Name: preparation of chitosan-based injectable hydrogels and its application in 3d cell culture
Uploaded: 2017-09-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 5 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Chitosan-based Injectable Hydrogels and Its Application in 3D Cell Culture at JoVE.com

מחקר זה נתמך על ידי הלאומי למדע קרן של סין (21474057 ו- 21604076).

אזהרה: נא היוועץ כל גליונות נתונים גשמי בטיחות (MSDS) לפני השימוש. אנא השתמש נוהלי בטיחות המתאים בעת ביצוע ניסויים בכימיה, כולל השימוש של הוד fume וכן ציוד מגן אישי (בטיחות משקפיים, כפפות מגן, חלוק המעבדה, וכו '). הפרוטוקול מחייב תא רגיל בטיפול טכניקות (לחיטוי, שחזור תא, passaging תא, תא הקפאה, תא מכתים, וכד').
 1. הכנה של Hydrogels <ol><li>סינתזה של benzaldehyde הסתיים di functionalized פוליאתילן גליקול (DF PEG) <ol><li>לייבוש מראש של פג פולימר <ol><li>שוקל 4.00 ג'י פג (4,000 מגה-וואט, 1.00 mmol), להעביר את זה לתוך בקבוקון התחתון עגול (250 מ"ל), ולהוסיף טולואן (100 מ"ל). 
			הערה: אחרים יתדות עם משקולות מולקולרית שונים יכולים לעבוד על היווצרות הידרוג אך יוביל קשיחות שונות.</li>
			<li>מחממים את הפתרון על ידי אקדח חום (או פלטה בסביבות 40 ° C) במתינות כדי לעזור לפזר את כל פולימרים. לאחר כל פולימרים התמוססות, להשתמש של המאייד כדי להסיר את כל ממיסים. חזור על זה התמוססות ותהליך יבש פעמיים כדי להפוך פג מיובשים פולימרים. 
			התראה: זו צריכה להתבצע בשכונה fume בזהירות מרבית. טולואן הוא דליק.</li>
		</ol></li> <li>Benzaldehyde התגובה סיום של פג <ol><li>להוסיף פגים ו tetrahydrofuran (THF, 100 מ ל) ל הבקבוק, להמיס פג באמצעות של בחישה. להוסיף 4-carboxybenzaldehyde (0.90 g, 6.0 mmol) ו- 4-dimethylaminopyridine (0.07 g, 0.6 mmol) ברצף הפתרונות כדי להמיס כל מוצקים לחלוטין.</li>
			<li>הוסף N, N &#39;-dicyclohexylcarbodiimide (DCC, 1.25 g, 6.0 mmol) לפתרון, ולהוסיף צינור ייבוש מלא CaCl נטול מים 2 הבקבוקון. לשמור את התגובה תחת ערבוב בטמפרטורת החדר (~ 20 ° C) במשך כ- 12 ח'</li>
		</ol></li> <li>פוסט-תגובה תהליך <ol><li>לסנן מוצקים לבן המופקים הפתרון על ידי ואקום בסיום התגובה. שופכים את הפתרון לתוך קר דיאתיל אתר (500 mL) תחת זע, כדי לזרז את מוצקים לבן. לאסוף את כל המוצקים לבן על-ידי מסנן ויבשה מוצקים בשכונה fume.</li>
			<li>יתמוסס מוצקים לבן THF שוב, לסנן מוצקים לבן לא מסיסים, שופכים את הפתרון לתוך טריים דיאתיל קר, כדי לזרז את מוצקים לבן, לייבש אותו. חזור על תהליך זה שתיים עד שלוש פעמים, ולאחר מכן מקם מוצקים לבן בתנור ייבוש ואקום (20 ° C, 0.1 mbar) כדי לייבש אותם לחלוטין. לאסוף את אבקה לבנה כמו המוצר הסופי: benzaldehyde הסתיים DF פג.</li>
		</ol></li></ol></li> <li>הכנת hydrogels <ol><li>לשקול כמויות שונות של DF פג (0.11 גרם, 0.028 mmol גרם 0.22, 0.055 mmol; 0.44 g, 0.110 mmol) צינור (10 מ"ל), להוסיף מים יונים (5.0 מ"ל) ולהשתמש למערבולת או פגים כדי לעזור להמיס הפולימר.</li>
		<li>לפזר משקם גליקול (0.495 ז, 6.18 x 10 -3 mmol) במים יונים (15.0 מ ל) צינור (50 מ"ל), והשתמש מערבולת לכמה דקות כדי homogenize את הפתרון משקם (3 wt %).</li>
		<li>להוסיף את פתרון משקם גליקול (0.2 מ ל, 3 wt %) ו- DF יתד פתרונות (0.2 מ"ל) ברצף בצינור (2.0 מ"ל). השתמש מערבולת לערבב את הפתרונות homogeneously hydrogels טופס מספר דקות. בצע את היחס טבלה 1 כדי לגרום hydrogels של חוזק מכני שונה. 
		הערה: השתמש בשיטת היפוך-צינור כדי לקבוע אם הידרוג כבר הקים.</li>
	</ol></li> <li>Rheology ניתוחים <ol><li>לבצע rheology ניתוח על rheometer המסתובבת עם צלחת פלדה מקבילים (קוטר: 20 מ מ). עבור הבדיקה gelation, התפשטה פתרון משקם גליקול (0.2 מ ל, 3 wt %) על צלחת התחתון. לאחר מכן, מוסיפים DF יתד פתרונות מימית (0.2 מ"ל, 2 wt %) שווה dropwise על גבי המשטח פתרון משקם ומערבבים עם פיפטה במהירות. נמוך יותר למטה את הלוח העליון ולהתחיל כשהילדים</li>
		<li>עבור הידרוג &#39; s נוקשות מבחן, של הידרוג לחתוך עיגול (קוטר: 20 מ מ) ולמדוד את המודולוס אחסון (G &#39;) ערכים לעומת ניתוח תדירות-זן 1%. G טיפוסי &#39; ערכים-ראד 6.3 s &#8722; 1 המפורטים בטבלה 1- 
		הערה: לבצע את הבדיקות rheology של הידרוג 0.5 h לאחר היווצרות הידרוג כדי להבטיח ייצוב דינמי בונד הידרוג-</li>
		<li>עבור הידרוג &#39; s healable עצמי לבדוק, לחתוך חתיכות של הידרוג ורכוש לאסוף את החלקים יחד כדי self-heal אל כלי נפרד של. ואז לחתוך את פיסת הידרוג לעשות עיגול (קוטר: 20 מ מ), שים rheometer כדי לבצע את הניתוח rheology.</li>
	</ol></li></ol> 2. תא תלת-ממד, בטיפוח Hydrogels <ol><li>ההכנה של פתרונות gelation הידרוג <ol><li>שוקל DF פג (0.44 g, 0.11 mmol) בצינור סטרילי (4.0 מ"ל), להוסיף תא תרבות בתקשורת (RPMI-1640, 2.0 mL), ולהשתמש למערבולת או קדירות לעזור לפזר הפולימר להשגת הפתרון פולימר (20 wt %). לטעון את הפתרון ב מזרק (10.0 מ ל) ולחטא אותו לאחר מכן על ידי העברתו דרך מסנן חיידקים-לפרטים מיקרון (0.22 מיקרומטר).</li>
