There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Polyelectrolyte Films - Veelzijdige Benadering om goed-Gecontroleerde Milieu's voor de Toepassingen van de Techniek van het Weefsel Te Produceren

Het Centrum van de Technologie Lei Zhai, Nanoscience van Professor en de Afdeling van Chemie, Universiteit van Centraal Florida
Overeenkomstige auteur: lzhai@mail.ucf.edu

De techniek van het Weefsel, een nieuw gebied op het gebied van menselijke gezondheidszorg, combineert biologie en materialenwetenschap en techniek om producten met geschikte biochemische en fysiochemische prestaties te produceren om gedeelten van of gehele weefsels (d.w.z., been, kraakbeen, bloedvat, blaas, enz.) te herstellen of te vervangen. Één1 van de uitdagingen in de toepassingen van de weefseltechniek moet cellen normale fysische activiteiten op synthetische steigers bewaren en weefsel-specifieke functie handhaven.

Aangezien de cellen in weefsels aanhangen en met hun extracellulair milieu via gespecialiseerde cel-cel en cel-extracellulaire matrijscontacten (ECM) interactie aangaan, 2 hangt het handhaven van weefsel-specifieke functie van kunstmatige weefsels van cel/steiger en cel/celinteractie af.3 de groei in vivo van weefselvorming en de rijping zijn de uitvoerbaarheid, de proliferatie, en het uitspreiden van cellen.

De Extracellulaire die Matrijs, ook als ECM wordt bedoeld, is het extracellulaire deel van dierlijk weefsel dat gewoonlijk structurele steun aan de dierlijke cellen naast het uitoefenen van verschillende andere belangrijke functies verleent.

De Cel is de fundamentele structurele en functionele eenheid alle bekende het leven organismen. Het is de kleinste eenheid van een organisme dat als levend wezen geclassificeerd is, en de bouwsteen van het leven vaak genoemd.

Om elk van deze parameters te verbeteren, zijn stijgende inspanningen geleverd om nieuwe deklagen te ontwikkelen om biocompatibility van een bepaalde oppervlakte te verbeteren. Is (LBL) de laag-door-laag moleculair-vlakke adsorptie van polymeren door verschillende interactie nu een reeds lang gevestigde methodologie voor het creëren van conforme dunne filmdeklagen met precies gestemde fysieke, biochemische, en chemische eigenschappen.

Deze techniek impliceert opeenvolgende adsorptie van materialen die intermoleculaire interactie kan vormen. De Intermoleculaire interactie met inbegrip van tegenovergestelde elektrostatische interactie, 4 waterstof het plakken5,6 en zuur-basisinteractie7,8 zijn gebruikt in het opbouwen van LBL zelf-geassembleerde multilayer systemen, of verwezen als polyelectrolyte multilayer films. Dergelijke techniek verstrekt een veelzijdig platform voor de assemblage van materialen en nanostructures van belang in de contexten van het functionalizing van oppervlakten voor de toepassingen van de weefseltechniek.

Polyelectrolyte multilayers zijn gedeponeerd op vlaksubstraten en polymere electrospunvezels om hun vermogen te onderzoeken van het manipuleren van de celactiviteiten zoals proliferatie en het uitspreiden. De electrospunvezels functionalized met polyelectrolyte multilayer films ECM kunnen nabootsen die een hoogst gehydrateerd netwerk die drie belangrijke componenten ontvangen is: vezelige elementen (b.v. collagens, elastine en reticulin), ruimte het vullen molecules (b.v. glycosaminoglycans covalent verbonden met proteïnen in de vorm van proteoglycans) en zelfklevende glycoproteïnen (b.v. fibronectin, vitronectin en laminin).

Professor Lei Zhai en zijn collega's op het Centrum van de Technologie hebben Nanoscience de toepasselijkheid van polyelectrolyte multilayers voor het vormen en de manipulatie van verschillende zoogdiercellen gebruikend de modulus van de Jongelui van multilayer films onderzocht. Door dergelijk verschillend cellulair gedrag op verschillende oppervlakten te gebruiken, hebben wij stabiele cellulaire patronen door multilayer patronen te creëren gebruikend laser het wegnemen door fotomaskers geproduceerd.

