アクティブな細胞培養のための形状記憶ポリマー
Summary
培養中に地形を変更する機能を細胞培養基板を開発するための方法が説明されています。このメソッドは永続的な形状を記憶する能力を持つ形状記憶ポリマーとして知られているスマート材料を利用しています。この概念は、材料と幅広い用途に適応可能です。
Abstract
形状記憶ポリマーは、（SMPS）の固定、一時的な形状からそのような熱〜5程度の刺激の印加時にあらかじめ決められた永久的な形状に変更する能力を持っている"スマート"の材料のクラスです。典型的な形状記憶サイクルでは、SMPは、まず、その転移温度、T トランス [いずれかの融解温度（T m）またはガラス転移温度（T g）]よりも高い高温で変形される。変形は本質的に弾性であり、主に構成するネットワークのチェーン（ゴム弾性の理論に続く）のコンフォメーションエントロピーの減少につながります。外部の歪みや応力を一定に保ちながら変形SMPは、そのT トランス以下の温度に冷却される。冷却時、より硬質状態（半結晶性またはガラス）、速度論的にトラップまたは"フリーズ"巨視的な形状の固定につながるこの低エントロピー状態の物質の材料に移行。形状回復は継続的にストレスのない（制約されていない）状態でT トランスを介して材料を加熱することによってトリガされます。一時的な形状から永久的な形状への重大な変更、それらの熱力学的に有利、最大エントロピー状態にリラックスしてネットワークのチェーンを（取り戻した移動度を持つ）ことを可能にしています。
細胞は、その周囲の環境6の機械的性質を調査することが可能です。メカニズムは、経由する細胞とそれらの物理的な環境制御セルの動作との間の力学的相互作用が活発な研究の領域です。定義されている地形の基質は、これらのメカニズムの研究における強力なツールとして浮上している。メソスケール、マイクロスケール、および基板の地形のナノスケールのパターンは、セルの配置、細胞接着、および細胞の牽引力7-14を導くことが示されている。これらの知見は、細胞培養中に細胞とその物理的環境との間の力学的相互作用を制御し、分析するために基板の地形の可能性を強調しているが、これまでに用いられる基板は、一般的に消極的だったと文化の間に大幅に変更するようにプログラムすることができませんでした。この物理的な停滞は、培養中の細胞を制御するための地形基板の可能性を制限している。
ここでは、アクティブな細胞培養（ACC）SMPの基板は、基板の地形や変形のプログラム制御を提供するために、表面の形状記憶を採用することを紹介しています。これらの基板は、一時的な溝地形から二番目、ほぼ平坦な記憶地形に移行する能力を実証。地形の変化は、標準細胞培養条件下での細胞挙動を制御するために使用することができます。
Protocol
Discussion
NOA63のT gは簡単に硬化温度で制御することができます。我々は細胞互換性のある範囲内で誘発されることSMP基板を生成するために、これを使用する。 NOA63が乾燥したT gを下げる水により可塑化されるので、° Cが30及び37℃の間にぬれたTgの範囲を移動する125℃硬化させることにより乾燥したT gを増加
実証アクティブな細胞培養の基質は、細胞挙動?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者らは、ACC基板の準備と技術支援のためにケリーA.バークに感謝したいと思います。 。ら 、 バイオマテリアルに掲載された記事、デイビスKAに基づいて、動的な細胞の形状記憶ポリマー基板上への行動、 生体材料 、土井：10.1016/j.biomaterials.2010.12.006、著作権エルゼビア（2011）。この材料は、グラント番号DMR – 0907578の下NSFによってサポートされている作業に基づいています。
Materials
| Name of the reagent or instrument | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| NOA63 | Norland Products Inc. | NOA63 | Lot number 111 |
| Dogbone Punch | TestResource, Inc. Shakopee, MN | Scaled-down Type IV dogbone (ASTM D638-03) | |
| Benchtop Hydraulic Press | Carver | 3851 | |
| C3H10T1/2 Mouse Embryonic Fibroblasts | ATCC | CCL-226 | |
| Biological Safety Cabinet | Thermo Fisher | 1357 | |
| UV Lamp | Spectroline | SB-100PC | |
| Dynamic Mechanical Analyzer (DMA) | TA Instruments, Inc. | Q800 | |
| Inverted Fluorescence Microscope | Leica | Leica DMI 4000B | |
| Confocal Laser Scanning Microscope | Zeiss | LSM 710 | 20x/0.8 NA air or a 40x/1.30 NA oil objective |
References
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