Gradient de déformation puce pour des comportements cellulaires stimulants en Hydrogel chargés de cellule

Résumé

Cet article présente une approche simple non continu dégradés souches statiques sur un hydrogel concentrique chargés de cellule pour réguler l’alignement de la cellule pour l’ingénierie tissulaire.

Résumé

Guide artificiel pour alignement cellulaire est un sujet d’actualité dans le domaine de l’ingénierie tissulaire. La plupart de la recherche antérieure a enquêté sur alignement cellulaire induite par la souche unique, sur un hydrogel de cellules chargées en utilisant des procédés expérimentaux complexes et massive, contrôle des systèmes, qui sont généralement associés aux problèmes de contamination. Ainsi, dans cet article, nous proposons une approche simple pour renforcer un gradient allongement statique à l’aide d’une puce fluidique avec un couvercle en plastique de PDMS et un substrat de verre transparent UV pour la stimulation du comportement cellulaire dans un hydrogel en 3D. Prépolymère de cellule photo-en surcharge dans la chambre fluidique peut générer une membrane PDMS courbe convexe sur la couverture. Après réticulation UV, grâce à une composition circulaire concentrique sous la membrane PDMS incurvé et tampon de lavage, un micro-environnement pour cellule chargée de l’enquête comportements sous une variété de souches dégradés est autonome établie sur un seul circuit fluidique, sans instruments externes. Les cellules NIH3T3 ont été démontrées après avoir observé le changement dans la tendance de l’alignement cellulaires sous la direction de géométrie, en collaboration avec stimulation de souche, qui variait de 15 à 65 % sur hydrogels. Après 3 jours d’incubation, la géométrie de l’hydrogel a dominé l’alignement de la cellule sous contrainte de compression faible, où les cellules alignement le long de la direction d’élongation hydrogel sous contrainte de compression élevé. Entre eux, les cellules ont montré alignement aléatoire en raison de la dissipation de l’orientation radicale de l’allongement de l’hydrogel et la direction de la géométrie de l’hydrogel à motifs.

Introduction

Agissant comme un matériel de bloc qui imite un micro-environnement natif, un hydrogel contenant la matrice extracellulaire (ECM) peut reconstruire biomimétique tissu échafaudages pour soutenir la croissance des cellules. Pour posséder les fonctions d’un tissu, alignement de cellule organisée est une condition essentielle. 2D (c'est-à-dire les cellules cultivées sur une surface) et 3D (c.-à-d. les cellules encapsulées dans un hydrogel) divers alignements de cellules ont été obtenues en culture ou d’encapsulation des cellules dans ou sur des substrats flexibles avec micro- ou nano-modèles¹. Alignement de cellule 3D en microarch....

Protocole

1. Synthèse GelMA

1. Pesez 10 g de poudre de gélatine et ajoutez-la dans une fiole en verre avec 100 ml de solution saline tamponnée au phosphate (DPBS) de Dulbecco. Placez un barreau d’agitation magnétique dans le ballon et placez le ballon sur une plaque chauffante à agiter.
2. Couvrez le ballon d’une feuille d’aluminium pour éviter l’évaporation de l’eau. Réglez la température de la plaque chauffante à 50-60 °C et l’agitateur à 100 tr/min pendant 1 h pour bien dissoudre la poudre de gélatine.
3. Une fois la gélatine dissoute, ajoutez 8 ml d’anhydride méthacrylique très lentement (une goutte par seconde) à l’aide d’une pipette. Laisser réagir ....

Résultats

Pour comparer les variations mécaniques entre chaque hydrogel circulaire dans la puce de stimulation souche gradient dûment rempli, nous avons mesuré la largeur de chaque circulaire hydrogel dans deux des puces mêmes, avec des volumes d’injection 0 µl (Figure 4 a) et 40 µL (Figure 4 b), respectivement. Les allongements pour cent à chaque cercle ont été calculés en divisant les allongements dans la puce 40 µL-injecté par les large.......

Discussion

Dans cet article, nous présentons une approche simple de comparer le comportement de l’alignement de cellule après orientation forme hydrogel et stretch traction. Une membrane souple de PDMS crée une courbe en forme de dôme pour générer les différentes hauteurs des hydrogels circulaires concentriques. Après avoir relâché la pression, la membrane PDMS applique automatiquement la force pour les hydrogels micro à motifs pour former la souche dégradé/allongement, avec un maximum au centre et au moins à la limite extérieure. .......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Tube microcentrifuge noir de 1,5 mL	Argos Technologies  ;	03-391-161 Celui-ci	peut être remplacé par une couleur neutre de tube de 1,5 mL recouvert d’une feuille d’aluminium
10x DPBS	Sigma-Aldrich	56064C
Alexa Fluor 488 phalloïdine  ;	Invitrogen	A12379  ;
BSA	Sigma	A1595
Sonde moléculaire	de calcéine	C1430	Pour le marquage de cellules viables
CCD	PCO. Imagerie	Pixelfly qe
Solution de perméation de la membrane cellulaire	Sigma-Aldrich	X100	0,5 % Triton X-100 pour la perméabilité de la membrane cellulaire
DAPI	Sigma-Aldrich	D8417	Coloration du noyau cellulaire Membrane
dialyse	Sigma-Aldrich	D9527	Seuil de coupure du poids moléculaire = 14 000
DMEM	Gibco	11995-065
Ruban adhésif double face	3M	8003
FBS	Hyclone	SH30071.03
Gélatine	Sigma-Aldrich	G2500	force du gel 300, type A, à partir de peau de porc
Générateur de couronne électronique haute fréquence	Produits électrotechniques	MODÈLE BD-20
Anhydride méthacrylique	Sigma-Aldrich	276685
Micro seringue	Hamilton	80501	50 &mu ; L  ;
Microscope	Olympus	IX71	Comprend deux jeux de filtres : LF405/LP-B-000 et LF488/LP-C-000 de Semrock Machine à
plasma d’oxygène	Plasma Harrick	PDC-001
Paraformaldéhyde	Sigma-Aldrich	P6148	Pour la fixation de la cellule
PDMS	DOW CORNING	Sylgard 184	Mélange pour la fabrication de moulage de puces PDMS
Pen-Strep	Gibco	10378-016	Pénicilline/Streptomycine
Photoinitiateur	CIBA	Irgacure 2959
Iodure de propidium	Sigma-Aldrich	P4170	Pour l’étiquetage des cellules mortes
Stérile Gobelet de filtration	Millipore	SCGPT05RE
TMSPMA	Sigma-Aldrich	440159	Pour l’immobilisation de l’hydrogel
Ultrasoniseur	Delta	D150H	150W, 43kHz
Lumière UV	DAIHAN	WUV-L10
Lyophilisateur	FIRSTEK	150311025
NIH3T3(fibroblast)	Institut de Recherche et de Développement de l’Industrie Alimentaire(FIRDI)	08C0011
MOXI Z Mini Compteur de Cellules	Automatisé ORFLO	MXZ001

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