The authors would like to acknowledge the help of Walter Scholdei (Max-Planck-Institute for Polymer Research, Mainz, Germany.

1. إعداد الصوديوم Naphthalenide تفعيل الحل وتفعيل السطح ملاحظة: إجراء ردود الفعل في غطاء الدخان جيد التهوية. اتبع القواعد العامة للتعامل مع المذيبات سريعة الاشتعال والمعادن للتآكل مثل الصوديوم المعدني. النفثالين له رائحة كريهة جدا (نفتلين)، حتى بكميات صغيرة جدا! إذا لم يذكر خلاف ذلك يتم تنفيذ ردود الفعل في درجة حرارة الغرفة. أزيد الصوديوم شديدة السمية! THF (99.9٪، انظر قائمة من المواد) تم تخزينها على ما يقرب من 20٪ (من حيث الحجم) المنخل الجزيئي. استخلاص THF مع محتوى الماء ملحوظ على الصوديوم. لا تحدث تشكيل naphthalenide الصوديوم إذا كميات ضئيلة من المياه موجودة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في التوصل إلى حل من 1.4 غرام (10.9 ملمول) من النفثالين في 20 مل رباعي هيدرو الفوران (THF المجفف أكثر من 3 Å المنخل الجزيئي)، إضافة 0،25 غرام (10.9 ملمول) فلز الصوديوم في زجاجة 100 مل المغطاة المسمار مجهزة PTFE- المغلفة شريط التحريك المغناطيسي. ملاحظة: Dissoluنشوئها يمكن أن تتعزز بشكل كبير عن طريق خفض الصوديوم إلى قطع صغيرة والتدفئة متواضعة (35 - 40 درجة مئوية). الحل النهائي لديه مظلمة، اللون الأخضر قليلا، ويمكن تخزين تحت ظروف الجفاف بدقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكمة من أصل أقراص PTFE بقطر 12 مم من 0.5 مم المواد احباط سميكة. علامة جانب واحد (على سبيل المثال، باستخدام حرف ختم لكمة) ونظيفة مع ايزو بروبانول. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> احتضان السليكوون عينات بشكل فردي في حل تفعيل (الخطوة 1.1) 1 - 2 دقيقة باستخدام ملقط. ملاحظة: تغيير اللون من الأبيض إلى البني الداكن يشير إلى نجاح العلاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف بعد ذلك مرتين مع THF ثم مع ايزو بروبانول. ملاحظة: تم استنفاد الحل naphthalenide عندما تتغير لونه إلى البني الفاتح المائي. حل naphthalenide غير المستخدمة (وربما تحتوي على الصوديوم المعدني) يجب أن تتحلل ببطء عن طريق إضافة ايزو بروبانول قبل التخلص منها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أكسدة عينات عولجوا في بيروكسيد الهيدروجين (30٪) تحتوي على 20٪ (ث / ت) وحامض الخليك ثلاثي الكلور لمدة 3 ساعة. غسلمع الماء وجافة. والسطح والآن ظهور اللون البني طفيف. ملاحظة: التنشيط ونتيجة الأكسدة في زيادة بشكل كبير بلل من السطح. تم فحص هذه النتيجة بالتفصيل سابقا 14. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> علاج أقراص تتأكسد مع 50٪ (ت / ت) hexamethylene الدي إيزوسيانات (HMDI) في THF الجاف لمدة 2 ساعة، وشطف مع THF وتترك لتجف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتحلل عينات تحمل الايوسينيت في الماء لمدة 2-3 ساعة وجافة. ملاحظة: سطح السليكوون functionalized الأمينية النهائي هو أكثر استقرارا بكثير من العينات التي تحمل إسوسيانات ومتوافق مع العديد من crosslinkers معيار لمزيد من اقتران. </li></ol> 2. الببتيد الشلل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يعد حل 20٪ (ت / ت) الأثير diethyleneglycol diglycidyl (diepoxide) في 50 ملي العازلة كربونات، ودرجة الحموضة 9. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع أقراص aminated مع الجانب ملحوظ بشكل فردي في 24 لوحة جيدا وإضافة 1.5 مل من محلول الايبوكسيد. ضمان التغطية الكاملة للعينات. احتضان لمدة 2 ساعة ويغسل اثنينمرات بالماء ومرة ​​واحدة مع العازلة كربونات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 50 ميكرولتر من 0.5 ملغ / الببتيد مل (على سبيل المثال، REDV) في 50 ملي العازلة كربونات، ودرجة الحموضة 9 تحتوي على 0.01٪ نان 3، إلى الجزء السفلي من الآبار الفردية من 24 لوحة جيدا الطازجة ووضع بعناية-functionalized الايبوكسي أقراص رأسا على عقب بعد أن كانوا يشكلون (أي تميز الجانب السلبي) على قطرة من الحل الببتيد. تأكد من أن المسافة بين قاع البئر والقرص PTFE والمبللة تماما بسبب العمل الشعري. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> احتضان في غرفة رطبة (على سبيل المثال، أي مربع من البلاستيك قابل للغلق مع غطاء إغلاق محكم) مع جو مرطب (عن طريق وضع المناديل الورقية المبللة على الجزء السفلي) لمدة 3 على الأقل ساعة أو بين عشية وضحاها. ملاحظة: ولو يمكن اعتبار عزر REDV كما تتميز بشكل جيد وتسلسل الأحماض الأمينية المجمعة أو عكس قد يتم تضمين كعنصر تحكم سلبية إضافية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يغسل ثلاث مرات بالماء وتعقيم في 50٪ ايزو بروبانول / الماء لمدة 30 دقيقة على الأقل. قبل الخلية البذر، rinsالبريد العينات في العقيمة الفوسفات مخزنة المالحة (PBS). </li></ol> البذر 3. خلية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنمو HUVECs باستخدام إجراءات الثقافة الخلية القياسية 17،18. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع العينات الببتيد مترافق مع الجانب تعديل لتصل في 24 لوحات جيدة. استخدام أقراص PTFE غير المعالجة كمجموعة تحكم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> البذور 5 × 10 4 HUVECs في 2 متوسطة مل لكل بئر واحتضان لمدة 4 ساعات في 37 درجة مئوية و 5٪ CO 2 في حاضنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الأقراص، وشطف بعناية لإزالة الخلايا غير مرتبط ونقل إلى 24 لوحة جيدا جديدة. إضافة 2 مل من متوسطة جديدة واحتضان للفترة المطلوبة (على سبيل المثال، 24 ساعة، 1 ث، وما إلى ذلك). تغيير المتوسطة كل يومين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد محلول المخزون 1 ملغ / مل Calcein-AM في سلفوكسيد ثنائي ميثيل ([دمس]). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد تزايد الخلايا إزالة المتوسطة، ويغسل مع برنامج تلفزيوني وإضافة برنامج تلفزيوني يحتوي على 1 ميكرولتر / مل Calcein-AM وصمة عار (على سبيل المثال، 1 ميكرولتر من محلول المخزون في مل PBS). تستنهض الهمم بلطف وincubatالبريد عند 37 درجة مئوية لمدة 45 دقيقة في الظلام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يغسل مع برنامج تلفزيوني وتتخذ على الفور الميكروسكوب على المجهر مضان مزودة بمرشحات FITC القياسية (تحويلة 488 نانومتر، إم 515 نانومتر). استخدام التكبير 100 أضعاف. أداء يثلث من معدلة وكذلك عينات المعالجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام برنامج ImageJ تحديد منطقة مستعمرة من قبل الخلايا. بدلا من ذلك عد الخلايا يدويا أو استخدام يماغيج. وكلتا الطريقتين تعطي معلومات مماثلة عن المرفق ونمو الخلايا على أسطح المعنية. </li></ol>

