Nanoscaled sea-island surfaces composed of thermoresponsive block copolymers were fabricated by the Langmuir-Schaefer method for controlling spontaneous cell adhesion and detachment. Both the preparation of the surface and the adhesion and detachment of cells on the surface were visualized.
Thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm)-immobilized surfaces for controlling cell adhesion and detachment were fabricated by the Langmuir-Schaefer method. Amphiphilic block copolymers composed of polystyrene and PIPAAm (St-IPAAms) were synthesized by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) radical polymerization. A chloroform solution of St-IPAAm molecules was gently dropped into a Langmuir-trough apparatus, and both barriers of the apparatus were moved horizontally to compress the film to regulate its density. Then, the St-IPAAm Langmuir film was horizontally transferred onto a hydrophobically modified glass substrate by a surface-fixed device. Atomic force microscopy images clearly revealed nanoscale sea-island structures on the surface. The strength, rate, and quality of cell adhesion and detachment on the prepared surface were modulated by changes in temperature across the lower critical solution temperature range of PIPAAm molecules. In addition, a two-dimensional cell structure (cell sheet) was successfully recovered on the optimized surfaces. These unique PIPAAm surfaces may be useful for controlling the strength of cell adhesion and detachment.
Nanostructured सतहों हाल ही में patterning, सेल संस्कृति, सफाई, और सतह स्विचिंग सहित अपनी विभिन्न संभावित अनुप्रयोगों के कारण पर्याप्त ध्यान आकर्षित किया है। उदाहरण के लिए, superhydrophobic कमल के पत्ते और अन्य संवेदनशील सतहों की nanostructure से प्रेरित सतहों बाहरी उत्तेजनाओं 1-4 करने के लिए प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं।
Langmuir फिल्म सबसे व्यापक रूप से अध्ययन बहुलक कोटिंग्स में से एक है। एक Langmuir फिल्म एक हवा-पानी इंटरफेस 5-8 पर amphiphilic अणुओं को छोड़ने के द्वारा बनाई है। फिल्म तो शारीरिक या रासायनिक सोखना द्वारा एक ठोस सतह पर स्थानांतरित किया जा सकता है, और एक ठोस सतह पर आणविक रचना क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर हस्तांतरण के तरीकों का उपयोग कर 9-12 नियंत्रित किया जा सकता। Langmuir फिल्म का घनत्व ठीक हवा-पानी इंटरफेस compressing द्वारा विनियमित किया जा सकता है। हाल ही में, इस विधि को भी nanoscaled समुद्री द्वीप स्ट्रक्चरल fabricating के लिए कारगर साबित हो गया हैamphiphilic copolymers ब्लॉक का उपयोग करके तों। Nanostructures हाइड्रोफोबिक क्षेत्रों की एक कोर और हाइड्रोफिलिक खंडों 13-17 का एक खोल से मिलकर ग्रहण कर रहे हैं। इसके अलावा, एक सतह पर nanostructures की संख्या इंटरफेस में ब्लॉक copolymer के अणु प्रति क्षेत्र (ए एम) को नियंत्रित करने के द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
हम एक मूल, अद्वितीय पाड़ मुक्त ऊतक इंजीनियरिंग दृष्टिकोण, सेल चादर इंजीनियरिंग पर ध्यान केंद्रित किया है एक तापमान संवेदनशील संस्कृति की सतह का उपयोग कर। विकसित प्रौद्योगिकी विभिन्न अंगों 18 के लिए पुनर्योजी उपचार के लिए लागू किया गया है। एक तापमान संवेदनशील संस्कृति की सतह एक सतह पर 19-27 पाली (एन -isopropylacrylamide) (PIPAAm), एक तापमान जिम्मेदार अणु, ग्राफ्टिंग द्वारा निर्मित किया गया था। PIPAAm और उसके copolymers प्रदर्शनी 32 डिग्री सेल्सियस के पास तापमान पर एक कम महत्वपूर्ण समाधान तापमान (LCST) जलीय मीडिया में। संस्कृति की सतह के तापमान में भी एक-उत्तरदायी alternati का प्रदर्शन hydrophobicity और hydrophilicity के बीच पर। 37 डिग्री सेल्सियस पर, PIPAAm-grafted सतह हाइड्रोफोबिक बन गया, और कोशिकाओं को आसानी से जुड़ी है और सतह पर साथ ही पारंपरिक टिशू कल्चर polystyrene पर proliferated। तापमान 20 डिग्री सेल्सियस के लिए उतारा गया है, सतह हाइड्रोफिलिक बन गया है, और कोशिकाओं अनायास सतह से अलग। इसलिए, सतह पर संवर्धित मिला हुआ कोशिकाओं के तापमान बदलकर एक अक्षुण्ण पत्रक के रूप में काटा जा सकता है। ये सेल आसंजन और टुकड़ी गुण भी एक सतह प्रयोगशाला प्रदर्शन 26, 27 के लिए Langmuir फिल्म कोटिंग द्वारा गढ़े द्वारा प्रदर्शित किए गए। Polystyrene (पी (एसटी)) और PIPAAm (St-IPAAm) से बना copolymers ब्लॉक के एक Langmuir फिल्म निर्मित किया गया था। एक विशिष्ट एक मीटर के साथ Langmuir फिल्म क्षैतिज एक hydrophobically संशोधित गिलास सब्सट्रेट करने के लिए हस्तांतरित किया जा सकता है। इसके अलावा, तापमान के जवाब में तैयार की सतह पर से कोशिका आसंजन और सेना की टुकड़ी का मूल्यांकन किया गया।
_content "> यहाँ, हम प्रोटोकॉल एक गिलास सब्सट्रेट पर थर्मामीटरों उत्तरदायी amphiphilic copolymers ब्लॉक से बना एक nanostructured Langmuir फिल्म के निर्माण के लिए का वर्णन है। हमारे विधि सतह विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में जैविक nanofilms के लिए एक प्रभावी निर्माण तकनीक प्रदान कर सकता है और अधिक सुविधा हो सकती है पर कोशिका आसंजन के प्रभावी नियंत्रण और एक सतह से सहज टुकड़ी।एक तापमान संवेदनशील सतह Langmuir-शेफ़र विधि द्वारा निर्मित किया गया था, और सेल आसंजन / टुकड़ी और सेल चादर वसूली के लिए सतह के गुणों को अनुकूलित किया गया। सतहों के निर्माण के लिए इस विधि का उपयोग करते हैं, कई कद?…
The authors have nothing to disclose.
This study was financially supported by the Creation of Innovation Centers for Advanced Interdisciplinary Research Program’s Project for Developing Innovation Systems “Cell Sheet Tissue Engineering Center (CSTEC)” of the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT), Japan.
N-isopropylacrylamide | Kohjin | No catalog number | |
Azobis(4-cyanovaleric acid) | Wako Pure Chemicals | 016-19332 | |
Styrene | 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 | |
Streptomycin | GIBCO BRL | 15140-163 | |
Penicillin | GIBCO BRL | 15140-122 | |
Trypsin-EDTA | Sigma | T4174 | |
FBS | Japan Bioserum | JBS-11501 | |
BAECs | Health Science Reserch Resources Bank | JCRB0099 | |
Cover Glasses | 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 | Tosoh | ||
Langmuir-Blodgett Deposition Troughs | KSV Instruments | KN 2002 | KSV NIWA Midium trough |
Nikon ECLIPSE TE2000-U | Nikon |