Summary

形状记忆聚合物主动细胞培养

Published: July 04, 2011
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Summary

一个能力地形变化,在文化发展与细胞培养基质的方法是描述。该方法使被称为形状记忆聚合物,有能力记住一个永久的形状的智能材料的使用。这个概念是适应的材料和应​​用的广泛。

Abstract

形状记忆聚合物(SMPS)是一类的“智能”材料,有能力从一个固定的,临时的形状改变预先确定的形状后应用的刺激, 热1-5永久的。 SMP是一个典型的形状记忆周期,首先在比其转变温度T [熔融温度(T )或玻璃化转变温度(Tg)]更高的高温变形。变形是弹性的性质和主要信息的构成的网络链(以下橡胶弹性理论)的构象熵的减少。变形的SMP,然后冷却到低于其T反温度,同时保持外部的应变或应力常数。在冷却过程中,材料过渡到更严格的状态(半结晶或玻璃状),其中动力学陷阱或“冻结”在这种低熵状态,导致宏观形状固定的材料。触发形状恢复是通过不断加热材料通过T 下一个无压力的条件(无约束)。使连锁网络(收复流动)放宽到其热力学的青睐,最大熵的状态,从临时形状的重大变化的永久的形状。

细胞是能够测量的力学性能及其周边环境6。机械细胞之间的相互作用和他们的物理环境控制细胞的行为的机制,通过活跃的研究领域。定义地形基板已成为功能强大的工具,在这些机制的调查。尺度,微观和纳米基板地形模式,已被证明直接单元格对齐方式,细胞粘附和细胞牵引力7-14。这些发现强调基板地形控制和检测机械在细胞培养细胞和它们的物理环境之间的相互作用的潜力,但日期基板一般都被动,不能编程的显着变化,在文化。这个物理瘀有限地形基板,以控制细胞培养的潜力。

在这里,活跃的细胞培养(ACC),SMP的基板介绍,聘请的表面形状记忆提供编程控制基板地形和变形。这些基板展示从一个临时的沟槽地形过渡到第二个,近持平记忆地形的能力。这种地形的变化,可以用来控制细胞标准的细胞培养条件下的行为。

Protocol

1。温紫外光固化的NOA63 开发一个自定义的固化室商会使用载玻片(75毫米x 25毫米x 1毫米),1毫米厚的聚四氟乙烯垫片,及铝合金板(75毫米× 25毫米× 3毫米),如图1所示。使用小型长尾夹一起举行。 通过在聚四氟乙烯垫片孔使用18号针头注入到腔NOA63。 NOA63可以轻轻加热,以减轻注射。 广场上设置在125 ° C,并允许以一个统一的温度加热5分钟热板腔。 预…

Discussion

的NOA63 Tg可以很容易地通过固化温度控制。我们用这个生成SMP基板,可以在单元格中的兼容范围引发。 NOA63是由水,降低干燥 Tg塑化,所以我们增加了固化在125 ° C至30日和37 ° C之间移动的Tg范围湿干 Tg

激活的细胞培养基质表明,能够控制细胞的行为。微丝重组的结果,强调控制和化验动态基板上的细胞行为的潜力。硫化模具和压花形状的基础?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

作者要感谢提供技术援助与ACC基材的准备凯利A.伯克。的文章发表生物材料,戴维斯KA, ,动态细胞行为的形状记忆聚合物衬底材料 ,DOI:10.1016/j.biomaterials.2010.12.006,版权爱思唯尔(2011年)的基础上。基于这种材料是由美国国家科学基金会的支持下批准号DMR – 0907578工作。

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

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Cite This Article
Davis, K. A., Luo, X., Mather, P. T., Henderson, J. H. Shape Memory Polymers for Active Cell Culture. J. Vis. Exp. (53), e2903, doi:10.3791/2903 (2011).

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