with biomimetic structure and function.</a> Regen Med. 10 (6), 745-755 (2015).</li>
<li>Nakayama, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+patterning+of+extracellular+matrix+alters+endothelial+function+under+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Nanoscale patterning of extracellular matrix alters endothelial function under shear stress.</a> Nano Lett. 16 (1), 410-419 (2016).</li>
<li>Nakayama, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rehabilitative+exercise+and+spatially+patterned+nanofibrillar+scaffolds+enhance+vascularization+and+innervation+following+volumetric+muscle+loss%5BTitle%5D)+AND+%22NPJ+Regen+Med%22%5BJournal%5D)">Rehabilitative exercise and spatially patterned nanofibrillar scaffolds enhance vascularization and innervation following volumetric muscle loss.</a> NPJ Regen Med. 3, 16(2018).</li>
<li>Nakayama, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+volumetric+muscle+loss+in+mice+using+nanofibrillar+scaffolds+enhances+vascular+organization+and+integration%5BTitle%5D)+AND+%22Commun+Biol%22%5BJournal%5D)">Treatment of volumetric muscle loss in mice using nanofibrillar scaffolds enhances vascular organization and integration.</a> Commun Biol. 2 (1), 170(2019).</li>
<li>Alcazar, C. A., Hu, C., Rando, T. A., Huang, N. F., Nakayama, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transplantation+of+insulin-like+growth+factor-1+laden+scaffolds+combined+with+exercise+promotes+neuroregeneration+and+angiogenesis+in+a+preclinical+muscle+injury+model%5BTitle%5D)+AND+%22Biomater+Sci%22%5BJournal%5D)">Transplantation of insulin-like growth factor-1 laden scaffolds combined with exercise promotes neuroregeneration and angiogenesis in a preclinical muscle injury model.</a> Biomater Sci. 8 (19), 5376-5389 (2020).</li>
<li>Lai, E. S., Huang, N. F., Cooke, J. P., Fuller, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aligned+nanofibrillar+collagen+regulates+endothelial+organization+and+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Regen+Med%22%5BJournal%5D)">Aligned nanofibrillar collagen regulates endothelial organization and migration.</a> Regen Med. 7 (5), 649-661 (2012).</li>
<li>Huang, N. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+patterning+of+endothelium+modulates+cell+morphology%2C+adhesiveness+and+transcriptional+signature%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Spatial patterning of endothelium modulates cell morphology, adhesiveness and transcriptional signature.</a> Biomaterials. 34 (12), 2928-2937 (2013).</li>
<li>Weadock, K. S., Miller, E. J., Bellincampi, L. D., Zawadsky, J. P., Dunn, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+crosslinking+of+collagen+fibers%3A+Comparison+of+ultraviolet+irradiation+and+dehydrothermal+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res%22%5BJournal%5D)">Physical crosslinking of collagen fibers: Comparison of ultraviolet irradiation and dehydrothermal treatment.</a> J Biomed Mater Res. 29 (11), 1373-1379 (1995).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Kollajen I, Yüksek Konsantrasyon, Sıçan Kuyruğu</td><td>Corning</td><td>CB354249</td><td></td></tr><tr><td>Eclipse TE-2000-U mikroskobu</td><td>Nikon</td><td>TE-2000-U&nbsp;</td><td>Ters mikroskop</td></tr><tr><td>Ekstra Kalın Mikroskop Slaytları</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-267-005</td><td>Kollajen ekstrüzyon yüzeyi için iyi çalışır</td></tr><tr><td>FEI Helios G3 NanoLab DualBeam</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>N/A</td><td>Taramalı elektron mikroskobu</td></tr><tr><td>Cam Kesici Alet Seti 2mm-20mm Kalem Stili Yağ Besleme Karbür Ucu</td><td>Amazon/MOARMOR</td><td>B07Y1D243H</td><td>Cam kesici seçeneği</td></tr><tr><td>Hamilton Kel-F Hub Künt Uçlu İğneler (Luer Lock, 22 G)</td> <td>Fisher Scientific</td><td>14-815-574</td><td>Kollajen ekstrüzyonu için iğneler</td></tr><tr><td>Nexterion Slide H 3-D</td><td>Schott</td><td></td><td>NC0782819 Hidrofobik slaytlar</td></tr><tr><td>PBS Tabletler</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>18912014</td><td></td></tr><tr><td>Polietilen Glikol 8000</td><td>Fisher BioReagents</td><td>BP233-1</td><td></td></tr><tr><td>Dikişsiz Selüloz Diyaliz Tüpü ve nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>S25645G</td><td></td></tr><tr><td>SnakeSkin Diyaliz Klipsleri</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>PI68011</td><td></td></tr><tr><td>Synthware Cam Kesici</td><td>Synthware</td><td>31-501-927</td><td>Cam kesici seçeneği</td></tr></tbody></table>