<ol>
	<li>Doctor, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+various+prosthetic+materials+and+newer+meshes+for+hernia+repairs.">Evaluation of various prosthetic materials and newer meshes for hernia repairs.</a> J. Minim. Access Surg. 2, 110-116 (2006).</li><li>Zaghal, 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=Update+on+totally+implantable+venous+access+devices.">Update on totally implantable venous access devices.</a> Surg. Oncol. 21, 207-215 (2012).</li><li>Niu, G., Sapoznik, E., Soker, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioengineered+blood+vessels.">Bioengineered blood vessels.</a> Exp. Opin. Biol. Th. 14, 403-410 (2014).</li><li>Wang, M. -. J., Tsai, W. -. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Biomaterials in Blood-Contacting Devices: Complications and Solutions. , (2010).</li><li>de Mel, A., Jell, G., Stevens, M. M., Seifalian, 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=Biofunctionalization+of+biomaterials+for+accelerated+in+situ+endothelialization:+a+review.">Biofunctionalization of biomaterials for accelerated in situ endothelialization: a review.</a> Biomacromolecules. 9, 2969-2979 (2008).</li><li>Zdrahala, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+caliber+vascular+grafts.+Part+I:+state+of+the+art.">Small caliber vascular grafts. Part I: state of the art.</a> J. Biomat. Appl. 10, 309-329 (1996).</li><li>Cleary, M. 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=Vascular+tissue+engineering:+the+next+generation.">Vascular tissue engineering: the next generation.</a> Trends Mol. Med. 18, 394-404 (2012).</li><li>Ruoslahti, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RGD+and+other+recognition+sequences+for+integrins.">RGD and other recognition sequences for integrins.</a> Annu. Rev. Dev. Bi. 12, 697-715 (1996).</li><li>Lei, Y., Remy, M., Labrugere, C., Durrieu, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peptide+immobilization+on+polyethylene+terephthalate+surfaces+to+study+specific+endothelial+cell+adhesion,+spreading+and+migration.">Peptide immobilization on polyethylene terephthalate surfaces to study specific endothelial cell adhesion, spreading and migration.</a> J. Mat. Sci. Mater. M. 23, 2761-2772 (2012).</li><li>Gabriel, M., 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=Covalent+RGD+Modification+of+the+Inner+Pore+Surface+of+Polycaprolactone+Scaffolds.">Covalent RGD Modification of the Inner Pore Surface of Polycaprolactone Scaffolds.</a> J. Biomat. Sci.. Polym. E. 23, 941-953 (2012).</li><li>Ceylan, H., Tekinay, A. B., Guler, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+adhesion+and+growth+of+vascular+endothelial+cells+on+bioactive+peptide+nanofiber+functionalized+stainless+steel+surface.">Selective adhesion and growth of vascular endothelial cells on bioactive peptide nanofiber functionalized stainless steel surface.</a> Biomaterials. 32, 8797-8805 (2011).</li><li>Chlupac, J., Filova, E., Bacakova, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+vessel+replacement:+50+years+of+development+and+tissue+engineering+paradigms+in+vascular+surgery.">Blood vessel replacement: 50 years of development and tissue engineering paradigms in vascular surgery.</a> Physiol. Res. / Academia Scientiarum Bohemoslovaca. 58, 119-139 (2009).</li><li>Wise, S. G., Waterhouse, A., Kondyurin, A., Bilek, M. M., Weiss, 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=Plasma-based+biofunctionalization+of+vascular+implants.">Plasma-based biofunctionalization of vascular implants.</a> Nanomedicine UK. 7, 1907-1916 (2012).</li><li>Mikulikova, R., 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=Cell+microarrays+on+photochemically+modified+polytetrafluoroethylene.">Cell microarrays on photochemically modified polytetrafluoroethylene.</a> Biomaterials. 26, 5572-5580 (2005).</li><li>Gabriel, M., Dahm, M., Vahl, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wet-chemical+approach+for+the+cell-adhesive+modification+of+polytetrafluoroethylene.">Wet-chemical approach for the cell-adhesive modification of polytetrafluoroethylene.</a> Biomed. Mater. 6, 035007 (2011).</li><li>Gabriel, M., van Nieuw Amerongen, G. P., Van Hinsbergh, V. W., Amerongen, A. V., Zentner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+grafting+of+RGD-motif-containing+peptide+on+the+surface+of+polycaprolactone+films.">Direct grafting of RGD-motif-containing peptide on the surface of polycaprolactone films.</a> J. Biomat. Sci.. Polym. E. 17, 567-577 (2006).</li><li>Larsen, C. C., Kligman, F., Kottke-Marchant, K., Marchant, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+RGD+fluorosurfactant+polymer+modification+of+ePTFE+on+endothelial+cell+adhesion,+growth,+and+function.">The effect of RGD fluorosurfactant polymer modification of ePTFE on endothelial cell adhesion, growth, and function.</a> Biomaterials. 27, 4846-4855 (2006).</li><li>Gabriel, M., Nazmi, K., Veerman, E. C., Nieuw Amerongen, A. V., Zentner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+LL-37-grafted+titanium+surfaces+with+bactericidal+activity.">Preparation of LL-37-grafted titanium surfaces with bactericidal activity.</a> Bioconjugate Chem. 17, 548-550 (2006).</li><li>Lotz, A., Heller, M., Brieger, J., Gabriel, M., F&#246;rch, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivatization+of+Plasma+Polymerized+Thin+Films+and+Attachment+of+Biomolecules+to+Influence+HUVEC-Cell+Adhesion.">Derivatization of Plasma Polymerized Thin Films and Attachment of Biomolecules to Influence HUVEC-Cell Adhesion.</a> Plasma Process Polym. 9, 10-16 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

