电化学优化的多组分聚烯尼特纳米纤维支架作为三维质母细胞瘤细胞培养平台

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 神经瘤学神经瘤学

背景情况:

• 多形质母细胞瘤是一种具有攻击性的脑癌,治疗选择很少.
• 现有的3D培养模型缺乏原生瘤微环境回顾和定量监测.
• 需要先进的平台来研究质母细胞瘤的行为.

研究的目的:

• 开发和描述第一个电化学监测的3D质母细胞瘤培养平台.
• 评估各种传感器配置的生物兼容性和电性能.
• 为了使质母细胞瘤研究在生理上相关的3D支架内实现实时监控.

主要方法:

• 多元组件聚烯 (PAN) 纳米纤维支架的制造,具有六种传感器配置 (ITO/PAN, ITO/PAN/MOF, ITO/PAN/C500, ITO/PAN/GO, ITO/PAN/GO/MOF, ITO/PAN/GO/C500).
• 使用电化学阻抗光谱 (EIS) 和循环电压计 (CV) 的电化学表征.
• 使用U-87 MG和LN-18质母细胞瘤细胞对细胞粘附,活力和透的评估,包括细胞毒性测试和霍克斯特染色.

主要成果:

• 最佳的电性能 (低电子转移电阻) 并不能保证生物兼容性;GO/MOF支架显示细胞粘附性差.
• 经过C500修改的支架实现了有利的电特性 (39.8 Ω电阻),并证明了>95%的细胞活力.
• 控制直径 (392-507 nm) 和孔径 (9-10 μm) 的电纳米纤维促进了真实的3D细胞透.
• 在C500修饰的PAN支架上观察到高细胞活力和有组织的细胞分布,与3D培养相一致.

结论:

• 开发的3D质母细胞瘤培养平台集成了电化学监测与生理相关的支架.
• 经C500修改的PAN纳米纤维支架为质母细胞瘤研究提供了电性能和生物相容性的有希望的组合.
• 这个平台弥合了2D模型和临床现实之间的差距,为脑瘤研究提供了变革性的潜力.