		<li>שוקל את משקם גליקול (0.165 g, 2.06 x 10 -3 mmol) בצינור סטרילי (15.0 מ ל), להוסיף תא תרבות המדיה (RPMI-1640, 4.0 מ"ל) ב, מערבולת כדי לעזור לפזר הפולימר להשגת הפתרון משקם גליקול (4.0 wt %). לטעון את הפתרון ב מזרק (10.0 מ ל) ולסנן אותו עם מסנן חיידקים-לפרטים מיקרומטר 0.22.</li>
	</ol></li> <li>תא בטיפוח hydrogels זהירות: לבצע כל תא שגרות בשכונה תרביות רקמה. ידע בסיסי סטרילי טכניקה צפוי.
	<ol><li>הכנה של השעיה תא <ol><li>התרבות L929 תאים RPMI-1640 בינוני בתוספת 10% FBS, 5% פניצילין (10 מ"ל) ב- פטרי צלחת (בקוטר 10 ס מ), דגירה ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2. מחליף המדיום כל יום לפני השימוש.</li>
			<li>לקצור את התאים L929 עם PBS המכיל טריפסין (0.025% w/v) ו- EDTA (0.01% w/v), ואז צנטריפוגה (70 x גרם, 5 דקות), מחדש להשהות את התאים בטווח הבינוני RPMI-1640 (1.0 מ"ל). לבצע ספירת תאים באמצעות הפעולה הרגיל של לוח ספירת דם. מחדש להשעות את התאים כדי להתאים את הריכוז תא ל ~ 3.75 × 10 6 תאים למ"ל.</li>
		</ol></li> <li>תא כימוס ב- hydrogels <ol><li>לערבב את המתלים תא L929 (0.4 mL, 3.75 x 10 6 תאים מ ל -1) עם פתרון משקם גליקול (0.4 מ"ל) צינור (4.0 מ"ל) על ידי מערבולת. Pipette הפתרון משקם L929/גליקול (0.8 מ ל) אל מרכז צלחת פטרי קונאפוקלית (קוטר 2.0 ס מ). Pipette הפתרונות DF פג (0.2 מ"ל) לתוך אותה המנה, פיפטה בעדינות כדי לערבב את הפתרון זירוז היווצרות הידרוג- 
			הערה: להעריך את היווצרות הידרוג בהטיית הפטרי.</li>
			<li>לקבלת תרבית תאים ישירה, להוסיף סכומים נוספים של RPMI-1640 תרבות המדיה (1.0 מ"ל) על גבי הידרוג. לשים את hydrogels תא מוטבע (1.0 מ"ל, 1.5 wt % גליקול משקם, wt 4.0% DF פג, 1.5 × 10 6 תאים מ ל -1) בתוך אינקובטור (37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2) ושנה את המדיום כל יום. להתכונן תא הדמיה ביום 1, 3, 5 ו- 7 אחרי כימוס תא.</li>
		</ol></li> <li>עבור התרבות שלאחר תא תלת-ממד ב- hydrogels לאחר ההזרקה, להכין הידרוג התא טעון (מל ' 1.0, ראה שלב 2.2.2) במזרק (10.0 mL, המחט 48 גרם). לאחר הטפסים הידרוג להזריק את הידרוג לאט לתוך צלחת פטרי עבור הדמיה קונפוקלי. להוסיף סכום נוסף של תרבות התקשורת (1.0 מ"ל) על גבי הידרוג ולשנות אותו כל יום. לשים את צלחת פטרי באינקובטור (37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2) ולהתכונן הדמיה לאחר מכן. 
		התראה: בבקשה לבדוק ולעקוב אחר הפרוטוקול מבצע בטיחות של מזרק.</li>
	</ol></li> <li>תא הכדאיות ניתוח <ol><li>תצפית קונאפוקלית <ol>
			<li>לשטוף את hydrogels עם PBS (1.0 מ"ל) עבור שתי פעמים. מכתים את hydrogels עם diacetate Fluorescein (ה-FDA, 0.5 mL, 0.05 מ"ג/מ"ל) ופתרונות יודיד (PI, 0.5 mL, 0.08 מ"ג/מ"ל) propidium למשך 15 דקות. לאחר צביעת, להסיר כל ממיסים את.</li>
			<li>לבחון את hydrogels באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי תחת עירור אורכי הגל של 488 ננומטר, 543 nm לדמיין חיים ומתים תאים, בהתאמה. לקחת את z-במחסן דרך כל עומק מיקרומטר 2 hydrogels כדי לאמת ריפודי כתופיים של תאים בכל רחבי. 
			הערה: ה-FDA כתמי תאים חיים בזמן PI כתמי תאים מתים.</li>
		</ol></li> <li>לבזות את הידרוג (1.0 מ"ל) עם חומצה אצטית (HAc, 3 v %, 1.0 מ"ל) במשך 5 דקות, פיפטה לתוך צינור (4.0 מ"ל). איסוף תאים על ידי צנטריפוגה (70 x גרם, 5 דקות), מחדש להשעות את התאים RPMI-1640 תא תרבות בינוני (1.0 מ"ל). לבצע תא ספירת דם ספירת לוח.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Hoffman, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogels+for+biomedical+applications.">Hydrogels for biomedical applications.</a> Adv. Drug. Deliver. Rev. 64, 18-23 (2012).</li><li>Seliktar, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designing+cell-compatible+hydrogels+for+biomedical+applications.">Designing cell-compatible hydrogels for biomedical applications.</a> Science. 336 (6085), 1124-1128 (2012).</li><li>Tibbitt, M. W., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogels+as+extracellular+matrix+mimics+for+3D+cell+culture.">Hydrogels as extracellular matrix mimics for 3D cell culture.</a> Biotechnol. Bioeng. 103 (4), 655-663 (2009).</li><li>Sawicki, L. A., Kloxin, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-mediated+Formation+and+Patterning+of+Hydrogels+for+Cell+Culture+Applications.">Light-mediated Formation and Patterning of Hydrogels for Cell Culture Applications.</a> J. Vis. Exp. (115), (2016).</li><li>Haycock, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+cell+culture:+a+review+of+current+approaches+and+techniques.">3D cell culture: a review of current approaches and techniques.</a> 3D Cell Culture: Methods and Protocols. , 1-15 (2011).</li><li>Breslin, S., O&#8217;Driscoll, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+cell+culture:+the+missing+link+in+drug+discovery.">Three-dimensional cell culture: the missing link in drug discovery.</a> Drug. Discov. Today. 18 (5), 240-249 (2013).