وصف مفصل للبروتوكول تعديل سطح PTFE يتكون من خطوات متتالية بدءا من القضاء على الفلور من العمود الفقري البوليمر كما هو مبين في الشكل (6). ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الطبقة التي تحتوي على كمية وفيرة من روابط مزدوجة مترافق الكربون الكربون في وفقا للون البني الداكن الذي وضعت على العلاج naphthalenide. الأكسدة القياسية مع الحمضية بيروكسيد الهيدروجين ينتج سطح الهيدروكسيلية يرافقه اشراق إلى البني الفاتح، وهذا يعكس فقدان الروابط الثنائية. ومما يدل على هذه العملية بشكل واضح في التحليل الطيفي الأشعة تحت الحمراء. من أجل تحقيق وظيفة أكثر قابلية للتطبيق بشكل عام، تم تحويلها قلادة OH-مجموعة إلى الأمينية وظائف عن طريق العلاج بسيطة مع الدي إيزوسيانات والتحلل المائي لاحق من ضباط الصف-الأنصاف إلى الأمينات الأولية. وهذا هو إيجابي، وذلك لأن مادة أمين الحمل يمكن تخزينها لفترات طويلة في حين أن المهزومةHLY إسوسيانات على رد الفعل هو عرضة لمجرد وجود الرطوبة الجوية. يجب توخي الحذر في تجنب حتى كميات ضئيلة من المياه في خطوة التنشيط الأولية والعلاج HMDI لأن كلا naphthalenide الصوديوم والإيزوسيانات هي عرضة للتحلل المائي. وعلى النقيض من الإجراءات القياسية التي يتم مغمورة تماما العينة في الحل، هذا البروتوكول يتطلب كميات صغيرة فقط من كاشف. لذلك هذا الأسلوب يوفر الكثير من الببتيد مكلفة. السطوح أمين الحاملة هي نقطة انطلاق مثالية لاقتران العديد من الجزيئات الحيوية. وdiepoxide العاملين في هذا العمل هي مثيرة للاهتمام لاعتبارات عدة: أنها رخيصة نسبيا، محبة للماء، شديدة التفاعل نحو الأمينات واليبوكسيد غير رد فعل وتحلل في البيئة المائية في ثنائيات متعددة الأثير &quot;خاملة من الناحية الفسيولوجية&quot;. crosslinkers Homobifunctional والكواشف مناسبة حيث مجموعة رد الفعل واحد فقط هو الحاضر سن الببتيد إلى أن يجمد. وهذا ينطبق على REDV تحتوي على واحد فقط الأولية الأمينية مجموعة واحدة على N-محطة (وهذا هو الشيء نفسه بالنسبة للRGDS تسلسل المستخدمة بكثرة). لالببتيدات التي تحتوي على بقايا يسين (مع الأمينات سلسلة الجانب) نتائج اقتران غامضة، وهذا يعني أن اقتران السليم لا يحدث بطريقة محددة. في هذه الحالة، وهي استراتيجية باستخدام crosslinkers heterobifunctional (على سبيل المثال، amine- وثيول رد الفعل) الببتيدات والسيستين (N- أو C-المحطة) التي تحتوي هي مفيدة (18). نتائج تجميد الببتيد من حيث التصاق الخلية لا لبس فيها (الشكلان 3 و 4). في حين تكاد تنعدم الخلايا على الالتصاق على PTFE العارية، REDV-تعديل يجعل المواد الركيزة خلايا لاصقة ممتازة. مكملة لبروتوكول المذكورة أعلاه تظهر الأعمال الأولية أن هذا الأسلوب ينطبق أيضا على مسامية (موسع) PTFE مع نتائج مماثلة (الشكل 5 </stroنانوغرام&gt;). وهذا هو ذات أهمية خاصة لأن هذا هو ما جعل ترقيع الأوعية الدموية المادية. وعلى النقيض من السطح التقنيات التي تجعل معظمهم من استخدام العلاج البلازما (تفعيل بلازما 13، بلمرة البلازما 19)، ويوفر هذا البروتوكول توجيهي لتعديل التساهمية من PTFE عن طريق استخدام المواد الكيميائية المتاحة بسهولة وعن إجراءات المختبر وتجنب معدات متطورة للغاية. منهجيات البلازما مثل البلازما رد الفعل (O 2، NH 3، الخ) وبلمرة البلازما غير قابلة للتطبيق ضمن بنيات المسامية أو أنابيب لأنواع رد الفعل (على سبيل المثال، والجذور) ليست قادرة على اختراق هذه الهياكل بسبب تعطيل على اتصال مع المواد سطح. على سبيل المثال ترقيع الأوعية الدموية العيار الصغير (قطر &lt;5 ملم) لا يمكن أن يعامل بهذه الطريقة. وعلى النقيض من ذلك، عن طريق الكيمياء الرطبة، لا يوجد أي قيود بشأن شكل الجهاز. وبهذه الطريقة، من خلال تمكين تشكيل endothيمكن تحسين طبقة elial على الجانب اللمعية من EPTFE الكسب غير المشروع الأوعية الدموية، thrombogenicity والمباح المدى الطويل. وبالإضافة إلى ذلك، من المفترض أن يؤدي إلى تحسين التكامل الأنسجة على سطح الخلية لاصقة لتنسجم الفتق الجراحي.