doku mühendisliği İçin nanofibriler desenli kollajen Üretimi

Production of Nanofibrillar Patterned Collagen for Tissue Engineering

Bu protokol, hizalanmış (Şekil 2) veya rastgele (Şekil 3) yönlendirilmiş nanofibrillerden oluşan kollajen hidrojellerin üretimi için basit bir kesme tabanlı ekstrüzyon tekniğini tanımlar. Nanofibril modelleme, şırınga hızı ve kollajen ekstrüzyon hızının birleşik modülasyonu yoluyla elde edilen kesme kuvvetlerinin hassas kontrolüne dayanır. Fibril hizalamasını indüklemek için optimal değerler daha önce 340 mm/s'lik bir şırınga hızı ve 3,2 mL/dk'lık bir kollajen ekstrüzyon hızı olarak belirlenmiştir28,29. Bu denge sadece hizalanmış nanofibril oluşumu için değil, aynı zamanda hidrojellerin makro ölçekte işlevselliğini sağlamak için de kritik öneme sahiptir. Bu oran yanlış hizalanırsa, beklendiği gibi desenli olmayan hidrojellerin yanı sıra çok ince (&lt;0,5 mm çap), kalın (&gt;1,5 mm çap) veya kullanım için dalgalı kollajen şeritleri içeren hidrojellerin üretilmesi riski vardır. Örneğin, bir şırınga hareketinin çok hızlı olması, ekstrüzyon hızının çok yavaş olmasıyla birleştiğinde, ince şeritlerle sonuçlanırken, ters oran, orandaki dengesizliğin derecesine bağlı olarak kalın veya dalgalı şeritler verir (Şekil 4A-D). Makroskopik özelliklerdeki bu farklılıklar, hücre birikimini ve lokal yapışmayı etkilemek için yeterli şeritten şeride değişkenlik yaratabilir.
Kollajen ekstrüzyonu ve montajını takiben, hidrojel üretimi, 1x PBS'de bir yıkama adımına tabi tutulmadan önce, genellikle 1 ila 3 saat süren bir ilk kurutma aşamasından geçer (Şekil 2 ve Şekil 3). Optimum topografik sonuçların elde edilmesi, yıkama adımının zamanlaması ve yoğunluğu arasında hassas bir dengeye dayanır. Yetersiz veya gecikmiş yıkama, fibriller üzerindeki PBS tuz kristallerinin izleri ile gösterilen bozulmuş lif topografyasına neden olur. Buna karşılık, fabrikasyon sonrası kollajenin aşırı veya erken yıkanması, topografik özellikleri kaplayan çözünmüş bir kollajen tabakası ile sonuçlanır (Şekil 4E,F).
Taramalı elektron mikroskobu (SEM), kollajen hidrojelleri içinde hizalanmış veya rastgele nanofibril oryantasyonunun varlığını doğrular. Hem hizalanmış hem de rastgele hidrojellerde, nanofibriller 30-50 nm29 arasında fibril çapları sergiler. Kalitatif olarak, hizalanmış hidrojellerin tek eksenli olarak hizalanmış nanofibriller içerdiği açıktır (Şekil 5). Bu hizalama daha önce, hizalama grafiğinin, yalnızca düşük frekanslı zirveler 28 sergileyen rastgele yönlendirilmiş hidrojellerle tezat oluşturan, hizalanmış hidrojeller için 180° aralıklı iki farklı tepe gösterdiği2B hızlı Fourier dönüşümü analizi kullanılarak ölçülmüştü.
Birincil fare iskelet kası miyoblastlarının parlak alan görüntüleri, kollajen fibrillerinin anizotropik nano-topografik rehberliğinin hücresel hizalamayı desteklediğini göstermektedir (Şekil 6). Bu nanodesenli kollajen hidrojellerin sadece miyoblastlarda26 değil, aynı zamanda endotel hücreleri23,24 gibi diğer hücre tiplerinde de hücresel hizalamayı indüklediği gösterilmiştir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67165/67165fig01.jpg"> 
