Microfluidique génipine dépôt Technique de la culture avancée de microélectrodes vasculaires musculaires Thin Films

Eric S. Hald; Kerianne E. Steucke; Jack A. Reeves; Zaw Win; Patrick W. Alford

doi:10.3791/52971

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Article de méthode

Microfluidique génipine dépôt Technique de la culture avancée de microélectrodes vasculaires musculaires Thin Films

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DOI :

10.3791/52971

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26 juin 2015

Eric S. Hald¹ , Kerianne E. Steucke¹ , Jack A. Reeves¹ , Zaw Win¹ , Patrick W. Alford¹

¹Department of Biomedical Engineering, University of Minnesota

Dans cet article

Résumé

Nous présentons une méthode pour le dépôt microfluidique de génipine et de fibronectine sur des substrats PDMS, permettant une viabilité prolongée des tissus denses en cellules musculaires lisses vasculaires. Cette méthode de fabrication tissulaire est combinée à la technologie précédente de couche mince musculaire vasculaire pour mesurer la contractilité vasculaire au cours de l’évolution temporelle de la maladie.

Résumé

La nature chronique de la progression des maladies vasculaires nécessite le développement de techniques expérimentales qui simulent les comportements vasculaires physiologiques et pathologiques sur des échelles de temps pertinentes pour la maladie. Auparavant, l’impression par microcontact a été utilisée pour fabriquer des imitations artérielles fonctionnelles bidimensionnelles par le biais de la structuration de protéines de matrice extracellulaire comme signaux de guidage pour l’organisation des tissus. Des couches minces de muscles vasculaires ont utilisé ces mimiques pour évaluer la contractilité fonctionnelle. Cependant, la technique de fabrication d’impression par microcontact utilisée intègre généralement des substrats PDMS hydrophobes. Au fur et à mesure que le tissu retourne la matrice extracellulaire sous-jacente, les nouvelles protéines doivent subir un changement de conformation ou une dénaturation afin d’exposer les résidus d’acides aminés hydrophobes aux surfaces hydrophobes du PDMS pour la fixation, entraînant une bioactivité altérée des protéines de la matrice, une délamination et la mort des tissus.

Ici, nous présentons une technique de dépôt microfluidique pour la structuration du composé de réticulation génipine. La génipine sert d’intermédiaire entre les tissus à motifs et les substrats PDMS, permettant aux cellules de déposer des protéines de matrice extracellulaire nouvellement synthétisées sur une surface plus hydrophile et de rester attachées aux substrats PDMS. Nous montrons également que les protéines de la matrice extracellulaire peuvent être modelées directement sur la génipine déposée, ce qui permet de dicter la structure tissulaire modifiée. Les tissus fabriqués avec cette technique montrent une grande fidélité dans l’alignement structurel et la fonction contractile du tissu musculaire lisse vasculaire dans un modèle de film mince musculaire vasculaire. Cette technique peut être étendue à l’aide d’autres types de cellules et fournit le cadre d’une étude future de la fonctionnalité chronique des tissus et des organes.

Introduction

Les maladies vasculaires, tels que le vasospasme cérébral ^{1,2, 3} hypertension, l'athérosclérose et ^4, se développent lentement, sont généralement de nature chronique, et impliquent dysfonctionnel génération de force par les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Nous visons à étudier ces dysfonctionnements vasculaires progresse lentement à l'aide de méthodes in vitro avec un contrôle plus fin des conditions expérimentales que les modèles in vivo. Films musculaires vasculaires Nous avons déjà développés minces (vMTFs) pour mesurer la contractilité fonctionnelle in vitro conçus tissus cardiovasc....