البوليمرات المختلفة التي تستخدم في الطب التي تمت الموافقة عليها لبعض الوقت لا يحمل تعزيز توافق مع الحياة، أي عدم وجود خلية الإلتصاق، تحريض التغليف متليفة وthrombogenicity، على سبيل المثال لا الحصر. التفاعلات بين بيولوجية والنظام البيولوجي تجري بشكل رئيسي على سطح الغرسة. ونتيجة لذلك، ركزت البحوث على تعديل السطح من أجل خلق الخصائص الملائمة لتطبيق المطلوب مع ترك خصائص السائبة من المواد تتأثر. يستخدم تترافلوروإيثيلين (PTFE) كما البوليمر خاملة من الناحية الفسيولوجية في العديد من المجالات الطبية مثل فتق شبكة الجراحية 1، والموانئ الطبية (2) والأهم من ذلك، ترقيع الأوعية الدموية 3. ولا سيما في حالات الدم الاتصال طبيعة مسعور من PTFE يسبب امتصاص غير محدد من مكونات البلازما ونتيجة لالتصاق الصفائح الدموية نتيجة، وغالبا ما يؤدي في thrombotiأحداث ج وانسداد الكسب غير المشروع (4). وعلاوة على ذلك، PTFE، مثل معظم البوليمرات، لا يدعم التصاق الخلايا والتغطية التي ستكون سمة مرغوب فيه للحث على تشكيل طبقة المفيدة لخلايا بطانة الأوعية الدموية (ECS) على (اللمعية) السطح الداخلي من الكسب غير المشروع الأوعية الدموية 5. ومن المتوقع ان ينجز العديد من المهام من المكافئ الطبيعي، لا سيما خصائص antithrombogenic 6 منه والبطانة الجزيئية الحيوية. ويستند الاستراتيجية العامة تعديل الجزيئية الحيوية على مفهوم ومنح حصرا المواد مع خلية الإلتصاق مع ترك خصائص المواد السائبة تتأثر. وبالإضافة إلى ذلك، قد يتم تخفيض التصاق الصفائح الدموية من خلال دمج مكافحة اللاصقة (المانعة للقاذورات) سمات 7. وقد وصفت تعزز بقوة خلية التصاق ملزمة لالمستقبلات الخلوية، التي تنتمي إلى فئة من integrins 8 - الببتيدات مختلف - مستمدة في معظمها من البروتينات المصفوفة خارج الخلية. ويكونالحادي والمعروفة سبيل المثال في هذا الصدد هو الببتيد الارجنتين-الغليسين-آسيا والمحيط الهادئ (RGD) التي تتفاعل مع معظم أنواع الخلايا. يتم التعرف على تسلسل الأحماض الأمينية الأخرى التي integrins أعرب حصرا على خلايا معينة. على سبيل المثال، تم العثور على الارجنتين-غلو-ASP-فال (REDV) وصور-إيل الغليسين-سر-الارجنتين (YIGSR) لربط ECS بطريقة محددة 9. وقد تم تنفيذ التساهمية تجميد هذه الببتيدات الخروج على مجموعة كبيرة من المواد بطبيعتها غير لاصقة بما في ذلك المعادن والبوليمرات 10،11. PTFE التي يسهل اختراقها، وسعت على نحو أدق PTFE (EPTFE) - جنبا إلى جنب مع البولي ايثيلين تيريفثاليت (PET) - هو المادة الأكثر أهمية لإنتاج الأوعية الدموية الطعوم 12. ما يعرقل تأسيس التقنيات المادية لعلاج المناسبة، مثل تعديل بلازما 13 أو عن طريق وسائل الضوئية 14، من حقيقة أن الهياكل التي يسهل اختراقها و / أو أنبوبي ليست قابلة للعلاج بسهولة داخل المسام أو لمعة على التوالي. الكيمياء الرطبةعلى PTFE مهمة صعبة بسبب الطبيعة الخاملة للغاية من البوليمر تحتوي على الفلورين الذي يقاوم معظم الهجمات الكيماوية 15. في هذه الورقة نحن تصف طريقة سطحي نسبيا لاستراتيجية التساهمية تعديل. مقتبس من إجراء لتقديم PTFE bondable، تم إنشاء مجموعات وظيفية على سطح المواد التي تكون بمثابة نقاط الربط لمزيد من الاقتران من الجزيئات النشطة بيولوجيا.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="700">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:323px;">PTFE foil 0.5 mm</td>
			<td style="width:119px;">Cadillac Plastic&#160;</td>
			<td style="width:145px;">n/a</td>
			<td style="width:115px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">REDV peptide</td>
			<td>Genecust</td>
			<td>n/a</td>
			<td>custom synthesis &#62;95 % purity</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">iso-propanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>34965</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">tetrahydrofurane (THF)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>401757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">dimethylsulfoxide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D8418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">molecular sieve 3&#197;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>208574</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">sodium metal</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>483745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D8537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">naphthalene</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>147141</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">hydrogen peroxide 30 %</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>95321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">trichloroacetic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>T6399&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">diethylene glycol diglycidyl ether</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>17741</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">hexamethylene diisocyanate (HMDI)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>52650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Calcein-AM</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>56496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">sodium bicarbonate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S6014&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">sodium azide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>71290</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">24 well plates</td>
			<td>Greiner-Bio-One</td>
			<td>662 160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ATR-FTIR spectrophotometer Nicolet Magna-IR 850</td>
			<td>&#160;Nicolet</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">fluorescence microscope Olympus X-70</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">humbilical vein endothelial cells (HUVECs)</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ePTFE vascular graft</td>
			<td>Gore</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

wet chemistry and peptide immobilization on polytetrafluoroethylene for improved cell-adhesion

ومنح المواد السطحية مع خصائص الخلية لاصقة هو وضع استراتيجية مشتركة في مجال البحوث بيولوجية وهندسة الأنسجة. هذا مثير للاهتمام بشكل خاص للبوليمرات وافق بالفعل أن يكون لها استخدام طويلة في الطب لأن هذه المواد بشكل جيد القضايا السمات التي تميزت والقانونية المرتبطة بإدخال البوليمرات تصنيعه حديثا يمكن تجنبها. تترافلوروإيثيلين (PTFE) هي واحدة من أكثر المواد المستخدمة في كثير من الأحيان لتصنيع ترقيع الأوعية الدموية ولكن البوليمر يفتقر التصاق الخلية تعزيز الميزات. تبطنن، أي يعتبر تغطية كاملة من الطعوم السطح الداخلي مع طبقة متموجة من الخلايا البطانية المفتاح لتحقيق الأداء الأمثل، وذلك أساسا عن طريق خفض thrombogenicity واجهة الاصطناعية. تبحث هذه الدراسة في نمو الخلايا البطانية على PTFE المعدلة الببتيد وتقارن هذه النتائج لتلك التي حصلت على الركيزة معدلة. اقتران معيتم تنفيذ البطانية خلية لاصقة الببتيد الارجنتين-غلو-ASP-فال (REDV) عن طريق تفعيل البوليمر تحتوي على الفلورين باستخدام naphthalenide كاشف الصوديوم، تليها خطوات اقتران اللاحقة. ويتم إنجاز ثقافة الخلية باستخدام خلايا الحبل السري الإنسان الوريد غشائي (HUVECs) ونمو الخلايا ممتاز على مواد يجمد الببتيد يتجلى على مدى أسبوعين.

<html> تم رصد نتائج الخطوات التفاعل الكيميائي الحيوي عن طريق التحليل الطيفي الأشعة تحت الحمراء (الشكل 1). تفعيل الأولي مع naphthalenide الصوديوم يولد روابط مزدوجة - وإلى حد بسيط - OH-وظائف. إشارة تشير C = C السندات تختفي على أكسدة، مما أسفر عن سطح تحمل على وجه الحصر تقريبا الهيدروكسيل الجماعات. لا تظهر تحليل مزيد من الخطوات اقتران القياسية هنا. التغييرات بسبب اللون إلى تفعيل والأكسدة هي في الاتفاق مع الكيمياء المتوقع أن يستخدم: من المتوقع أن تكون بنية اللون والنتائج خسارتها في اشراق (الشكل 2) نظم الربط مزدوجة مترافق. وبالإضافة إلى ذلك، تم التحقيق في النتائج المحتملة لتفعيل والأكسدة على مورفولوجيا السطح بواسطة المجهر الإلكتروني. عمليا لم يلاحظ أي تأثير ضار من العلاج (الشكل 2). ogether.within الصفحات = &quot;1&quot;&gt; أرقام 3 و 4 تظهر نتائج REDV-تجميد على نمو الخلايا البطانية. في حين تكاد تنعدم التصاق الخلايا وانتشار يحدث على مواد غير المعالجة تعديل تدعم بقوة الاستعمار على مدى أسبوعين. مثال لتطبيق السريرية (أي ترقيع الأوعية الدموية)، تم إجراء تعديل مماثل على المواد الأصلية من الكسب غير المشروع المتاحة تجاريا مصنوعة من PTFE موسعة مع نتائج مماثلة على مدى أسبوع واحد (الشكل 5). <img alt="شكل 1" src="/files/ftp_upload/54272/54272fig1.jpg" /> الشكل 1. أطياف الأشعة تحت الحمراء من PTFE. علاج PTFE البكر (A) النتائج في تشكيل روابط مزدوجة وإلى حد ما من وظائف هيدروكسي (B). وفي وقت لاحق C = يتم تخفيض السندات C بسبب الأكسدة (C </stro<html> نانوغرام&gt;). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54272/54272fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/54272/54272fig2.jpg" /> الشكل 2. مظهر بصري عارية وسطح PTFE تفعيلها. (A) في حين PTFE غير المعالجة (يسار) يظهر الأبيض، وتفعيل استخدام naphthalenide الصوديوم تعطي اللون البني الداكن (وسط) الذي أشرقت قليلا على الأكسدة (يمين). وقد تم التحقيق غير المعالجة (ب) وأكسدة PTFE (C) عينات بالإضافة إلى ذلك باستخدام المجهر الإلكتروني (التكبير: 2،000X). أسطوانة 12 ملم في القطر. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54272/54272fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> &gt; <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/54272/54272fig3.jpg" /> لا استعمرت الشكل 3. غشائي زراعة الخلايا على PTFE البكر والمعدلة الببتيد. عينات غير المعالجة من قبل ECS (A، C، E بعد 24 ساعة، 1 ث و 2 ث على التوالي)، في حين التصاق ونمو على المواد المعدلة الببتيد ومما يعزز إلى حد كبير (B، D و F بعد 24 ساعة، 1 ث و 2 ث على التوالي). شريط مقياس: 100 ميكرون، التكبير 100X <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54272/54272fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (4)" src="/files/ftp_upload/54272/54272fig4.jpg" /> الشكل 4. الكمي لتغطية الخلية عن طريق تحليل يماغيج. النمو الخلوي على العارية PTFE (A، C،E) وعلى الأسطح البوليمر REDV مترافق (B، D، F) كنسبة تغطية نسبة من المساحة الكلية. الببتيد ثبتوا يمكن بوضوح التصاق الأولي (ب) ويدعم الاستعمار على مدى فترة 2 أسابيع (D، F). ثلاث نسخ القرارات، يعني ± الانحراف المعياري). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54272/54272fig4large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 5" src="/files/ftp_upload/54272/54272fig5.jpg" /> الرقم 5. الخلايا البطانية نمت لمدة 1 أسبوع على PTFE الموسعة. ويبين هيكل EPTFE باستخدام المجهر الإلكتروني (A). النتائج التي تم الحصول عليها في مادة مسامية تتفق مع تلك التي حصلنا عليها لعينة PTFE مسطحة. وعلى النقيض من عدد قليل من الخلايا الموجودةعلى المواد العارية (ب) على سطح المعدلة (C) يوفر ركيزة ممتازة لنمو الخلايا. الحانات هي مقياس 100 ميكرون لA و B و C على التوالي. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54272/54272fig5large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (6)" src="/files/ftp_upload/54272/54272fig6.jpg" /> الشكل 6. التمثيل التخطيطي لتعديل مادة كيميائية من PTFE باستخدام الرطب الكيمياء. السندات مزدوجة الناتجة عن العلاج نا naphthalenide تتأكسد مما أدى إلى OH-وظائف. ثم يجمد والدي إيزوسيانات-الهيدروكسيل على رد الفعل وتحلل إلى أمين. وأخيرا يتم تطبيق diepoxide bifunctional لتصريف الببتيد REDV باستخدام مجموعة الأمينية N-الطرفية. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54272/54272fig6large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لضد</a>iew نسخة أكبر من هذا الرقم.

Watch this Scientific Journal Video about Wet Chemistry and Peptide Immobilization on Polytetrafluoroethylene for Improved Cell-adhesion at JoVE.com

Wet Chemistry and Peptide Immobilization on Polytetrafluoroethylene for Improved Cell-adhesion

Cell-adhesiveness is key to many approaches in biomaterial research and tissue engineering. A step-by-step technique is presented using wet-chemistry for the surface modification of the important polymer PTFE with peptides.

الرطب الكيمياء والببتيد الشلل على تترافلوروإيثيلين لتحسين خلية التصاق

Endowing materials surface with cell-adhesive properties is a common strategy in biomaterial research and tissue engineering. This is particularly ...

wet-chemistry-peptide-immobilization-on-polytetrafluoroethylene-for

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.6K Views.  Sidra Cardiovascular Research. Cell-adhesiveness is key to many approaches in biomaterial research and tissue engineering. A step-by-step technique is presented using wet-chemistry for the surface modification of the important polymer PTFE with peptides.

Video: Wet Chemistry and Peptide Immobilization on Polytetrafluoroethylene for Improved Cell-adhesion

Bacterial Immobilization for Imaging by Atomic Force Microscopy

AFM is a high-resolution (nm scale) imaging tool that mechanically probes a surface. It has the ability to image cells and biomolecules, in a liquid environment, without the need to chemically treat the sample. In order to accomplish this goal, the sample must sufficiently adhere to the mounting surface to prevent removal by forces exerted by the scanning AFM cantilever tip. In many instances, successful imaging depends on immobilization of the sample to the mounting surface. Optimally, immobilization should be minimally invasive to the sample such that metabolic processes and functional attributes are not compromised. By coating freshly cleaved mica surfaces with porcine (pig) gelatin, negatively charged bacteria can be immobilized on the surface and imaged in liquid by AFM. Immobilization of bacterial cells on gelatin-coated mica is most likely due to electrostatic interaction between the negatively charged bacteria and the positively charged gelatin. Several factors can interfere with bacterial immobilization, including chemical constituents of the liquid in which the bacteria are suspended, the incubation time of the bacteria on the gelatin coated mica, surface characteristics of the bacterial strain and the medium in which the bacteria are imaged. Overall, the use of gelatin-coated mica is found to be generally applicable for imaging microbial cells.

Live Gram-negative and Gram-positive bacteria can be immobilized on gelatin-coated mica and imaged in liquid using Atomic Force Microscopy (AFM).

الشلل البكتيرية للتصوير بواسطة الفحص المجهري القوة الذرية

AFM is a high-resolution (nm scale) imaging tool that mechanically probes a surface.  It has the ability to image cells and biomolecules, in a liquid ...

Hydrophobic Salt-modified Nafion for Enzyme Immobilization and Stabilization

Over the last decade, there has been a wealth of application for immobilized and stabilized enzymes including biocatalysis, biosensors, and biofuel cells.1-3 In most bioelectrochemical applications, enzymes or organelles are immobilized onto an electrode surface with the use of some type of polymer matrix. This polymer scaffold should keep the enzymes stable and allow for the facile diffusion of molecules and ions in and out of the matrix. Most polymers used for this type of immobilization are based on polyamines or polyalcohols - polymers that mimic the natural environment of the enzymes that they encapsulate and stabilize the enzyme through hydrogen or ionic bonding. Another method for stabilizing enzymes involves the use of micelles, which contain hydrophobic regions that can encapsulate and stabilize enzymes.4,5 In particular, the Minteer group has developed a micellar polymer based on commercially available Nafion.6,7 Nafion itself is a micellar polymer that allows for the channel-assisted diffusion of protons and other small cations, but the micelles and channels are extremely small and the polymer is very acidic due to sulfonic acid side chains, which is unfavorable for enzyme immobilization. However, when Nafion is mixed with an excess of hydrophobic alkyl ammonium salts such as tetrabutylammonium bromide (TBAB), the quaternary ammonium cations replace the protons and become the counter ions to the sulfonate groups on the polymer side chains (Figure 1). This results in larger micelles and channels within the polymer that allow for the diffusion of large substrates and ions that are necessary for enzymatic function such as nicotinamide adenine dinucleotide (NAD). This modified Nafion polymer has been used to immobilize many different types of enzymes as well as mitochondria for use in biosensors and biofuel cells.8-12 This paper describes a novel procedure for making this micellar polymer enzyme immobilization membrane that can stabilize enzymes. The synthesis of the micellar enzyme immobilization membrane, the procedure for immobilizing enzymes within the membrane, and the assays for studying enzymatic specific activity of the immobilized enzyme are detailed below.

This article will describe the procedure for synthesizing a hydrophobically modified Nafion enzyme immobilization membrane and how to immobilize proteins and/or enzymes within the membrane and test their specific activity.

مسعور الملح تعديل Nafion لإنزيم الشلل وتحقيق الاستقرار

Over the last decade, there has been a wealth of application for immobilized and stabilized enzymes including biocatalysis, biosensors, and biofuel ...

An Improved Method for the Preparation of Type I Collagen From Skin

Soluble type 1 collagen (COL1) is used extensively as an adhesive substrate for cell cultures and as a cellular scaffold for regenerative applications. Clinically, this protein is widely used for cosmetic surgery, dermal injections, bone grafting, and reconstructive surgery. The sources of COL1 for these procedures are commonly nonhuman, which increases the potential for inflammation and rejection as well as xenobiotic disease transmission. In view of this, a method to efficiently and quickly purify COL1 from limited quantities of autologously-derived tissues would circumvent many of these issues; however, standard isolation protocols are lengthy and often require large quantities of collagenous tissues. Here, we demonstrate an efficient COL1 extraction method that reduces the time needed to isolate and purify this protein from about 10 days to less than 3 hr. We chose the dermis as our tissue source because of its availability during many surgical procedures. This method uses traditional extraction buffers combined with forceful agitation and centrifugal filtration to obtain highly-pure, soluble COL1 from small amounts of corium. Briefly, dermal biopsies are washed thoroughly in ice-cold dH2O after removing fat, connective tissue, and hair. The skin samples are stripped of noncollagenous proteins and polysaccharides using 0.5 M sodium acetate and a high speed bench-top homogenizer. Collagen from residual solids is subsequently extracted with a 0.075 M sodium citrate buffer using the homogenizer. These extracts are purified using 100,000 MW cut-off centrifugal filters that yield COL1 preparations of comparable or superior quality to commercial products or those obtained using traditional procedures. We anticipate this method will facilitate the utilization of autologously-derived COL1 for a multitude of research and clinical applications.

Traditional procedures for the isolation of soluble type 1 collagen (COL1) require about 10 days from start to finish because of lengthy buffer incubations and laborious resuspensions of fibrils. Here, we describe a means to purify COL1 from small dermal biopsies in less than 3 hr.

طريقة محسنة لإعداد النوع الأول الكولاجين من الجلد

Soluble type 1 collagen (COL1) is used extensively as an adhesive substrate for cell cultures and as a cellular scaffold for regenerative applications. ...

Bead Aggregation Assays for the Characterization of Putative Cell Adhesion Molecules

Cell-cell adhesion is fundamental to multicellular life and is mediated by a diverse array of cell surface proteins. However, the adhesive interactions for many of these proteins are poorly understood. Here we present a simple, rapid method for characterizing the adhesive properties of putative homophilic cell adhesion molecules. Cultured HEK293 cells are transfected with DNA plasmid encoding a secreted, epitope-tagged ectodomain of a cell surface protein. Using functionalized beads specific for the epitope tag, the soluble, secreted fusion protein is captured from the culture medium. The coated beads can then be used directly in bead aggregation assays or in fluorescent bead sorting assays to test for homophilic adhesion. If desired, mutagenesis can then be used to elucidate the specific amino acids or domains required for adhesion. This assay requires only small amounts of expressed protein, does not require the production of stable cell lines, and can be accomplished in 4 days.

Here we present a simple, rapid method for characterizing the intrinsic adhesive properties of putative cell adhesion molecules. The secreted, epitope-tagged ectodomain of a cell adhesion molecule is captured from the culture medium on small, uniform functionalized beads. These beads can then be used immediately in simple bead aggregation assays.

حبة تجميع فحوصات لتوصيف المزعومين خلية التصاق جزيئات

Cell-cell adhesion is fundamental to multicellular life and is mediated by a diverse array of cell surface proteins. However, the adhesive interactions ...

Circulating MicroRNA Quantification Using DNA-binding Dye Chemistry and Droplet Digital PCR

Circulating (of cell-free) microRNAs (miRNAs) are released from cells into the blood stream. The amount of specific microRNAs in the circulation has been linked to a disease state and has the potential to be used as disease biomarker. A sensitive and accurate method for circulating microRNA quantification using a dye-based chemistry and droplet digital PCR technology has been recently developed. Specifically, using Locked Nucleic Acid (LNA)-based miRNA-specific primers with a green fluorescent DNA-binding dye in a compatible droplet digital PCR system it is possible to obtain the absolute quantification of specific miRNAs. Here, we describe how performing this technique to assess miRNA amount in biological fluids, such as plasma and serum, is both feasible and effective.

A sensitive and accurate method for cell-free microRNAs quantification using a dye-based chemistry and droplet digital PCR technology is described.

تعميم الرنا الميكروي الكمي باستخدام الحمض النووي ملزم صبغ الكيمياء والقطرة PCR الرقمية

Circulating (of cell-free) microRNAs (miRNAs) are released from cells into the blood stream. The amount of specific microRNAs in the circulation has been ...

Long-term Live Imaging Device for Improved Experimental Manipulation of Zebrafish Larvae

The zebrafish larva is an important model organism for both developmental biology and wound healing. Further, the zebrafish larva is a valuable system for live high-resolution microscopic imaging of dynamic biological phenomena in space and time with cellular resolution. However, the traditional method of agarose encapsulation for live imaging can impede larval development and tissue regrowth. Therefore, this manuscript describes the zWEDGI (zebrafish Wounding and Entrapment Device for Growth and Imaging), which was designed and fabricated as a functionally compartmentalized device to orient larvae for high-resolution microscopy while permitting caudal fin transection within the device and subsequent unrestrained tail development and re-growth. This device allows for wounding and long-term imaging while maintaining viability. Given that the zWEDGI mold is 3D printed, the customizability of its geometries make it easily modified for diverse zebrafish imaging applications. Furthermore, the zWEDGI offers numerous benefits, such as access to the larva during experimentation for wounding or for the application of reagents, paralleled orientation of multiple larvae for streamlined imaging, and reusability of the device.

This manuscript describes the zWEDGI (zebrafish Wounding and Entrapment Device for Growth and Imaging), which is a compartmentalized device designed to orient and restrain zebrafish larvae. The design permits tail transection and long-term collection of high-resolution fluorescent microscopy images of wound healing and regeneration.

جهاز التقاط الصور الحية طويلة الأجل لتحسين التلاعب التجريبية من اليرقات الزرد

The zebrafish larva is an important model organism for both developmental biology and wound healing. Further, the zebrafish larva is a valuable system for ...

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

In the central nervous system, numerous acute injuries and neurodegenerative disorders, as well as implanted devices or biomaterials engineered to enhance function result in the same outcome: excess inflammation leads to gliosis, cytotoxicity, and/or formation of a glial scar that collectively exacerbate injury or prevent healthy recovery. With the intent of creating a system to model glial scar formation and study inflammatory processes, we have generated a 3D cell scaffold capable of housing primary cultured glial cells: microglia that regulate the foreign body response and initiate the inflammatory event, astrocytes that respond to form a fibrous scar, and oligodendrocytes that are typically vulnerable to inflammatory injury. The present work provides a detailed step-by-step method for the fabrication, culture, and microscopic characterization of a hyaluronic acid-based 3D hydrogel scaffold with encapsulated rat brain-derived glial cells. Further, protocols for characterization of cell encapsulation and the hydrogel scaffold by confocal immunofluorescence and scanning electron microscopy are demonstrated, as well as the capacity to modify the scaffold with bioactive substrates, with incorporation of a commercial basal lamina mixture to improved cell integration.

Improved 3D Hydrogel Cultures of Primary Glial Cells for In Vitro Modelling of Neuroinflammation

Herein, we present a protocol for the 3D culture of rat brain-derived glia cells, including astrocytes, microglia, and oligodendrocytes. We demonstrate primary cell culture, methacrylated hyaluronic acid (HAMA) hydrogel synthesis, HAMAphoto-polymerization and cell encapsulation, and sample processing for confocal and scanning electron microscopic imaging.