Figuur 1. De Beelden van de Microscoop van cellen Hippocampal dag 20 van de cultuur (verlaten paneel) en hartmyocytes bij pasgeborenen dag 100 van de cultuur (juist paneel). De bar van de Schaal schildert 100 µm af.

Figuur 1 toont de patronen van hartcellen op PAA/PAAm-Naakte glaspatronen en hippocampal cellen op PAA/PAH-Naakte glaspatronen. De celpatronen zijn stabiel tot meer dan honderd dagen. In vergelijking, het meest meestal het gebruikte cel materieel-poly kan vormen (ethyleenglycol) (PIN) de stabiliteit slechts voor een paar weken bereiken.9 Polyelectrolytes functionalized polymeernanofibers ook zijn gebruikt om de celgroei te bevorderen, en aangetoond betere celverenigbaarheid in vergelijking met naakte glassubstraten (Figuur 2).

Figuur 2. (a) een beeld van de aftasten (SEM)elektronenmicroscoop van polymeernanofibers. (b) de skeletachtige spierC2C12 cellen op glassubstraat. (c) de skeletachtige spierC2C12 cellen op polymeernanofibers.

Polyelectrolyte de films hebben niet alleen een veelzijdige benadering aangeboden om goed-gecontroleerde milieu's voor de toepassingen van de weefseltechniek te produceren, maar ook een ideaal platform te verstrekken voor het onderzoeken van cel/materiaal en cel/celinteractie van een fundamenteel onderzoekstandpunt.

Het Toekomstige onderzoek van polyelectrolyte films vereist samenwerking met materialenwetenschappers, bioloog, en werkers uit de gezondheidszorg om de filmsstabiliteit, en de reactie van de immuunsystemen en phagocytic cellen te onderzoeken.


Verwijzingen

1. Langer, R & Vacanti JP, de techniek van het Weefsel. Wetenschap 260, 920-6; 1993.
2. H.K. Kleinman, D. Philp en AFGEVAARDIGDE Hoffman, Curr. Opin. Biotechnol., 2003, 14, 526.
3. Li, M.; Mondrinos, M.J.; Gandhi, M.R.; Ko, F.K.; Weiss, A.S.; Lelkes, P. Biomaterials 2005, 26, 5999.
4. Decher, G. „Verwarde Nanoassemblies: Naar Gelaagde Polymere Multicomposites“ Wetenschap 1997, 277, 1232.
5. Yang, S.; Rubner, M.F. „Micropatterning van de Dunne Films van het Polymeer met pH-gevoelige en Cross-linkable Polyelectrolyte waterstof-In entrepot Multilayers“ J. Am. Soc. 2002, 124, 2100 van Chem.
6. Sukhishvili, S.A.; Granick, Macromoleculen 2002, 35, 301 door Hydrogen-Bonded de Sequential van de zelf-Assemblage van S. „wordt Gevormd Gelaagd, Uitwisbaar die Polymeer Multilayers“.
7. Yam, C.; Kakkar, Moleculaire zelf-Assemblage van A.K. de „van dihydroxy-Geëindigde Molecules via de Hydrolytische Chemie van de zuur-Basis op de Oppervlakten van het Kiezelzuur: De geleidelijke Multilayered Bouw“ Langmuir 1999, 15, 3807 van de Dunne Film.
8. Li, D.; Jiang, Y.; Li, C.; Wu, Z.; Chen, X.; Li, het Polymeer 1999, 40, 7065/van polyacrylic Zure Films van Y. „zelf-Assemblage van Polyaniline via het Veroorzaakte Deposito van de zuur-Basis Reactie“.
9. Dhir, V.; Natarajan, A.; Stanceescu, M.; Chunder, A.; Bhargava, N.; Das, M.; Zhai, L.; Molnar, P. „het Vormen van de Diverse Types van ZoogdierCel in het Vrije Middel van het Serum met Photoablation“ Biotechnol. Prog. 2009, 25, 594.

Copyright AZoNano.com, Professor Lei Zhai (Universiteit van Centraal Florida)

Date Added: Nov 4, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:06

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit