Độ phân tán glucose trong các cấu trúc hỗ trợ kĩ thuật mô có tế bào gắn kết

Biotechnology Letters - Tập 38 - Trang 183-190 - 2015
Hazwani Suhaimi1, Diganta Bhusan Das1
1Department of Chemical Engineering, Loughborough University, Loughborough, UK

Tóm tắt

Để xác định hệ số phân tán glucose hiệu quả trong các cấu trúc xốp có tế bào gắn kết nhằm hiểu tầm quan trọng của sự khuếch tán dinh dưỡng trong các phản ứng sinh học kĩ thuật mô. Sự phát triển của tế bào đã thay đổi cấu trúc hình thái của các cấu trúc hỗ trợ, làm giảm không gian lỗ hiệu quả và, không thể tránh khỏi, giảm độ khuếch tán glucose hiệu quả trong các cấu trúc hỗ trợ đã chọn, cụ thể là, các cấu trúc collagen, poly(L-lactide) và poly(caprolactone) giảm từ 3,7 × 10−9 xuống 3,2 × 10−9 m2/s, 1,4 × 10−10 xuống 9,1 × 10−11 m2/s và 1,8 × 10−10 xuống 1,3 × 10−10 m2/s, tương ứng. Sự hiện diện của tế bào theo thời gian trong quá trình nuôi cấy tế bào giảm khả năng di động của glucose. Các kết quả này có thể dự đoán các profile nồng độ glucose trong các mô nhân tạo dày.

Từ khóa

#glucose #độ phân tán #cấu trúc xốp #kĩ thuật mô #tế bào

Tài liệu tham khảo

Abdullah NS, Jones DR, Das DB (2009) Nutrient transport in bioreactors for bone tissue growth: why do hollow fibre membrane bioreactors work? Chem Eng Sci 64:109 Ahn G, Kim Y, Lee SW, Jeong YJ, Son H, Lee D (2014) Effect of heterogeneous multi-layered gelatin scaffolds on the diffusion characteristics and cellular activities of preosteoblasts. Macro Res 22:99–107 Awad HA, Butler DL, Harris MT, Ibrahim RE, Wu Y, Young RG, Kadiyala S, Boivin GP (2000) In vitro characterization of mesenchymal stem cell-seeded collagen scaffolds for tendon repair: effects of initial seeding density on contraction kinetics. J Biomed Mat Res Part A 51:233–240 Bettinger CJ, Weinberg EJ, Kulig KM, Vacanti JP, Wang Y, Borenstein JT, Langer R (2006) Three-dimensional microfluidic tissue-engineering scaffolds using a flexible biodegradable polymer. Adv Mat 18:165–169 Brown RA, Sethi KK, Gwanmesia I, Raemdonck D, Eastwood M, Mudera V (2002) Enhanced fibroblast contraction of 3D collagen lattices and integrin expression by TGF-β1 and –β3: mechanoregulatory growth factors? Exp Cell Res 274:310–322 Chao TC, Das DB (2015) Numerical simulation of coupled cell motion and nutrient transport in NASA’s rotating bioreactor. Chem Eng J 259:961–971 Cheema U, Rong Z, Kirresh O, MacRobert AJ, Vadgama P, Brown RA (2012) Oxygen diffusion through collagen scaffolds at defined densities: implications for cell survival in tissue models. J Tissue Eng Reg Med 6:77–84 Daniele MA, Adams AA, Naciri J, North SH, Ligler FS (2014) Interpenetrating networks based on gelatin methacrylamide and PEG formed using concurrent thiol click chemistries for hydrogel tissue engineering scaffolds. Biomaterials 35:1845–1856 Fiedler T, Belova IV, Murch GE, Poologasundarampillai G, Jones JR, Roether JA, Boccaccini AR (2014) A comparative study of oxygen diffusion in tissue engineering scaffolds. J Mat Sci 25:2573–2578 Gutenwik J, Nilsson B, Axelsson A (2004) Determination of protein diffusion coefficients in agarose gel with a diffusion cell. Biochem Eng J 19:1–7 Kang HG, Kim SY, Lee YM (2006) Novel porous gelatin scaffolds by overrun/particle leaching process for tissue engineering applications. J Biomed Mat Res Part B App Biomater 79B:388–397 Kang TY, Kang HW, Hwang CM, Lee SJ, Park J, Yoo JJ, Cho DW (2011) The realistic prediction of oxygen transport in a tissue-engineered scaffold by introducing time-varying effective diffusion coefficients. Acta Biomater 7:3345–3353 Leddy HA, Awad HA, Guilak F (2004) Molecular diffusion in tissue-engineered cartilage constructs: effects of scaffold material, time, and culture conditions. J Biomed Mat Res Part B: Appl Biomater 70B:397–406 Park DY, Mun CH, Kang E, No DY, Ju J, Lee SH (2014) One-stop microfiber spinning and fabrication of a fibrous cell-encapsulated scaffold on a single microfluidic platform. Biofabrication 6:1–7 Suhaimi H, Wang S, Thornton T, Das DB (2015) On glucose diffusivity of tissue engineering membranes and scaffolds. Chem Eng Sci 126:244–256 Wu X, Liu Y, Li X, Wen P, Zhang Y, Long Y, Wang X, Guo Y, Xing F, Gao J (2010) Preparation of aligned porous gelatin scaffolds by unidirectional freeze-drying method. Acta Biomater 6:1167–1177