Aqui nós descrevemos uma preparação superficial de hidrogel injetável à base de quitosana usando química imina dinâmico. São apresentados métodos para ajustar a força mecânica do hidrogel e sua aplicação em cultura de células 3D.
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Artigo de método
Preparação do hidrogel injetável à base de quitosana e sua aplicação em cultura de células 3D
Neste artigo
Resumo
Resumo
O protocolo apresenta um método fácil, eficiente e versátil para preparar hidrogel baseado em quitosana usando química imina dinâmico. O hidrogel é preparado misturando-se soluções de glicol quitosana com um gelator de polímero sintetizado benzaldeído finalizado e hidrogel com eficiência é obtidos em vários minutos à temperatura ambiente. Por razões diferentes entre quitosana glicol, gelator de polímero e conteúdo de água, obtêm-se versátil hidrogel com tempos diferentes de gelificação e rigidez. Quando danificadas, o hidrogel pode recuperar suas aparições e módulo de elasticidade, devido a reversibilidade das obrigações imina dinâmico como crosslinkages. Esta auto reparáveis propriedade permite que o hidrogel ser injetável, uma vez que pode ser auto curado de peças espremidas de um hidrogel em massa integral após o processo de injeção. O hidrogel é também multi sensível a muitos estímulos bio-ativos devido ao status de equilibração diferente das obrigações imina dinâmico. Este hidrogel foi confirmado como bio-compatível e células de fibroblasto de rato L929 foram incorporados procedimentos padrão e a proliferação das células foi facilmente avaliada por um processo de cultivo de células 3D. O hidrogel pode oferecer uma plataforma ajustável para diferentes pesquisas onde um mímico fisiológico de um ambiente 3D para as células é lucrou. Juntamente com suas propriedades multi responsivos, auto reparáveis e injetáveis, o hidrogel potencialmente pode ser aplicados como várias transportadoras para drogas e células em futuras aplicações biomédicas.
Introdução
Hidrogel é materiais de polímero reticulado com grandes quantidades de água e propriedades mecânicas macias, e eles têm sido usados em muitas aplicações bio-medical1,2. Hidrogel pode oferecer um ambiente suave e molhado, que é muito semelhante ao ambiente fisiológico para células em vivo. Portanto, hidrogel tornaram-se uma das plataformas mais populares para cultura de células 3D3,4. Em relação à cultura de pilha do prato de Petri 2D, cultura de células 3D avançou rapidamente para oferecer que uma matriz extracelular (ECM) imitou o microambien....
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Protocolo
atenção: favor consultar todas as fichas de dados de segurança (MSDS) antes do uso. Por favor, use as práticas de segurança adequadas ao realizar experimentos de química, incluindo o uso de uma coifa e equipamento de protecção pessoal (óculos de segurança, luvas de proteção, jaleco, etc.). O protocolo exige célula padrão manipulação técnicas (esterilização, recuperação da célula, célula passagem, congelamento de célula, coloracao celular, etc).
1. preparação do hidrogel
- síntese do benzaldeído finalizado di-acrescida de polietileno glicol (PEG DF)
- pré-dessecação de PEG polímero
- p....
- pré-dessecação de PEG polímero
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Resultados
Uma apresentação esquemática do presente protocolo na preparação do hidrogel e seu uso como cultura de células 3D é oferecida na Figura 1. Informações do hidrogel conteúdo e rácios, preparados com diferentes forças mecânicas estão resumidas na tabela 1. O hidrogel é auto reparáveis e reologia Propriedade apresenta rigidez do hidrogel por módulo de armazenamento versus teste de frequência na Figura 2. As imagens confocal de célula e números de te.......
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Discussão
O hidrogel apresentado neste protocolo (Figura 1) tem dois componentes principais: a polímero natural quitosana de glicol e um sintético benzaldeído encerrado gelator polímero PEG do DF, que são ambos os materiais biocompatíveis. Síntese do DF PEG é apresentado utilizando uma reação de modificação de uma etapa. PEG, de peso molecular 4.000 foi escolhida no presente protocolo em preocupações de solubilidade, eficiência de modificação, bem como rigidez de hidrogel. Uma série de hidrogel com di.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Esta pesquisa foi apoiada pelo National Science Foundation da China (21474057 e 21604076).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Glicol quitosana | Wako Pure Chemical Industries | 39280-86-9 | 90% grau de desacetilação |
| 4-Carboxibenzaldeído | Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD | 619-66-9 | 99% |
| N, N'-diciclohexilcarbodiimida | Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD | 538-75-0 | 99% |
| Cloreto de cálcio anidro | Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD | 10043-52-4 | 96% |
| 4-dimetilamiopryidina | Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD | 1122-58 | 99% |
| Polietilenoglicol | Reagente Químico Sino-pharm | 5254-43-7 | 99% |
| Reagente Químico Sino-pharm | Tetrahidrofurano | 109-99-9 | 99% |
| Reagente Químico Sino-pharm | Tolueno | 108-88-3 | 99% |
| Éter etílico | Reagente Químico Sino-pharm | 60-29-7 | 99% |
| Reagente químico de ácido acético | Sino-pharm | 64-19-7 | 99% |
| CaCl2 anidro | Reagente químico Sino-pharm | 10043-52-4 | 99% |
| Diacetato de fluoresceína | Sigma | 596-09-8 | 99% |
| Iodeto de propídio | Sigma | 25535-16-4 | 94% |
| RPMI-1640 meio de cultura | Gibco | ||
| Soro bovino fetal | Gibco | ||
| Tripsina-EDTA | Gibco | 0,25% | |
| PBS | Solarbio | 0,01 M | |
| Solução de estreptomicina de penicilina | Hyclone | 10.000 U / mL | |
| Reômetro | TA Instrumento | AR-G2 | |
| Zeiss | 710-3channel | ||
| L929 células | ATCC | NCTC clone 929; Célula L, L929, derivada do Evaporador Strain L | |
| EYELA | N-1100 | ||
| agulha de calibre 48 | Microscópio ShanghaiZhiyu Medical Material Co., LTD | Microscópio de 48 calibres | |
| Leica | DM3000 B | ||
| Software de microscópio | Imaris | ||
| Pistola de calor | Confu | KF-5843 | |
| placa de Petri | NEST |
Referências
- Hoffman, A. S. Hydrogels for biomedical applications. Adv. Drug. Deliver. Rev. 64, 18-23 (2012).
- Seliktar, D. Designing cell-compatible hydrogels for biomedical applications. Science. 336 (6085), 1124-1128 (2012).
- Tibbitt, M. W., Anseth, K. S.
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Reimpressões e permissões
