Hydrożele
Komórki w warunkach fizjologicznych zazwyczaj oddziałują z czynnikami zewnątrzkomórkowymi w trzech wymiarach (3D). Macierz zewnątrzkomórkowa (ECM) to złożona formuła biologicznych polimerów składających się z peptydów, polisacharydów, białek, enzymów i cząsteczek sygnalizacyjnych, które znajdują się poza komórkami. Interakcje między komórkami a otaczającym je ECM dostarczają wskazówek, które mogą wpływać na polaryzację komórkową, kształt, ruchliwość, różnicowanie i wiele innych fenotypów. Tradycyjna hodowla komórek odbywa się na dwuwymiarowym (2D) podłożu, zwykle polistyrenowym lub szklanym, a komórki hodowane w ten sposób często nie w pełni odwzorowują wiele fenotypów obserwowanych przez te same typy komórek in vivo. Jednym z podejść do tworzenia komórek hodowanych in vitro bardziej przypominających odpowiadający im typ tkanki fizjologicznej jest osadzenie i hodowla komórek w hydrożelu 3D, który naśladuje fizjologiczny ECM. Strategia ta jest podzbiorem szerszego podejścia polegającego na hodowli komórek w trzech wymiarach, zwykle określanego jako hodowla komórek 3D.
Rysunek 1. Hydrożele umożliwiają bardziej biologiczną hodowlę komórek 3D.
Zastosowania hydrożeli 3D
Komórki hodowane w hydrożelach 3D okazały się cenne w wielu zastosowaniach. Tradycyjne unieśmiertelnione linie komórkowe mogą być hodowane w hydrożelach, tworząc wielokomórkowe kompleksy zwane sferoidami. Wykazano, że sferoidy dostarczają wielu informacji, które nie są widoczne w przypadku tych samych komórek hodowanych w warunkach 2D. Komórki macierzyste hodowane w hydrożelach 3D mogą różnicować się w wiele typów komórek, które ściśle przypominają natywne tkanki. Można je zaprogramować tak, aby tworzyły organoidy 3D, zróżnicowane struktury mini-narządów, które zostały wykorzystane jako wysoce przewidywalne, powtarzalne i skalowalne modele in vitro złożonej fizjologii. Inne zastosowania hodowli komórek w hydrożelach koncentrowały się na badaniu właściwości fizycznych hydrożelu w odniesieniu do wrażliwych na mechano zachowań komórek, w tym tworzenia cech morfologicznych i ruchliwości komórek.
Naturalne hydrożele 3D
Najbardziej konwencjonalną metodą naśladowania fizjologicznej macierzy zewnątrzkomórkowej in vitro jest użycie ekstraktu natywnej ECM ze źródła biologicznego. Tradycyjnie, ekstrakt ECM z błony podstawnej mięsaka mysiego Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) był używany do hodowli komórek 3D. Ekstrakt ECM EHS jest płynny w temperaturze 4°C i żeluje w temperaturze pokojowej, umożliwiając łatwe osadzanie komórek. Produkt ten jest sprzedawany jako hydrożel ECM Gel. W niektórych zastosowaniach ważny jest ekstrakt ECM z ludzkich komórek. MaxGel™ ECM to ekstrakt z ludzkiej błony podstawnej (BME) uzyskany in vitro.
Syntetyczne hydrożele 3D
Rekonstytucja syntetycznego hydrożelu może być optymalnym wyborem dla niektórych zastosowań. Chemicznie zdefiniowany skład hydrożelu zwiększa powtarzalność, a obecność i stężenie składników pożywki, takich jak czynniki wzrostu, są znane. Ponadto, kluczowe parametry fizyczne hydrożelu mogą być ważne dla konkretnych zastosowań. Należą do nich:
- moduł sprężystości
- rozmiar porów
- pęcznienie hydrożelu
- usieciowanie
- warunki dysocjacji
.Oferujemy kilka odczynników, zestawów i protokołów do wykorzystania przy opracowywaniu syntetycznych hydrożeli, w tym rusztowań hydrożelowych HyStem®, zestawów hydrożelowych TrueGel3D™ i technologii Cell-In-a-Box®.
Rysunek 2. Syntetyczna macierz zewnątrzkomórkowa (ECM)
Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.
Nie masz konta użytkownika?