Căn chỉnh vi mô của sợi collagen để nuôi cấy tế bào in vitro

Springer Science and Business Media LLC - Tập 8 - Trang 35-41 - 2006
Philip Lee1, Rob Lin1, James Moon1, Luke P. Lee1
1Biomolecular Nanotechnology Center, Berkeley Sensor and Actuator Center, Department of Bioengineering, University of California, Berkeley

Tóm tắt

Các gel ba chiều được tạo ra với sợi collagen được căn chỉnh đã được mẫu hóa in vitro bằng cách sử dụng các kênh vi mô. Hướng của sợi collagen đóng vai trò quan trọng trong quá trình tín hiệu tế bào cho nhiều mô in vivo, nhưng việc căn chỉnh khó có thể đạt được in vitro. Đối với căn chỉnh sợi collagen vi mô, dung dịch collagen được phép polymer hóa bên trong các kênh polydimethyl siloxane (PDMS) có độ rộng từ 10 đến 400 μm. Hướng của sợi collagen tăng lên với độ rộng kênh nhỏ hơn, trung bình 12 ± 6 độ so với song song cho các kênh có độ rộng từ 10 đến 100 μm. Trong các kênh này, 20–40% số sợi nằm trong khoảng 5 độ so với trục kênh. Các tế bào nội mô động mạch bò biểu hiện GFP-tubulin được nuôi cấy trên nền collagen đã căn chỉnh và nhận thấy rằng chúng kéo dài theo hướng của các sợi. Việc sử dụng các gel collagen đã được căn chỉnh một cách nhân tạo có thể được áp dụng cho việc nghiên cứu chuyển động tế bào, tín hiệu, sự phát triển và sự phân hóa.

Từ khóa

#collagen #microfluidic #cell culture #alignment #in vitro

Tài liệu tham khảo

H.A. Awad, D.L. Butler, G.P. Boivin, F.N. Smith and P. MalaviyaB. Huibregtse, and A.I. Caplan, Tissue Eng 5, 267–277 (1999).

A.O. Brightman, B.P. Rajwa, J.E. Sturgis, M.E. McCallister and J.P. Robinsonand S.L. Voytik-Harbin,Biopolymers 54, 222–234 (2000).

C.S. Chen, M. Mrksich, S. Huang and G.M. Whitesidesand D.E. Ingber, Science 276, 1425–1428 (1997).

D.T. Chiu, N.L. Jeon, S. Huang, R.S. Kane and C.J. WargoI.S. Choi, D.E. Ingber, and G.M. Whitesides, Proc Natl Acad Sci USA 97, 2408–2413 (2000).

C.J. Connon and K.M. MeekWound Repair Regen 11, 71–78 (2003).

E. Cukierman, R. Pankov and D.R. Stevensand K.M. Yamada, Science 294, 1708–1712 (2001).

M.J. Dalby, M.O. Riehle, S.J. Yarwood and C.D. Wilkinsonand A.S. Curtis, Exp Cell Res 284, 274–282 (2003).

N. Dubey and P.C. Letourneauand R.T. Tranquillo, Exp Neurol 158, 338–350 (1999).

H.J. Evans, J.K. Sweet, R.L. Price and M. Yostand R.L. Goodwin, Am J Physiol Heart Circ Physiol 285, H570–578 (2003).

A. Folch, A. Ayon, O. Hurtado and M.A. Schmidtand M. Toner, J Biomech Eng 121, 28–34 (1999).

J. Glass-Brudzinski, D. Perizzolo and D.M. Brunette, J Biomed Mater Res 61, 608–618 (2002).

D. Grant, M. Cid and M.C. Kibbeyand H. Kleinman, Lab Invest 67, 805-806; author reply 807–808(1992).

L.G. Griffith Ann N Y Acad Sci 961, 83–95 (2002).

S. Guido and R.T. TranquilloJ Cell Sci 105 (Pt 2), 317–331 (1993).

K.E. Kadler, D.F. Holmes and J.A. Trotterand J.A. Chapman, Biochem J 316(Pt 1), 1–11 (1996).

