使用二氧化碳组装含有细胞/生物分子的三维聚合物结构
Yong Yang1, Yubing Xie, Xihai Kang
1Nanoscale Science and Engineering Center for Affordable Nanoengineering of Polymeric Biomedical Devices, Department of Chemical and Biomolecular Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH 43210, USA.
Journal of the American Chemical Society
|October 26, 2006
概括
一种新的二氧化碳 (CO2) 辅助生物组装方法使得使用活细胞和生物分子创造复杂的3D结构成为可能. 这种技术保持了细胞的活力和功能,为组织工程和再生医学提供了一个多功能平台.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 在水性环境中开发组装聚合物结构与细胞和生物分子的方法具有挑战性.
- 现有的技术往往会损害细胞活力或生物分子的完整性.
- 存在对用于组织工程和再生医学的多功能,生物兼容的制造平台的需求.
研究的目的:
- 引入一种新的二氧化碳 (CO2) 辅助生物组装方法.
- 为了证明这种方法在组装聚合物结构与细胞和生物分子中的多功能性和有效性.
- 评估细胞形态,增殖,基因表达和分化潜力的保存.
主要方法:
- 使用低压二氧化碳 (CO2) 在水环境中组装.
- 调节CO2压力以控制在生物允许温度 (37°C) 的组件.
- 评估哺乳动物细胞存活率,形态,增殖,基因表达 (Oct-4) 和组装后的分化潜力.
主要成果:
- 成功地组装了聚合物支架,在3D中具有定义良好的架构.
- 已证明人类介质干细胞 (hMSCs) 和小鼠胚胎干细胞 (mESCs) 的生存和功能性保存.
- 在CO2辅助组装过程中保护蛋白质和DNA生物活性.
结论:
- CO2辅助生物组装是一种创新的,多功能和生物兼容的方法,用于创建复杂的3D结构.
- 这种技术为组织工程,基于细胞的生物芯片,细胞疗法和药物输送提供了一个有前途的制造平台.
- 该方法有效地保持了细胞和生物分子的完整性,开辟了再生医学的新途径.