</li><li>Yang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facilely+prepared+inexpensive+and+biocompatible+self-healing+hydrogel:+a+new+injectable+cell+therapy+carrier.">Facilely prepared inexpensive and biocompatible self-healing hydrogel: a new injectable cell therapy carrier.</a> Polym. Chem. 3 (12), 3235-3238 (2012).</li><li>Zhang, Y., Tao, L., Li, S., Wei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+multiresponsive+and+dynamic+chitosan-based+hydrogels+for+controlled+release+of+bioactive+molecules.">Synthesis of multiresponsive and dynamic chitosan-based hydrogels for controlled release of bioactive molecules.</a> Biomacromolecules. 12 (8), 2894-2901 (2011).</li><li>Cao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+injectable+hydrogel+formed+by+in+situ+cross-linking+of+glycol+chitosan+and+multi-benzaldehyde+functionalized+PEG+analogues+for+cartilage+tissue+engineering.">An injectable hydrogel formed by in situ cross-linking of glycol chitosan and multi-benzaldehyde functionalized PEG analogues for cartilage tissue engineering.</a> J. Mater. Chem. B. 3 (7), 1268-1280 (2015).</li><li>Ding, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+dynamic+and+self-crosslinked+polysaccharide+hydrogel+with+autonomous+self-healing+ability.">A dynamic and self-crosslinked polysaccharide hydrogel with autonomous self-healing ability.</a> Soft Matter. 11 (20), 3971-3976 (2015).</li><li>Wei, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-healing+gels+based+on+constitutional+dynamic+chemistry+and+their+potential+applications.">Self-healing gels based on constitutional dynamic chemistry and their potential applications.</a> Chem. Soc. Rev. 43 (23), 8114-8131 (2014).</li><li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulus-regulated+3D-cell+proliferation+in+an+injectable+self-healing+hydrogel.">Modulus-regulated 3D-cell proliferation in an injectable self-healing hydrogel.</a> Colloid. Surface. B. 149, 168-173 (2017).</li><li>Tseng, T. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Injectable,+Self&#8208;Healing+Hydrogel+to+Repair+the+Central+Nervous+System.">An Injectable, Self&#8208;Healing Hydrogel to Repair the Central Nervous System.</a> Adv. Mater. 27 (23), 3518-3524 (2015).</li><li>Yu, L., Ding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Injectable+hydrogels+as+unique+biomedical+materials.">Injectable hydrogels as unique biomedical materials.</a> Chem. Soc. Rev. 37 (8), 1473-1481 (2008).</li><li>Yang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+Tumor+Chemotherapy+Effect+by+Using+an+Injectable+Self-healing+Hydrogel+as+Drug+Carrier.">Improving Tumor Chemotherapy Effect by Using an Injectable Self-healing Hydrogel as Drug Carrier.</a> Polym. Chem. , (2017).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+magnetic+self-healing+hydrogel.">A magnetic self-healing hydrogel.</a> Chem. Commun. 48 (74), 9305-9307 (2012).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+an+injectable,+self-healable+and+dual+responsive+hydrogel+for+drug+delivery+and+3D+cell+cultivation.">Synthesis of an injectable, self-healable and dual responsive hydrogel for drug delivery and 3D cell cultivation.</a> Polym. Chem. 8 (3), 537-534 (2017).</li><li>Yang, C., Tibbitt, M. W., Basta, L., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+memory+and+dosing+influence+stem+cell+fate.">Mechanical memory and dosing influence stem cell fate.</a> Nat. Mater. 13 (6), 645-652 (2014).</li><li>Geerligs, M., Peters, G. W., Ackermans, P. A., Oomens, C. W., Baaijens, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linear+viscoelastic+behavior+of+subcutaneous+adipose+tissue.">Linear viscoelastic behavior of subcutaneous adipose tissue.</a> Biorheology. 45 (6), 677-688 (2008).</li><li>Banerjee, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+hydrogel+modulus+on+the+proliferation+and+differentiation+of+encapsulated+neural+stem+cells.">The influence of hydrogel modulus on the proliferation and differentiation of encapsulated neural stem cells.</a> Biomaterials. 30 (27), 4695-4699 (2009).</li><li>Benoit, D. S., Schwartz, M. P., Durney, A. R., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+functional+groups+for+controlled+differentiation+of+hydrogel-encapsulated+human+mesenchymal+stem+cells.">Small functional groups for controlled differentiation of hydrogel-encapsulated human mesenchymal stem cells.</a> Nat. Mater. 7 (10), 816-823 (2008).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