Şekil 1: Ultra yüksek yoğunluklu kollajen ve kesilmiş cam lam hazırlamanın şematik gösterimi. (AF) Kollajen diyaliz süreci: (A) diyaliz tüpünün 3 inçlik şeritler halinde hazırlanması ve ilk klipsin sabitlenmesi, (B) yüksek yoğunluklu stok kollajenin tüpe yüklenmesi ve ikinci klipsin sabitlenmesi, (C) yüklü diyaliz tüpünün polietilen glikol (PEG) pulları ile kaplanması, (D) doymuş PEG pullarının çıkarılması, (E) PEG pullarının su ile durulanması ve (F) ultra yüksek yoğunluklu kollajenin mikrosantrifüj tüplerinde saklanması. (G-L) Cam slaytların kesilmesi işlemi: (G) çalışma için cam slaytların elde edilmesi, (H,I) elmas uçlu cam kesici ile cam slaytın puanlanması, (J) cam slaytın çizilmemiş taraftan kırılması, (K) kesilmiş camın su ile durulanması ve (L) cam slaytın kurutulması. BioRender kullanılarak yapılmıştır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67165/67165fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67165/67165fig02.jpg"> 
Şekil 2: Hizalanmış kollajen hidrojel üretim süreci. Adım 1: 10x PBS ısıtılmış tampona kesme altında kollajen ekstrüzyonu ve fibrillogenez indüksiyonu; Adım 2: Ekstrüde kollajenin kesilmiş cam slaytlara montajı; Adım 3: Hidrojelin boyutunu artırmak için ek ekstrüde kollajenin montajı; ve Adım 4: Kollajen hidrojellerin kurutulması. BioRender kullanılarak yapılmıştır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67165/67165fig02large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67165/67165fig03.jpg"> 
Şekil 3: Rastgele kollajen hidrojel üretim süreci. Adım 1: Kesilmiş cam slaytlara kollajen ekstrüzyonu (tek şerit); Adım 2: Kollajenin sürekli ekstrüzyonu boyutu arttırır (çoklu şeritler); Adım 3: Fibrillogenezi başlatmak için ekstrüde kollajenin 10X PBS tamponuna daldırılması; ve Adım 4: Hidrojellerin kurutulması. BioRender kullanılarak yapılmıştır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67165/67165fig03large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67165/67165fig04.jpg"> 
Şekil 4: Kollajen hidrojel üretim sürecindeki olası hata adımları. (AF) (A) optimal kalınlıkta kollajen şeritleri, (B) aşırı kalın kollajen şeritleri, (C) yetersiz kalın kollajen şeritleri, (D) dalgalı kollajen şeritleri ve (E,F) taramalı elektron mikroskobu kullanılarak gösterilen aşırı yıkanmış kollajen yüzeyleri örnekleri. Ölçek çubuğu = 1 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67165/67165fig04large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67165/67165fig05.jpg"> 
Şekil 5: Hizalanmış ve rastgele kollajen hidrojellerin taramalı elektron mikroskobu görüntüleri. Görüntüler elektron mikroskobu kullanılarak çekildi. Işın koşulları, 25-100 pA akım aralığı ve 4-5 mm çalışma mesafesi ile 2 keV'ye ayarlandı. Görüntüler, 1 μs'lik bir bekleme süresiyle 6144 x 4096 piksel çözünürlükte tutarlı bir şekilde kaydedildi. Ölçek çubuğu = 1 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67165/67165fig05large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67165/67165fig06.jpg"> 
Şekil 6: Hizalanmış ve rastgele kollajen hidrojeller üzerinde kültürlenen birincil fare miyoblastları. Miyoblastlar, görüntülemeden önce 3 gün boyunca hidrojeller üzerinde kültürlendi. Parlak alan görüntüleri, ters çevrilmiş bir mikroskop kullanılarak 10x büyütmede çekildi. Ok, hizalanmış nanofibril oryantasyonunu gösterir. Ölçek çubuğu = 100 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67165/67165fig06large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Doku Mühendisliği İçin Nanofibriler Desenli Kollajen Üretimi

Regenerative biomaterials are designed to facilitate cell-material interactions to guide the repair of damaged tissues and organs. These materials are ...

production-of-nanofibrillar-patterned-collagen-for-tissue-engineering

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Gömülü hücreler ve yüzey içeren modüller olarak adlandırılan silindirik kollajen jeller, mikro-dokuların oluşturulması endotel hücreleri ile kaplanmıştır.

Kollajen, Modüller kullanarak Micro-dokuların Fabrikasyon İçeren Hücreleri Jel

Bu model sistem bir tahribatsız şekilde endojen kolajen (yeniden) organizasyonu gerçek zamanlı çalışma için kullanılabilecek bir miyofibroblast nüfuslu fibrin jel başlar. Bu model sistemi, farklı hücre kaynakları, orta katkı maddeleri ile birlikte kullanılabilir gibi çok ayarlanabilir, ve özel ihtiyaçlarına göre kolay bir şekilde adapte edilebilir.

Mühendislik Fibrin tabanlı Doku miyofibroblastlar ve Kısıtlar Uygulamasından Yapıları ve Hücre ve Kollajen (Re) Organizasyon tetikleyebilecek süzün

Çözünebilen bir tip 1 kollajen (col1) izolasyonu için geleneksel işlemleri de, uzun inkubasyon tampon ve fibrillerin zahmetli resuspensions of baştan sona yaklaşık 10 gün gerektirmektedir. Burada, biz az 3 saat küçük dermal biyopsilerden Süt1 arındırmak için bir araç açıklar.

Cilt Tip I Kolajen hazırlanması için geliştirilmiş bir yöntem

Tek veya birden fazla hücre dışı matris proteinleri nanolifler ve karmaşık oluşturulan nano elde etmek için bir yöntem tarif edilmektedir. Bu yöntem, doku mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarında çeşitli kullanım için ayarlanabilir kompozisyon ve mimarisi ile serbest duran protein bazlı malzemeleri oluşturmak için protein-yüzey etkileşimlerini kullanır.

ECM Protein Nanofiberler ve Nanoyapılar İşlenmiş Kullanılarak Yüzey başlatılan Meclisi

Burada, biz liflerin Basamaklandırılmış organizasyonu ile electrospun nanolif iskeleleri imal ve hücre morfolojisi / yönünü düzenleyen kendi uygulamalarını keşfetmek için bir protokol mevcut. Nanolif iskelelerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından Degrade'ler biyomedikal alanındaki uygulamalar geniş bir yelpazede sunuyoruz.

Fiber Teşkilatı geçişleri ile electrospun Nanolif iskeleleri

Bu çalışmada, kollajen, düz kas hücreleri ve endotel hücrelerinin doğrudan kültürlenmesi yoluyla canlı vasküler dokuların hızlı bir şekilde üretilmesi için bir teknik sunuyoruz. Ek olarak, tasarlanmış vasküler dokuların mekanik karakterizasyonu için yeni bir protokol tanımlanmıştır.

Vasküler Doku Rejenerasyon için Mühendislik 3D cellularized Kollajen jeller

Mikroakışkan cihazlar içinde fonksiyonel mikro dokuların oluşturulması, geleneksel hücre kültürü tekniklerinin mikrocihazlardaki sınırlı mekansal boyutlara uyarlanarak hücre fenotiplerinin stabilizasyonunu gerektirir. Kollajenin modifikasyonu, hepatositler gibi birincil hücreleri mikroakışkan doku modelleri olarak stabilize edebilen ultra ince kollajen düzeneklerinin katman katman birikmesine izin verir.

Microtissue Sabitleme için mikroakışkan Cihazlar Katman-katman Kolajen Biriktirme

İn vivo dokunun mimari özelliklerine, bileşenlerine ve mekanik özelliklerine benzeyen üç boyutlu yapıları tasarlamak için yenilikçi bir biyofabrikasyon tekniği geliştirilmiştir. Bu teknik, çok çeşitli dokuların in vivo mimarilerini yeniden üreten, ayrıntılı uzamsal özellikleri aktaran yeni geliştirilmiş bir kurban malzemesi olan BSA kauçuğuna sahiptir.

Üç boyutlu Biyomimetik Teknoloji: Roman Biorubber Kollajen Hidrojeller içinde Mikro ve Makro ölçekli Mimarileri Tanımlı oluşturur

Burada sunulan, mekanistik çalışmalar, hastalık modelleme ve tarama uygulamaları için uygun, çift kutuplu çok kuyulu bir plakada 48 dokudan oluşan paralel bir kültür için tasarlanmış bağ dokuları üretmek için bir protokoldür. Protokol, farklı organ ve türlerden fibroblastlarla uyumludur ve burada insan primer kardiyak fibroblastlarla örneklenmiştir.

Fibroblast Türetilmiş İnsan Tarafından Tasarlanmış Bağ Dokusu Tarama Uygulamaları için

Bu protokol, lifleri bir 3D kollajen hidrojel (kalınlığı &lt;250 μm) hizalamak için uzatma gerinim (germe) oluşturmak için sıvı akış yönü boyunca değişen geometriye sahip bir mikroakışkan kanalın kullanımını göstermektedir. Ortaya çıkan hizalama birkaç milimetre boyunca uzanır ve uzatma gerinim hızından etkilenir.

Uzun Menzilli Fiber Hizalamalı Mikromühendislik 3D Kollajen Hidrojelleri

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

Keşfedin, kollajen fibrillerinin nanoteknik desenlenmesini sağlayan kesme tabanlı ekstrüzyon yöntemiyle doku mühendisliği için hidrojel üretimini. Bu maliyet etkin protokol iyileşmeyi hızlandırır.

Doku Mühendisliği İçin Nanofibriler Desenli Kollajen Üretimi

Daha fazla video keşfet