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Updated: Jul 9, 2025
07:41
Controlled Strain of 3D Hydrogels under Live Microscopy Imaging
Published on: December 4, 2020
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基于循环硫酸硫酸盐的交叉连接的3D细胞培养水凝的动态交换
Merel L Janssen1, Tingxian Liu1, Mertcan Özel1
1Department of Supramolecular and Biomaterials Chemistry, Leiden Institute of Chemistry, P.O. Box 9502, 2300 RA, Leiden, The Netherlands.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|December 6, 2023
概括
动态共价凝模仿先进3D细胞培养的本地组织机制. 研究人员使用循环硫酸盐开发了一种基于二硫化物的新型水凝,使得像人类多能干细胞衍生的心肌细胞 (hPSC-CMs) 等敏感细胞的稳定培养成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 动态聚合物材料对于3D细胞培养至关重要,模仿本地组织粘性弹性.
- 调整机械性能对于复制组织能量消耗至关重要.
- 现有的材料可能无法为敏感细胞类型提供足够的稳定性.
研究的目的:
- 开发一种基于二硫化物的动态共价凝,使用一种新型的循环硫酸硫酸盐.
- 调查交叉连接器呈现方式对水凝粘性弹性的影响.
- 为了使微妙细胞类型的长期3D细胞培养,包括人类多能干细胞衍生的心肌细胞 (hPSC-CMs).
主要方法:
- 单一-S-oxo-4-甲基青酸 (一种循环硫酸硫酸盐) 与四臂PEG-OH的合.
- 以二硫化物为基础的动态共价凝网络与4臂PEG-thiol的形成.
- 加入4臂PEG-vinylsulfone,以提高水凝的稳定性.
- 粘弹性质和放松率的表征.
- 用hPSC-CMs的3D细胞培养来评估细胞的行为和活力.
主要成果:
- 实现了具有粘弹性流体类行为的快速网络形成.
- 醇含量通过醇-二硫化物交换调节放松率.
- 水凝表现出长达数周的细胞培养稳定性,支持hPSC-CMs.
- 培养的hPSC-CMs表现出原生行为,如延长和自发的殴打.
- 不同的交叉连接器呈现导致了不同的压力放松配置文件.
结论:
- 开发的基于二硫化物的动态共价凝有效地模仿了原生组织机制.
- 水凝支持敏感细胞的长期3D培养,展示了原生细胞功能.
- 该平台提供可调整的机械性能,用于在体外模拟各种组织类型.
