Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гидрогель из нанофибриллированной целлюлозы на основе древесины (NFC) используется в качестве матрицы для трехмерной клеточной культуры . Как материал на растительной основе, он не содержит компонентов человеческого или животного происхождения.

Нанофибриллярный гидрогель целлюлозы

Обзор [ править ]

Поскольку естественный внеклеточный матрикс (ECM) важен для выживания, пролиферации, дифференцировки и миграции клеток, гидрогели, имитирующие естественную структуру ECM, рассматриваются как потенциальные подходы к культивированию in vivo-подобных клеток. [1] [2] GrowDex - это гидрогель NFC для трехмерной клеточной культуры, выпускаемый UPM, Финляндия. [3]

СЭМ-изображение сети NFC

Свойства материала [ править ]

Структура и размеры волоконной сети NFC в гидрогеле напоминают человеческий ECM. [4] Жесткость можно настроить для оптимизации условий для каждого типа ячеек. Свойство материала разжижаться при сдвиге делает гель готовым к использованию без стадии сшивания или гелеобразования. Гидрогель наноцеллюлозы может быть полностью разрушен обработкой ферментом целлюлазы при сохранении трехмерных клеточных структур. [3] [5]

Приложения [ править ]

Гидрогель NFC в трехмерной культуре клеток предлагает платформу для различных биомедицинских приложений. [6] В NFC культивировали различные клеточные линии и типы клеток, включая, например, дифференцировку клеток печени человека в функциональные органотипические культуры [7] и пролиферацию плюрипотентных стволовых клеток человека. [3] Органотипические культуры клеток печени могут быть использованы, например, при открытии лекарств для тестирования токсичности печени и метаболизма новых лекарственных препаратов-кандидатов. Возможность использования гидрогеля с роботизированными дозаторами позволяет использовать его в форматах высокопроизводительного скрининга (HTS). [8]

Гидрогель NFC и среда для культивирования клеток в 384-луночном планшете

Ссылки [ править ]

  1. ^ Тиббит, Марк У .; Ансет, Кристи С. (2009). «Гидрогели как имитаторы внеклеточного матрикса для трехмерной клеточной культуры» . Биотехнология и биоинженерия . 103 (4): 655–63. DOI : 10.1002 / bit.22361 . PMC  2997742 . PMID  19472329 .
  2. ^ Geckil Хикмет; Сюй, Фэн; Чжан, Сяохуэй; Moon, SangJun; Демирчи, Уткан (2010). «Инженерные гидрогели как имитаторы внеклеточного матрикса» . Наномедицина . 5 (3): 469–84. DOI : 10.2217 / nnm.10.12 . PMC 2892416 . PMID 20394538 .  
  3. ^ a b c Лу, Ян-Ру; Каннинен, Лииса; Куисма, Титти; Никландер, Йоханна; Полдень, Люк А .; Беркс, Дебора; Уртти, Арто; Илипертула, Марджо (2014). «Использование гидрогеля нанофибриллярной целлюлозы в качестве гибкой трехмерной модели для культивирования плюрипотентных стволовых клеток человека» . Стволовые клетки и развитие . 23 (4): 380–92. DOI : 10,1089 / scd.2013.0314 . PMC 3920753 . PMID 24188453 .  
  4. ^ Бхаттачарья, Мадхушри; Малинен, Мелина М .; Лорен, Патрик; Лу, Ян-Ру; Kuisma, Saara W .; Каннинен, Лииса; Лилль, Мартина; Корлу, Энн; GuGuen-Guillouzo, Christiane; Иккала, Олли; Лаукканен, Антти; Уртти, Арто; Илипертула, Марджо (2012). «Нанофибриллярный гидрогель целлюлозы способствует трехмерной культуре клеток печени» . Журнал контролируемого выпуска . 164 (3): 291–8. DOI : 10.1016 / j.jconrel.2012.06.039 . PMID 22776290 . 
  5. ^ Ahola, S .; Turon, X .; Österberg, M .; Laine, J .; Рохас, О. Дж. (2008). «Ферментативный гидролиз нанофибрилл нативной целлюлозы и других модельных пленок целлюлозы: влияние структуры поверхности». Ленгмюра . 24 (20): 11592–9. DOI : 10.1021 / la801550j . PMID 18778090 . 
  6. ^ Лин, Нин; Дюфрен, Ален (2014). «Наноцеллюлоза в биомедицине: современное состояние и перспективы на будущее» . Европейский полимерный журнал . 59 : 302–25. DOI : 10.1016 / j.eurpolymj.2014.07.025 . ИНИСТ : 28828554 .
  7. ^ Малинен, Мелина М .; Kanninen, Liisa K .; Корлу, Энн; Isoniemi, Helena M .; Лу, Ян-Ру; Yliperttula, Marjo L .; Уртти, Арто О. (2014). «Дифференциация линии клеток-предшественников печени для функциональных органотипических культур в трехмерных нанофибриллярных целлюлозах и гиалуронано-желатиновых гидрогелях» . Биоматериалы . 35 (19): 5110–21. DOI : 10.1016 / j.biomaterials.2014.03.020 . PMID 24698520 . 
  8. ^ Роботизированное дозирование гидрогеля NFC