Micropatterning of poly(ethylene glycol) diacrylate hydrogels with biomolecules to regulate and guide endothelial morphogenesis

doi:10.1089/ten.tea.2008.0196

.2009年3月；15(3):579-85.

doi:10.1089/ten.tea.2008.0196。

聚乙二醇二丙烯酸酯水凝胶与生物分子的微图案化以调节和引导内皮细胞形态发生

詹姆斯·穆恩¹, 玛丽亚·沙恩, 艾丽斯·金, 芭芭拉·安西娅, 詹妮弗·L·韦斯特

附属公司

PMID： 18803481
预防性维修识别码： PMC2810275型
内政部： 10.1089/ten.tea.2008.0196

聚（乙二醇）二丙烯酸酯水凝胶与生物分子的微图案化，以调节和引导内皮形态发生

詹姆斯·穆恩等。组织工程A部分. 2009年3月.

.2009年3月；15(3):579-85.

doi:10.1089/ten.tea.2008.0196。

作者

詹姆斯·穆恩¹, 玛丽亚·沙恩, 艾丽斯·金, 芭芭拉·安西娅, 詹妮弗·L·韦斯特

附属

¹美国德克萨斯州休斯顿市莱斯大学生物工程系，邮编77251-1892。

PMID： 18803481
预防性维修识别码： PMC2810275型
内政部： 10.1089/ten.tea.2008.0196

摘要

血管生成是内皮细胞在新血管形成过程中进行的形态发生，传统上是在天然细胞外基质蛋白上进行研究的。在这项工作中，我们旨在调节和引导合成的生物活性聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）水凝胶的血管生成。PEGDA水凝胶本质上是细胞非粘附性的，对蛋白质吸附具有高度抵抗力，允许对细胞粘附和信号传递的配体的呈现进行高度控制。由于这些材料是光聚合的，各种光刻技术可用于生物活性配体的空间控制呈现。为了操纵EC粘附、迁移和小管生成，PEGDA水凝胶的表面用细胞粘附配体Arg-Gly-Asp-Ser（RGDS）以所需的浓度和几何形状进行微图形化。在这些RGDS模式上培养的内皮细胞将其细胞体重组为50微米宽条纹上的线状结构，但在更宽的条纹上没有，这表明内皮细胞的形态发生可以由几何线索调节。内皮细胞形成的索状结构让人想起毛细血管，细胞参与自组装和重组，形成多细胞结构。此外，中等浓度的RGDS在20微克/厘米（2）时刺激内皮索形成，而在较高浓度时抑制内皮索形成。这项工作表明，血管生成反应可以通过生物活性配体的微模式化来严格调控和指导，并且还显示了微模式化PEGDA水凝胶在组织工程中的各种应用的巨大潜力，其中植入前的血管化至关重要。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
聚乙二醇水凝胶的表面图案。(A类)宽度为50μm和200μm的条纹被激光打印在透明掩模上。(B类)PEGDA水凝胶表面用FITC-共轭PEG图案的荧光图像证实图案成功。(C)HUVEC在带有PEG-RGDS图案的水凝胶上的粘附。比例尺=200μm。

**图2。**
微图案中PEG-RGDS浓度对HUVEC粘附的影响。(A类)附着在PEGDA水凝胶表面的HUVECs，用不同浓度的PEG-RGDS以50μm宽的条纹图案化。(B类)Coulter计数器对细胞粘附的定量显示，随着PEG-RGDS在PEGDA水凝胶上浓度的增加，粘附细胞的数量增加。数据表示平均值±SD(n个 = 5). *第页 < 0.05，采用单因素方差分析，然后进行Tukey HSD检验。

**图3。**
PEGDA水凝胶上EC形态发生的可视化。(A类)共焦图像显示HUVEC在50μm宽的条纹上以20μg/cm的PEG-RGDS形成脐带²培养2天后。HUVEC沿着条纹的中心轴合并成致密的线状结构。(B类)相反，在100μg/cm的PEG-RGDS条带上培养的HUVEC²保持单层。TRITC-类球蛋白和DAPI染色的细胞分别显示为红色和蓝色。比例尺=20μm。

**图4。**
接种在PEG-RGDS微图案PEGDA水凝胶上的HUVEC形成脊髓。EC形态发生受PEGDA水凝胶上RGDS条纹宽度的差异调节。HUVEC在50μm宽的条纹上形成线状结构，条纹上有20μg/cm的图案²PEG-RGDS，但不在200μm宽的条纹上。比例尺=100μm。

**图5：。**
EC形态发生过程中ECM蛋白的表达。培养14天后，HUVEC产生(A类)纤维连接蛋白(B类)层粘连蛋白，但检测不到(C)PEG-RGDS 50μm宽条纹上的I型胶原。二级抗体对照(D类)抗兔IgG和(E类)抗鼠IgG的背景信号很小。比例尺=200μm。

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1. Jain R.K.血管成熟的分子调控。《国家医学》，2003年；9点685分。-公共医学
1. Folkman J.Haudenschild C.体外血管生成。自然。1980;288:551.-公共医学
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[3] Jain R.K.血管成熟的分子调控。《国家医学》，2003年；9点685分。-公共医学

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[5] Folkman J.Haudenschild C.体外血管生成。自然。1980;288:551.-公共医学

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[7] Egginton S.Gerritsen M.Lumen形成：体内与体外观察。微循环。2003;10:45.-公共医学

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[9] Ponce M.L.体外基质凝胶血管生成试验。作者：Murray J.C.，编辑。血管生成协议。新泽西州托托瓦：Humana出版社；2001年，第205页。-公共医学

[10] Ponce M.L.体外基质凝胶血管生成试验。作者：Murray J.C.，编辑。血管生成协议。新泽西州托托瓦：Humana出版社；2001年，第205页。-公共医学

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