הידרוג הוצג פרוטוקול זה (איור 1) מכיל שני רכיבים מרכזיים: את משקם גליקול פולימרים טבעיים, benzaldehyde סינתטי הסתיים פולימר gelator פג DF, אשר שניהם חומרים מסתיימים. סינתזה של DF פג מוצג באמצעות תגובת שינוי בשלב אחד. יתד של משקל מולקולרי 4,000 נבחר ב פרוטוקול זה, חששות, המסיסות, שינוי יעילו?...

Hydrogels הם חומרים פולימריים תפור עם כמויות גדולות של מים רכים תכונות מכניות, הם שימשו. יישומים ביו-רפואיים רבים1,2. Hydrogels יכולים להציע סביבה רך ורטוב, אשר דומה מאוד הסביבה פיזיולוגיים עבור תאים ויוו. לכן, hydrogels הפכו לאחד פיגומים הפופולרי ביותר עבור תא 3D-תרבות-3,-4. בהשוואה ל תרבית תאים 2D פטרי, תרבית תאים 3D התקדמה במהירות להציע שמטריצה חוץ-תאית (ECM) חיקה microenvironment עבור תאים ליצור קשר עם ולהרכיב למטרות של התפשטות ובידול -5. בנוסף, hydrogels המכילה פולימרים טבעיים יכול להציע ביו תואמי וקידום סביבות עבור תאים להתרבות, להבדיל3. Hydrogels נגזר פולימרים סינתטיים עדיפים רכיבי שלהם פשוטה וברורה, אשר לא לכלול השפעות מורכבות כמו חיה-מקור חלבונים או וירוסים. בין כל הידרוג המועמדות תרבית תאים 3D, hydrogels מוכנים בקלות, יש מאפיין עקבי הם תמיד המועדף. המתקן כדי להתאים את המאפיינים של הידרוג כדי להתאים לדרישות מחקר שונים חשוב כמו טוב6.
כאן אנו מציגים נתיישב הכנת גליקול מבוססי משקם הידרוג באמצעות כימיה אימין דינאמי, אשר הופכת פלטפורמה תכליתי הידרוג תרבות תלת התא7. בשיטה זו, משקם גליקול ביו תואמי ידועים משמשים להקים מסגרות של הרשתות של הידרוג. קבוצות אמינו שלה הם הגיבו benzaldehyde הסתיים פוליאתילן גליקול כמו פולימר gelator כדי ליצור חוב אימין דינמי כמו crosslinkages של hydrogels8. אימין דינמית אג ח ניתן ליצור, מתפרקים הפיכה ואת responsively לסביבתם, שהעניקו את hydrogels עם תפור באופן מכני מתכוונן רשתות9,10,11. בשל שלה לתוכן מים גבוהה, חומרים ביו-תואם, חוזק מכני מתכוונן, הידרוג מיושמת בהצלחה בדומה לפיגום עבור תאים L929 תא 3D תרבות12,13. פרוטוקול כאן פרטים ההליכים, לרבות פולימר gelator סינתזה, הכנה הידרוג, תא הטבעה culturing תא תלת-ממד.
הידרוג מציגה גם מספר תכונות אחרות בשל שלה crosslinkages אימין דינמיים, כולל שלה רב מגיב לגירויים שונים ביו-(חומצה/pH, pyridoxal נגזרות ויטמין B6, חלבון פפאין, וכו '), המציין כי הידרוג יכול להיות המושרה מתפרקת תחת התנאים הפיזיולוגיים8. הידרוג הוא גם עצמית healable להזרקה, מה שאומר הידרוג אפשר יהיה לנהל באמצעות שיטת הזרקת פולשני מינימלי ולהשיג יתרון סמים ותא משלוחים14,15. על ידי הוספת תוספים תפקודית או פולימר ספציפיות מוגדרות מראש gelators, הידרוג מתאים להשגת מאפיינים ספציפיים כמו מגנטי, טמפרטורה, pH מגיבים, ועוד16,17, אשר יכול להגשים מגוון רחב של דרישות המחקר. מאפיינים אלה חושפים יכולת פוטנציאלית של הידרוג ניתן בהזרקה ספקים מרובים עבור תאים בתוך חוץ גופית ו ויוו מחקר ביו-רפואי והן יישומים וסמים.

