Thiol-ene-based biological/syntheti

Thiol-ene-based biological/synthetic hybrid biomatrix for 3-D living cell culture (Article)
Xu, K.a, Fu, Y.a, Chung, W.b, Zheng, X.c, Cui, Y.b, Hsu, I.C.b, Kao, W.J.ade
a School of Pharmacy, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53705, United States
b Department of Biomedical Engineering and Environmental Sciences, National Tsing-Hua University, Hsinchu 300, Taiwan
c Department of Biomedical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
View additional affiliations
View references (38)
Abstract
Although various cell encapsulation materials are available commercially for a wide range of potential therapeutic cells, their combined clinical impact remains inconsistent. Synthetic materials such as poly(ethylene glycol) (PEG) hydrogels are mechanically robust and have been extensively explored but lack natural biofunctionality. Naturally derived materials including collagen, fibrin and alginate-chitosan are often labile and mechanically weak. In this paper we report the development of a hybrid biomatrix based on the thiol-ene reaction of PEG diacrylate (PEGdA) and cysteine/PEG-modified gelatin (gel-PEG-Cys). We hypothesized that covalent crosslinking decreases gelatin dissolution thus increasing gelatin resident time within the matrix and the duration of its biofunctionality; at the same time the relative ratio of PEGdA to gel-PEG-Cys in the matrix formulation directly affects hydrogel bulk and local microenvironment properties. Bulk viscoelastic properties were highly dependent on PEGdA concentration and total water content, while gel-PEG-Cys concentration was more critical to swelling profiles. Microviscoelastic properties were related to polymer concentration. The covalently crosslinked gel-PEG-Cys with PEGdA decreased gelatin dissolution out of the matrix and collagenase-mediated degradation. Fibroblasts and keratinocyte increased adhesion density and formed intercellular connections on stiffer hydrogel surfaces, while cells exhibited more cytoplasmic spreading and proliferation when entrapped within softer hydrogels. Hence, this material system contains multiparametric factors that can easily be controlled to modulate the chemical, physical and biological properties of the biomatrix for soft tissue scaffolding and cell presentation to reconstruct lost tissue architecture and physical functionality. © 2012 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Результаты (русский) 2:

Тиол-ен на основе биологической / синтетический гибридный биоматрицы для 3-D культура живая клетка (статья)
Сюй, Ка, фу, тебе, Чунг, ВБ, Чжэн, Хс, Кюи, Yb, Хсу, ICB, Као, WJade
в школе Аптека, Университет Висконсин-Мэдисон, Мэдисон, Висконсин 53705, США
б кафедрой биомедицинской инженерии и наук об окружающей среде, Национального Цинь-Хуа университета, Синьчжу 300, Тайвань
с кафедрой биомедицинской инженерии, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Китай
Просмотреть дополнительные Работы
Вид ссылки (38)
Абстрактный
Хотя различные клетки инкапсуляции материалы являются коммерчески доступными для широкого круга потенциальных терапевтических клеток, их комбинированное воздействие остается клиническим несовместимы. Синтетические материалы, такие как поли (этиленгликоль) (ПЭГ) гидрогели механически прочными и были широко исследованы, но не имеют естественного biofunctionality. Естественно, полученные материалы, включая коллаген, фибрин и альгината-хитозана часто лабильное и механически слабым. В этой статье мы сообщаем о разработке гибридного биоматрицы на основе тиола-ен реакции ПЭГ диакрилата (PEGDA) и цистеина / ПЭГ-модифицированной желатина (гель-ПЭГ-Cys). Мы предположили, что ковалентная сшивка уменьшает желатин растворения, таким образом, увеличивая время желатин резидента в матрице и продолжительности его biofunctionality; в то же время относительное соотношение PEGDA гель-ПЭГ-Cys в матричной формулировке непосредственно влияет гидрогеля объем и локальные свойства микроокружения. Объемные вязкоупругих свойств в значительной мере зависят от концентрации PEGDA и общего содержания воды, в то время как концентрация геля ПЭГ-Cys был более критичен к набуханию профилей. Microviscoelastic свойства, связанные с полимерной концентрации. Ковалентно сшитый гель-ПЭГ-Cys с PEGDA уменьшилось желатин растворение из матрицы и коллагеназы-опосредованной деградации. Фибробласты и кератиноцитов увеличилась плотность адгезии и межклеточных соединений, образованных на жестких поверхностях гидрогеля, в то время как клетки выставлены более цитоплазматический распространения и распространение, когда в ловушке внутри мягких гидрогелей. Следовательно, этот материал система содержит многопараметрических факторы, которые могут быть легко контролируемых модулировать химические, физические и биологические свойства биоматрицы для мягкой ткани лесов и представления клеток, чтобы восстановить утраченную архитектуру ткани и физического функциональность. © 2012 Acta Materialia Inc. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены.

Результаты (русский) 3:

тиолы эне на биологическом / синтетических смешанной biomatrix для жизни (статья 3 культуры клеток)
сюй, k.a, фу, y.a, чун, w.b, чжэн, x.c цуй, y.b, хсу, i.c.b, kao, w.j.ade
школы фармакологии университета висконсин - мэдисон, мэдисон, Wi 53705, соединенные штаты
b департамент биомедицинской инженерии и экологических наук, национальный технологический университет Hsinchu хуа, 300, тайвань.c департамент биомедицинской инженерии, чжэцзянский университет, ханчжоу 310027, китай считает дополнительные принадлежности
взгляд документы "(38): резюме
хотя различные ячейки инкапсуляции материалы доступны на коммерческой основе по широкому кругу потенциальных терапевтических клеток, их совокупная клинические последствия остаются противоречивыми.синтетических материалов, таких как поли (этилен гликоль) (спд) гидрогели механически надежные и были подробно изучены, но отсутствие природных biofunctionality.естественно, полученных материалов, в том числе коллаген, процесс и альгинат хитозан часто лабильные и механически слабым.в настоящем документе мы доклад разработка смешанных biomatrix на основе тиолы эне реакция "diacrylate (pegda) и цистеин / пег измененных желатин (гель, пег cys).мы предположили, что таким образом увеличить crosslinking снижается желатин роспуска ковалентный желатин - время в рамках матрицы и продолжительность его biofunctionality;в то же время доля pegda - гель, пег cys в матрице, разработки непосредственно влияет на hydrogel массовых и местных f свойства.объем viscoelastic свойства, были в значительной степени зависит от pegda концентрацию и общее содержание воды, в то время как гель, пег cys концентрация была более важное значение для опухоли ".microviscoelastic свойства были связаны с полимерным концентрации.в covalently сшитые гель "cys с pegda сократилось желатин роспуска в матрицу и collagence их деградации.более широкое участие и кератиноцит фибробластов плотность и сформированных межклеточной соединений на ужесточение hydrogel поверхностей, в то время как клеток была более цитоплазматическая распространения и распространения, когда, превращенной в мягче, гидрогели.таким образом,этот материал система содержит multiparametric факторы, которые могут быть легко контролируются строить химических, физических и биологических свойств biomatrix для мягких тканей и клеток для восстановления леса представление потерял ткани архитектуры и физической возможности.© 2012 Acta materialia Inc. опубликованы Elsevier Ltd. все права защищены.