I. Kaverina and O. Krylyshkinaand J.V. Small, Int J Biochem Cell Biol 34, 746–761 (2002).

H.K. Kleinman, L. Luckenbill-Edds, F.W. Cannon and G.C. Sephel, Anal Biochem 166, 1–13(1987).

M. Kuzuya, S. Satake, M.A. Ramos, S. Kanda and T. KoikeK. Yoshino, S. Ikeda, and A. Iguchi, Exp Cell Res 248, 498–508 (1999).

N.L. Jeon, H. Baskaran, S.K. Dertinger, G.M. Whitesides and L. Van de Waterand M. Toner, Nat Biotechnol 20, 826–830 (2002).

V.A. Liu and W.E. Jastromband S.N. Bhatia, J Biomed Mater Res 60, 126–134 (2002).

G.R. Martin and H.K. KleinmanHepatology 1, 264–266 (1981).

N. Matsumoto, S. Horibe, N. Nakamura, T. Senda and K. Shinoand T. Ochi, Arch Orthop Trauma Surg 117, 215–221 (1998).

C. Miller and S. Jeftinijaand S. Mallapragada, Tissue Eng 7, 705–715 (2001).

C. Miller and S. Jeftinijaand S. Mallapragada, Tissue Eng 8, 367–378 (2002).

I. Nagata and A. Kawanaand N. Nakatsuji, Development 117, 401–408 (1993).

B.A. Nasseri, I. Pomerantseva, M.R. Kaazempur-Mofrad, F.W. Sutherland, T. Perry E. Ochoa, C.A.Thompson, J.E. Mayer, Jr., S.N. Oesterle, and J.P. Vacanti, Tissue Eng 9, 291–299 (2003).

S. Newman, M. Cloitre, C. Allain and G. Forgacsand D. Beysens, Biopolymers 41, 337–347 (1997).

R.H. Newton and K.M. MeekBiophys J 75, 2508–2512 (1998).

S.M. O'Connor, D.A. Stenger, K.M. Shaffer, and W. Ma, Neurosci Lett 304, 189–193 (2001).

T.J. O'Shaughnessy, H.J. Lin, and W. Ma, Neurosci Lett 340, 169–172 (2003).

G.D. Pins, D.L. Christiansen and R. Pateland F.H. Silver, Biophys J 73, 2164–2172 (1997).

A. Rajnicek and S. Britlandand C. McCaig, J Cell Sci 110(Pt 23), 2905–2913 (1997).

Z.M. Ruggeri Nat Med 8, 1227–1234 (2002).

J.P. Stegemann and R.M. NeremExp Cell Res 283, 146–155 (2003).

W. Tan and T.A. DesaiTissue Eng 9, 255–267 (2003).

R.G. Thakar, F. Ho, N.F. Huang and D. Liepmannand S. Li, Biochem Biophys Res Commun 307, 883–890 (2003).

O. Thoumine and R.M. Neremand P.R. Girard, Lab Invest 73, 565–576 (1995).

T.T. Tower and M.R. Neidertand R.T. Tranquillo, Ann Biomed Eng 30, 1221–1233 (2002).

R.T. Tranquillo, T.S. Girton, B.A. Bromberek and T.G. Triebesand D.L. Mooradian, Biomaterials 17, 349–357 (1996).

A.K. Vogt, L. Lauer and W. Knolland A. Offenhausser, Biotechnol Prog 19, 1562–1568 (2003).

S.L. Voytik-Harbin, B. Rajwa and J.P. Robinson, Methods Cell Biol 63, 583–597 (2001).

A. Webb, P. Clark, J. Skepper and A. Compstonand A. Wood, J Cell Sci 108 (Pt 8), 2747–2760 (1995).

B. Wojciak-Stothard, A. Curtis, W. Monaghan, K. MacDonald and C. Wilkinson, Exp Cell Res 223, 426–435 (1996).

M. Yoshinari, K. Matsuzaka, T. Inoue and Y. Odaand M. Shimono, J Biomed Mater Res A 65, 359–368(2003).