<table><tbody><tr><td>Glycol chitosan</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>39280-86-9</td><td>90% degree of deacetylation</td></tr><tr><td>4-Carboxybenzaldehyde</td><td>Shanghai Aladdin&amp;nbsp;Bio-Chem Technology Co.,LTD</td><td>619-66-9</td><td>99%</td></tr><tr><td>N, N&#039;-dicyclohexylcarbodiimide</td><td>Shanghai Aladdin&amp;nbsp;Bio-Chem Technology Co.,LTD</td><td>538-75-0</td><td>99%</td></tr><tr><td>Calcium chloride anhydrous</td><td>Shanghai Aladdin&amp;nbsp;Bio-Chem Technology Co.,LTD</td><td>10043-52-4</td><td>96%</td></tr><tr><td>4-dimethylamiopryidine</td><td>Shanghai Aladdin&amp;nbsp;Bio-Chem Technology Co.,LTD</td><td>1122-58</td><td>99%</td></tr><tr><td>Polyethyleneglycol</td><td>Sino-pharm Chemical Reagent</td><td>5254-43-7</td><td>99%</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran</td><td>Sino-pharm Chemical Reagent</td><td>109-99-9</td><td>99%</td></tr><tr><td>Toluene</td><td>Sino-pharm Chemical Reagent</td><td>108-88-3</td><td>99%</td></tr><tr><td>Ethyl ether</td><td>Sino-pharm Chemical Reagent</td><td>60-29-7</td><td>99%</td></tr><tr><td>Acetic acid</td><td>Sino-pharm Chemical Reagent</td><td>64-19-7</td><td>99%</td></tr><tr><td>Anhydrous CaCl2</td><td>Sino-pharm Chemical Reagent</td><td>10043-52-4</td><td>99%</td></tr><tr><td>Fluorescein diacetate</td><td>Sigma</td><td>596-09-8</td><td>99%</td></tr><tr><td>Propidium iodide&amp;nbsp;</td><td>Sigma</td><td>25535-16-4</td><td>94%</td></tr><tr><td>RPMI-1640 culture media</td><td>Gibco</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fetal bovine serum</td><td>Gibco</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA</td><td>Gibco</td><td></td><td>0.25%</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Solarbio</td><td></td><td>0.01 M</td></tr><tr><td>Penicillin streptomycin solution</td><td>Hyclone</td><td></td><td>10,000 U/mL</td></tr><tr><td>Rheometer</td><td>TA Instrument</td><td></td><td>AR-G2</td></tr><tr><td>Confocal microscope</td><td>Zeiss</td><td></td><td>710-3channel</td></tr><tr><td>L929 Cells</td><td>ATCC</td><td></td><td>NCTC clone 929; L cell, L929, derivative of Strain L</td></tr><tr><td>Evaporator</td><td>EYELA</td><td></td><td>N-1100</td></tr><tr><td>48 guage needle</td><td>ShanghaiZhiyu Medical Material Co., LTD</td><td></td><td>48-guage</td></tr><tr><td>Microscope</td><td>Leica</td><td></td><td>DM3000 B</td></tr><tr><td>Microscope software</td><td>Imaris</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Heat gun</td><td>Confu</td><td></td><td>KF-5843&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Petri dish</td><td>NEST</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

preparation of chitosan-based injectable hydrogels and its application in 3d cell culture

הפרוטוקול מציג שיטה נתיישב, יעיל, ו תכליתי כדי להכין hydrogels מבוססי משקם באמצעות הכימיה אימין דינמי. הידרוג מוכן על ידי ערבוב פתרונות של גליקול משקם עם gelator פולימר benzaldehyde מסונתז הסתיים, hydrogels מתקבלים ביעילות תוך מספר דקות בטמפרטורת החדר. על ידי יחסי משתנות בין גליקול משקם, פולימר gelator ותוכן מים, מתקבלים hydrogels רב-תכליתי עם gelation שונים פעמים וקשיחות. כאשר פגום, הידרוג יכול לשחזר שלה הופעות, המודולוס, בשל הפיכות מכבלי אימין דינמי כמו crosslinkages. מלון healable עצמית זה מאפשר את הידרוג להיות להזרקה, שכן הוא יכול להיות עצמי נרפא מפיסות סחוט הידרוג בצובר נפרד לאחר תהליך ההזרקה. הידרוג הוא גם רב מגיב לגירויים ביו-אקטיביות רבות בשל מצבים שונים equilibration מכבלי אימין דינמי. הידרוג הזה אושר כמו ביו-תואם, תאי פיברובלסט העכבר L929 היו מוטבעים הבאים הליכים סטנדרטיים, התפשטות תא הוערכה בקלות על ידי תהליך הטיפוח תא תלת-ממד. הידרוג יכולים להציע פלטפורמה מתכווננת למחקר אחר שבו לחקות פיזיולוגיים של סביבה תלת-ממד עבור תאים הוא מרוויח. יחד עם תכונותיו רב מגיב healable עצמית, זריקות, פוטנציאל ניתן להחיל את hydrogels כמו ספקים מרובים עבור תאים יישומים ביו-רפואיים עתידיים וסמים.

מצגת סכמטי של פרוטוקול זה על הידרוג ההכנה והשימוש בה כמו תרבית תאים 3D מוצע באיור1. פרטים של התוכן של הידרוג יחסי המוכנים חוזק מכני שונה מסוכם בטבלה1. הידרוג healable עצמית, rheology מאפיין מציג נוקשות של הידרוג על-ידי אחסון מודולוס לעומת מבחן תדירות באיור2. ?...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Chitosan-based Injectable Hydrogels and Its Application in 3D Cell Culture at JoVE.com

Preparation of Chitosan-based Injectable Hydrogels and Its Application in 3D Cell Culture

כאן נתאר להכנת נתיישב hydrogels להזרקה מבוסס משקם באמצעות הכימיה אימין דינמי. שיטות להתאמת חוזק מכני של הידרוג ויישומה בתרבות תא 3D מוצגים.

הכנת Hydrogels להזרקה מבוסס משקם ויישומה בתרבות תא תלת-ממד

The protocol presents a facile, efficient, and versatile method to prepare chitosan-based hydrogels using dynamic imine chemistry. The hydrogel is ...

preparation-chitosan-based-injectable-hydrogels-its-application-3d

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Chemistry

19.0K Views.  Tsinghua University. כאן נתאר להכנת נתיישב hydrogels להזרקה מבוסס משקם באמצעות הכימיה אימין דינמי. שיטות להתאמת חוזק מכני של הידרוג ויישומה בתרבות תא 3D מוצגים.