تحسين 3D المائية الثقافات من الخلايا الدبقية الأولية لنمذجة في المختبر نيوروينفلاميشن

In the central nervous system, numerous acute injuries and neurodegenerative disorders, as well as implanted devices or biomaterials engineered to enhance ...

Site-Directed Immobilization of Bone Morphogenetic Protein 2 to Solid Surfaces by Click Chemistry

Different therapeutic strategies for the treatment of non-healing long bone defects have been intensively investigated. Currently used treatments present several limitations that have led to the use of biomaterials in combination with osteogenic growth factors, such as bone morphogenetic proteins (BMPs). Commonly used absorption or encapsulation methods require supra-physiological amounts of BMP2, typically resulting in a so-called initial burst release effect that provokes several severe adverse side effects. A possible strategy to overcome these problems would be to covalently couple the protein to the scaffold. Moreover, coupling should be performed in a site-specific manner in order to guarantee a reproducible product outcome. Therefore, we created a BMP2 variant, in which an artificial amino acid (propargyl-L-lysine) was introduced into the mature part of the BMP2 protein by codon usage expansion (BMP2-K3Plk). BMP2-K3Plk was coupled to functionalized beads through copper catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC). The biological activity of the coupled BMP2-K3Plk was proven in vitro and the osteogenic activity of the BMP2-K3Plk-functionalized beads was proven in cell based assays. The functionalized beads in contact with C2C12 cells were able to induce alkaline phosphatase (ALP) expression in locally restricted proximity of the bead. Thus, by this technique, functionalized scaffolds can be produced that can trigger cell differentiation towards an osteogenic lineage. Additionally, lower BMP2 doses are sufficient due to the controlled orientation of site-directed coupled BMP2. With this method, BMPs are always exposed to their receptors on the cell surface in the appropriate orientation, which is not the case if the factors are coupled via non-site-directed coupling techniques. The product outcome is highly controllable and, thus, results in materials with homogeneous properties, improving their applicability for the repair of critical size bone defects.

Biomaterials doped with Bone Morphogenetic Protein 2 (BMP2) have been used as a new therapeutic strategy to heal non-union bone fractures. To overcome side effects resulting from an uncontrollable release of the factor, we propose a new strategy to site-directly immobilize the factor, thus creating materials with improved osteogenic capabilities.

توجه موقع التثبيت من البروتين Morphogenetic 2 العظام للسطوح الصلبة بالكيمياء انقر فوق

Different therapeutic strategies for the treatment of non-healing long bone defects have been intensively investigated. Currently used treatments present ...

Wet-spinning-based Molding Process of Gelatin for Tissue Regeneration

This article presents an inexpensive method to fabricate gelatin, as a natural polymer, into monofilament fibers or other appropriate forms. Through the wet spinning method, gelatin fibers are produced by smooth extrusion in a suitable coagulation medium. To increase the functional surface of these gelatin fibers and their ability to mimic the features of tissues, gelatin can be molded into a tube form by referring to this concept. Examined by in vitro and in vivo tests, the gelatin tubes demonstrate a great potential for application in tissue engineering. Acting as a suitable filling gap material, gelatin tubes can be used to substitute the tissue in the damaged area (e.g., in the nervous or cardiovascular system), as well as to promote regeneration by providing a direct replacement of stem cells and neural circuitry. This protocol provides a detailed procedure for creating a biomaterial based on a natural polymer, and its implementation is expected to greatly benefit the development of correlative natural polymers, which help to realize tissue regeneration strategies.

We developed and describe a protocol based on the wet spinning concept, for the construction of gelatin-based biomaterials used for the application of tissue engineering.

عملية صب المستندة إلى الغزل الرطب من الجيلاتين لتجديد الأنسجة

This article presents an inexpensive method to fabricate gelatin, as a natural polymer, into monofilament fibers or other appropriate forms. Through the ...

Immobilization of Live Caenorhabditis elegans Individuals Using an Ultra-thin Polydimethylsiloxane Microfluidic Chip with Water Retention

Radiation is widely used for biological applications and for ion-beam breeding, and among these methods, microbeam irradiation represents a powerful means of identifying radiosensitive sites in living organisms. This paper describes a series of on-chip immobilization methods developed for the targeted microbeam irradiation of live individuals of Caenorhabditis elegans. Notably, the treatment of the polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic chips that we previously developed to immobilize C. elegans individuals without the need for anesthesia is explained in detail. This chip, referred to as a worm sheet, is resilient to allow the microfluidic channels to be expanded, and the elasticity allows animals to be enveloped gently. Also, owing to the self-adsorption capacity of the PDMS, animals can be sealed in the channels by covering the surface of the worm sheet with a thin cover film, in which animals are not pushed into the channels for enclosure. By turning the cover film over, we can easily collect the animals. Furthermore, the worm sheet shows water retention and allows C. elegans individuals to be subjected to microscopic observation for long periods under live conditions. In addition, the sheet is only 300 &#181;m thick, allowing heavy ions such as carbon ions to pass through the sheet enclosing the animals, thus allowing the ion particles to be detected and the applied radiation dose to be measured accurately. Because selection of the cover films used for enclosing the animals is very important for successful long-term immobilization, we conducted the selection of the suitable cover films and showed a recommended one among some films. As an application example of the chip, we introduced imaging observation of muscular activities of animals enclosing the microfluidic channel of the worm sheet, as well as the microbeam irradiation. These examples indicate that the worm sheets have greatly expanded the possibilities for biological experiments.

Immobilization of Live Caenorhabditis elegans Individuals Using an Ultra-thin Polydimethylsiloxane Microfluidic Chip with Water Retention

A series of immobilization methods has been established to allow the targeted irradiation of live Caenorhabditis elegans individuals using a recently developed ultra-thin polydimethylsiloxane microfluidic chip with water retention. This novel on-chip immobilization is also adequate for imaging observations. The detailed treatment and application examples of the chip are explained.

التثبيت أفراد يعيش ايليجانس كاينورهابديتيس باستخدام رقاقة موائع جزيئية بولي دايمثيل سيلوكسان أولتراثين إلكترونية مع "الاحتفاظ بالماء"

Radiation is widely used for biological applications and for ion-beam breeding, and among these methods, microbeam irradiation represents a powerful means ...