Préparation de thermosensible surfaces nanostructurées pour l'ingénierie tissulaire

Summary

Des surfaces d’îles marines à l’échelle nanométrique composées de copolymères séquencés thermosensibles ont été fabriquées par la méthode Langmuir-Schaefer pour contrôler l’adhésion et le détachement cellulaires spontanés. La préparation de la surface ainsi que l’adhésion et le détachement des cellules à la surface ont été visualisés.

Abstract

Des surfaces immobilisées en poly(N-isopropylacrylamide) thermoréactives (PIPAAm) pour contrôler l’adhésion et le détachement cellulaires ont été fabriquées par la méthode Langmuir-Schaefer. Des copolymères séquencés amphiphiles composés de polystyrène et de PIPAAm (St-IPAAms) ont été synthétisés par polymérisation radicalaire par transfert de chaîne d’addition-fragmentation réversible (RAFT). Une solution chloroforme de molécules de St-IPAAm a été doucement déposée dans un appareil en auge de Langmuir, et les deux barrières de l’appareil ont été déplacées horizontalement pour comprimer le film afin de réguler sa densité. Ensuite, le film St-IPAAm Langmuir a été transféré horizontalement sur un substrat de verre modifié hydrophobe par un dispositif fixé en surface. Les images de microscopie à force atomique ont clairement révélé des structures d’îles marines à l’échelle nanométrique à la surface. La force, la vitesse et la qualité de l’adhésion et du détachement des cellules sur la surface préparée ont été modulées par les changements de température dans la plage de température critique inférieure de la solution des molécules PIPAAm. De plus, une structure cellulaire bidimensionnelle (feuille de cellule) a été récupérée avec succès sur les surfaces optimisées. Ces surfaces PIPAAm uniques peuvent être utiles pour contrôler la force de l’adhésion et du détachement cellulaires.

Introduction

surfaces nanostructurées ont récemment attiré une attention considérable en raison de leurs diverses applications potentielles, y compris les motifs, la culture cellulaire, le nettoyage et la commutation de surface. Par exemple, les surfaces superhydrophobes inspirées par la nanostructure de la feuille de lotus et d' autres surfaces sensibles sont capables de réagir à des stimuli externes ^1-4.

Le film de Langmuir est l'un des revêtements les polymères les plus étudiés. Un film de Langmuir est formé en déposant des molécules amphiphiles sur une interface air-eau ^8/5. Le film peut alors être transféré sur une s....

Protocol

1. Synthèse du bloc polystyrène- -poly (N -isopropylacrylamide) par deux étapes réversible transfert de chaîne Addition-fragmentation (RAFT) Radical Polymerization

1. Dissoudre le styrène (153,6 mmol), de 4- cyano-4 (ethylsulfanylthiocarbonyl) d'acide sulfanylpentanoic (TCE, 0,2 mmol) et de 4,4'-azobis (acide 4-cyanovalérique) (ACVA; 0,04 mmol) dans 40 ml de 1, 4-dioxane. Congeler la solution dans de l'azote liquide sous vide pendant 15-20 min pour éliminer les espèces réactives et progressivement décongeler à la température ambiante. Assurez-vous que la solution est complètement décongelé et répéter ce cycle de dégazage gel-pomp....

Results

Les copolymères à blocs composés de polystyrène et de poly (N -isopropylacrylamide) (St-IPAAms) avec des poids moléculaires spécifiques ont été synthétisés par polymérisation radicalaire RAFT. TCE a été préparée en tant qu'agent de transfert de chaîne tel que décrit dans Moad et al. , ^28. Deux molécules St-IPAAM de différentes longueurs de chaîne ont été synthétisés PIPAAm et les polymères à blocs obtenus sont caractérisés par ¹ H résonance magnéti.......

Discussion

Une surface sensible à la température a été fabriquée par le procédé de Langmuir-Schaefer et les propriétés de surface pour l'adhérence cellulaire / détachement et une feuille de recouvrement cellulaire ont été optimisées. Lors de l'utilisation de cette méthode pour la fabrication de surfaces, plusieurs étapes sont critiques. La composition moléculaire des molécules St-IPAAM a un effet important sur la structure de la surface et la stabilité de la surface, et par extension, sur l'adhérence cellulaire et de d.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
N-isopropylacrylamide	Kohjin		Sans numéro de catalogue
Azobis(acide 4-cyanovalérique)	Wako Pure Chemicals	016-19332
Styrène	Sigma-Aldrich	S4972
1,3,5-trioxane	Sigma-Aldrich	T81108
1,4-dioxane	Wako Pure Chemicals	045-24491
	DMEM Sigma  ;	D6429
PBS	Nakarai	11482-15
Streptomycine	GIBCO BRL	15140-163
Pénicilline	GIBCO BRL	15140-122
Trypsine-EDTA	Sigma	T4174
FBS	Japon Biosérum	JBS-11501
BAECs	Health Science Reserch Resources Bank	JCRB0099
Lunettes de protection	Matsunami Glass Industry	C024501
AFM NanoScope V	Veeco
1H NMR INOVA 400	Varian, Palo Alto
ATR/FT-IR NICOLET 6700	Thermo Scientific
GPC HLC-8320GPC	Tosoh
TSKgel Super AW2500, AW3000, AW4000	Auges de dépôt Tosoh
Langmuir-Blodgett  ;	KSV Instruments	KN 2002	KSV NIWA Auge Midium
Nikon ECLIPSE TE2000-U	Nikon