Video: Preparation of Chitosan-based Injectable Hydrogels and Its Application in 3D Cell Culture

Easy Manipulation of Architectures in Protein-based Hydrogels for Cell Culture Applications

Hydrogels are recognized as promising materials for cell culture applications due to their ability to provide highly hydrated cell environments. The field of 3D templates is rising due to the potential resemblance of those materials to the natural extracellular matrix. Protein-based hydrogels are particularly promising because they can easily be functionalized and can achieve defined structures with adjustable physicochemical properties. However, the production of macroporous 3D templates for cell culture applications using natural materials is often limited by their weaker mechanical properties compared to those of synthetic materials. Here, different methods were evaluated to produce macroporous bovine serum albumin (BSA)-based hydrogel systems, with adjustable pore sizes in the range of 10 to 70 &#181;m in radius. Furthermore, a method to generate channels in this protein-based material that are several hundred microns long was established. The different methods to produce pores, as well as the influence of pore size on material properties such as swelling ratio, pH, temperature stability, and enzymatic degradation behavior, were analyzed. Pore sizes were investigated in the native, swollen state of the hydrogels using confocal laser scanning microscopy. The feasibility for cell culture applications was evaluated using a cell-adhesive RGD peptide modification of the protein system and two model cell lines: human breast cancer cells (A549) and adenocarcinomic human alveolar basal epithelial cells (MCF7).

Different methods to manipulate three-dimensional architecture in protein-based hydrogels are evaluated here with respect to material properties. The macroporous networks are functionalized with a cell-adhesive peptide, and their feasibility in cell culture is evaluated using two different model cell lines.

טיפול קל של ארכיטקטורות ב Hydrogels חלבון מבוססת ליישומים תרבות תא

Hydrogels are recognized as promising materials for cell culture applications due to their ability to provide highly hydrated cell environments. The field ...

Biochemistry

Constructing a Collagen Hydrogel for the Delivery of Stem Cell-loaded Chitosan Microspheres

Multipotent stem cells have been shown to be extremely useful in the field of regenerative medicine1-3. However, in order to use these cells effectively for tissue regeneration, a number of variables must be taken into account. These variables include: the total volume and surface area of the implantation site, the mechanical properties of the tissue and the tissue microenvironment, which includes the amount of vascularization and the components of the extracellular matrix. Therefore, the materials being used to deliver these cells must be biocompatible with a defined chemical composition while maintaining a mechanical strength that mimics the host tissue. These materials must also be permeable to oxygen and nutrients to provide a favorable microenvironment for cells to attach and proliferate. Chitosan, a cationic polysaccharide with excellent biocompatibility, can be easily chemically modified and has a high affinity to bind with in vivo macromolecules4-5. Chitosan mimics the glycosaminoglycan portion of the extracellular matrix, enabling it to function as a substrate for cell adhesion, migration and proliferation. In this study we utilize chitosan in the form of microspheres to deliver adipose-derived stem cells (ASC) into a collagen based three-dimensional scaffold6. An ideal cell-to-microsphere ratio was determined with respect to incubation time and cell density to achieve maximum number of cells that could be loaded. Once ASC are seeded onto the chitosan microspheres (CSM), they are embedded in a collagen scaffold and can be maintained in culture for extended periods. In summary, this study provides a method to precisely deliver stem cells within a three dimensional biomaterial scaffold.

A major hurdle in current stem cell therapies is determining the most effective method to deliver these cells to host tissues. Here, we describe a chitosan-based delivery method that is efficient and simple in approach, while allowing adipose-derived stem cells to maintain their multipotency.

בניית Hydrogel קולגן עבור משלוח של התא טעון גזע Chitosan microspheres

Multipotent stem cells have been shown to be extremely useful in the field of regenerative medicine1-3. However, in order to use these cells effectively ...

Bioengineering

3D Hydrogel Scaffolds for Articular Chondrocyte Culture and Cartilage Generation

Human articular cartilage is highly susceptible to damage and has limited self-repair and regeneration potential. Cell-based strategies to engineer cartilage tissue offer a promising solution to repair articular cartilage. To select the optimal cell source for tissue repair, it is important to develop an appropriate culture platform to systematically examine the biological and biomechanical differences in the tissue-engineered cartilage by different cell sources. Here we applied a three-dimensional (3D) biomimetic hydrogel culture platform to systematically examine cartilage regeneration potential of juvenile, adult, and osteoarthritic (OA) chondrocytes. The 3D biomimetic hydrogel consisted of synthetic component poly(ethylene glycol) and bioactive component chondroitin sulfate, which provides a physiologically relevant microenvironment for in vitro culture of chondrocytes. In addition, the scaffold may be potentially used for cell delivery for cartilage repair in vivo. Cartilage tissue engineered in the scaffold can be evaluated using quantitative gene expression, immunofluorescence staining, biochemical assays, and mechanical testing. Utilizing these outcomes, we were able to characterize the differential regenerative potential of chondrocytes of varying age, both at the gene expression level and in the biochemical and biomechanical properties of the engineered cartilage tissue. The 3D culture model could be applied to investigate the molecular and functional differences among chondrocytes and progenitor cells from different stages of normal or aberrant development.

Cartilage repair represents an unmet medical challenge and cell-based approaches to engineer human articular cartilage are a promising solution. Here, we describe three-dimensional (3D) biomimetic hydrogels as an ideal tool for the expansion and maturation of human articular chondrocytes.

3D Hydrogel פיגומים למפרקים הכונדרוציטים תרבות וסחוס דור

Human articular cartilage is highly susceptible to damage and has limited self-repair and regeneration potential. Cell-based strategies to engineer ...

Formation of Human Periodontal Ligament Cell Spheroids on Chitosan Films

Periodontal ligament (PDL) cells hold great promise for periodontal tissue regeneration. Conventionally, PDL cells are cultured on two-dimensional (2D) substrates such as tissue culture polystyrene (TCPS). However, characteristic changes of PDL cells have been observed during in vitro culture. This phenomenon is probably because the 2D TCPS differs from the in vivo three-dimensional (3D) microenvironment. Compared to cells cultured on 2D substrates, cells grown in a 3D microenvironment exhibit more similarities to in vivo cells. Therefore, 3D cell culture models provide a promising alternative for conventional 2D monolayer cell culture. To improve conventional PDL cell culture models, we have recently developed a 3D cell culture method, which is based on spheroid formation of PDL cells on chitosan films. Here, we present detailed cell spheroid culture protocols based on chitosan films. The 3D culture system of PDL cellular spheroids overcome some of the limitations related to conventional 2D monolayer cell culture, and thus may be suitable for producing PDL cells with an enhanced therapeutic efficacy for future periodontal tissue regeneration.

Here, we present protocols of culturing human periodontal ligament (PDL) cell spheroids by chitosan films. The culture of three-dimensional (3D) cellular spheroids provides an alternative to conventional tissue culture polystyrene (TCPS) culture system.

היווצרות של חניכיים האדם ברצועה הספרואידים תא על סרטים Chitosan

Periodontal ligament (PDL) cells hold great promise for periodontal tissue regeneration. Conventionally, PDL cells are cultured on two-dimensional (2D) ...

Developmental Biology

Tunable Hydrogels from Pulmonary Extracellular Matrix for 3D Cell Culture

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung tissue from porcine, rat, or mouse, the tissue is perfused and submerged in subsequent chemical detergents to remove the cellular debris. Histological comparison of the tissue before and after processing confirms removal of over 95% of double stranded DNA and alpha galactosidase staining suggests the majority of cellular debris is removed. After decellularization, the tissue is lyophilized and then cryomilled into a powder. The matrix powder is digested for 48 hr in an acidic pepsin digestion solution and then neutralized to form the pregel solution. Gelation of the pregel solution can be induced by incubation at 37 &#176;C and can be used immediately following neutralization or stored at 4 &#176;C for up to two weeks. Coatings can be formed using the pregel solution on a non-treated plate for cell attachment. Cells can be suspended in the pregel prior to self-assembly to achieve a 3D culture, plated on the surface of a formed gel from which the cells can migrate through the scaffold, or plated on the coatings. Alterations to the strategy presented can impact gelation temperature, strength, or protein fragment sizes. Beyond hydrogel formation, the hydrogel stiffness may be increased using genipin.

This is a method to create a 3-dimensional cell culture scaffold from pulmonary extracellular matrix. Intact lung is processed into hydrogels that can support the growth of cells in three-dimensions.

הידרוג מתכוונן מ מטריקס ריאתי עבור תרבית תאים 3D

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung ...

3D Microtissues for Injectable Regenerative Therapy and High-throughput Drug Screening

To upgrade traditional 2D cell culture to 3D cell culture, we have integrated microfabrication with cryogelation technology to produce macroporous microscale cryogels (microcryogels), which can be loaded with a variety of cell types to form 3D microtissues. Herein, we present the protocol to fabricate versatile 3D microtissues and their applications in regenerative therapy and drug screening. Size and shape-controllable microcryogels can be fabricated on an array chip, which can be harvested off-chip as individual cell-loaded carriers for injectable regenerative therapy or be further assembled on-chip into 3D microtissue arrays for high-throughput drug screening. Due to the high elastic nature of these microscale cryogels, the 3D microtissues exhibit great injectability for minimally invasive cell therapy by protecting cells from mechanical shear force during injection. This ensures enhanced cell survival and therapeutic effect in the mouse limb ischemia model. Meanwhile, assembly of 3D microtissue arrays in a standard 384-multi-well format facilitates the use of common laboratory facilities and equipment, enabling high-throughput drug screening on this versatile 3D cell culture platform.

This protocol describes the fabrication of elastic 3D macroporous microcryogels by integrating microfabrication with cryogelation technology. Upon loading with cells, 3D microtissues are generated, which can be readily injected in vivo to facilitate regenerative therapy or assembled into arrays for in vitro high-throughput drug screening.

Microtissues תלת-ממד עבור טיפול בזריקות רגנרטיבית ותפוקה גבוהה והתרופות הקרנה

To upgrade traditional 2D cell culture to 3D cell culture, we have integrated microfabrication with cryogelation technology to produce macroporous ...

Production of Elastin-like Protein Hydrogels for Encapsulation and Immunostaining of Cells in 3D

Two-dimensional (2D) tissue culture techniques have been essential for our understanding of fundamental cell biology. However, traditional 2D tissue culture systems lack a three-dimensional (3D) matrix, resulting in a significant disconnect between results collected in vitro and in vivo. To address this limitation, researchers have engineered 3D hydrogel tissue culture platforms that can mimic the biochemical and biophysical properties of the in vivo cell microenvironment. This research has motivated the need to develop material platforms that support 3D cell encapsulation and downstream biochemical assays. Recombinant protein engineering offers a unique toolset for 3D hydrogel material design and development by allowing for the specific control of protein sequence and therefore, by extension, the potential mechanical and biochemical properties of the resultant matrix. Here, we present a protocol for the expression of recombinantly-derived elastin-like protein (ELP), which can be used to form hydrogels with independently tunable mechanical properties and cell-adhesive ligand concentration. We further present a methodology for cell encapsulation within ELP hydrogels and subsequent immunofluorescent staining of embedded cells for downstream analysis and quantification.

Recombinant protein-engineered hydrogels are advantageous for 3D cell culture as they allow for complete tunability of the polymer backbone and therefore, the cell microenvironment. Here, we describe the process of recombinant elastin-like protein purification and its application in 3D hydrogel cell encapsulation.

הייצור של חלבון כמו אלסטין Hydrogels כימוס, Immunostaining של תאים ב- 3D

Two-dimensional (2D) tissue culture techniques have been essential for our understanding of fundamental cell biology. However, traditional 2D tissue ...

Bioprintable Alginate/Gelatin Hydrogel 3D In Vitro Model Systems Induce Cell Spheroid Formation

The cellular, biochemical, and biophysical heterogeneity of the native tumor microenvironment is not recapitulated by growing immortalized cancer cell lines using conventional two-dimensional (2D) cell culture. These challenges can be overcome by using bioprinting techniques to build heterogeneous three-dimensional (3D) tumor models whereby different types of cells are embedded. Alginate and gelatin are two of the most common biomaterials employed in bioprinting due to their biocompatibility, biomimicry, and mechanical properties. By combining the two polymers, we achieved a bioprintable composite hydrogel with similarities to the microscopic architecture of a native tumor stroma. We studied the printability of the composite hydrogel via rheology and obtained the optimal printing window. Breast cancer cells and fibroblasts were embedded in the hydrogels and printed to form a 3D model mimicking the in vivo microenvironment. The bioprinted heterogeneous model achieves a high viability for long-term cell culture (&#62; 30 days) and promotes the self-assembly of breast cancer cells into multicellular tumor spheroids (MCTS). We observed the migration and interaction of the cancer-associated fibroblast cells (CAFs) with the MCTS in this model. By using bioprinted cell culture platforms as co-culture systems, it offers a unique tool to study the dependence of tumorigenesis on the stroma composition. This technique features a high-throughput, low cost, and high reproducibility, and it can also provide an alternative model to conventional cell monolayer cultures and animal tumor models to study cancer biology.

Bioprintable Alginate/Gelatin Hydrogel 3D In Vitro Model Systems Induce Cell Spheroid Formation

We developed a heterogeneous breast cancer model consisting of immortalized tumor and fibroblast cells embedded in a bioprintable alginate/gelatin bioink. The model recapitulates the in vivo tumor microenvironment and facilitates the formation of multicellular tumor spheroids, yielding insight into the mechanisms driving tumorigenesis.

Bioprintable Alginate/ג'לטין הידרוג 3D במבחנה דגם מערכות זירוז היווצרות ספרואיד תא

The cellular, biochemical, and biophysical heterogeneity of the native tumor microenvironment is not recapitulated by growing immortalized cancer cell ...

Protocols of 3D Bioprinting of Gelatin Methacryloyl Hydrogel Based Bioinks

Gelatin methacryloyl (GelMA) has become a popular biomaterial in the field of bioprinting. The derivation of this material is gelatin, which is hydrolyzed from mammal collagen. Thus, the arginine-glycine-aspartic acid (RGD) sequences and target motifs of matrix metalloproteinase (MMP) remain on the molecular chains, which help achieve cell attachment and degradation. Furthermore, formation properties of GelMA are versatile. The methacrylamide groups allow a material to become rapidly crosslinked under light irradiation in the presence of a photoinitiator. Therefore, it makes great sense to establish suitable methods for synthesizing three-dimensional (3D) structures with this promising material. However, its low viscosity restricts GelMA's printability. Presented here are methods to carry out 3D bioprinting of GelMA hydrogels, namely the fabrication of GelMA microspheres, GelMA fibers, GelMA complex structures, and GelMA-based microfluidic chips. The resulting structures and biocompatibility of the materials as well as the printing methods are discussed. It is believed that this protocol may serve as a bridge between previously applied biomaterials and GelMA as well as contribute to the establishment of GelMA-based 3D architectures for biomedical applications.

Presented here is a method for the 3D bioprinting of gelatin methacryloyl.

פרוטוקולים של 3D ביוריטינג ג'לטין הידרוג'ל מבוסס-דיו

Gelatin methacryloyl (GelMA) has become a popular biomaterial in the field of bioprinting. The derivation of this material is gelatin, which is hydrolyzed ...

Fabrication of Size-Controlled and Emulsion-Free Chitosan-Genipin Microgels for Tissue Engineering Applications

Chitosan microgels are of significant interest in tissue engineering due to their wide range of applications, low cost, and immunogenicity. However, chitosan microgels are commonly fabricated using emulsion methods that require organic solvent rinses, which are toxic and harmful to the environment. The present protocol presents a rapid, non-cytotoxic, non-emulsion-based method for fabricating chitosan-genipin microgels without the need for organic solvent rinses. The microgels described herein can be fabricated with precise size control. They exhibit sustained release of biomolecules, making them highly relevant for tissue engineering, biomaterials, and regenerative medicine. Chitosan is crosslinked with genipin to form a hydrogel network, then passed through a syringe filter to produce the microgels. The microgels can be filtered to create a range of sizes, and they show pH-dependent swelling and degrade over time enzymatically. These microgels have been employed in a rat growth plate injury model and were demonstrated to promote increased cartilage tissue repair and to show complete degradation at 28 days in vivo. Due to their low cost, high convenience, and ease of fabrication with cytocompatible materials, these chitosan microgels present an exciting and unique technology in tissue engineering.

The present protocol describes a non-emulsion-based method for the fabrication of chitosan-genipin microgels. The size of these microgels can be precisely controlled, and they can display pH-dependent swelling, degrade in vivo,&#160;and be loaded with therapeutic molecules that release over time in a sustained manner, making them highly relevant for tissue engineering applications.

ייצור של מיקרוג'לים צ'יטוזן-גניפינים מבוקרי גודל ונטולי תחליב ליישומים של הנדסת רקמות

Chitosan microgels are of significant interest in tissue engineering due to their wide range of applications, low cost, and immunogenicity. However, ...