Spatial Micropatterning of Growth Factors in 3D Hydrogels for Location-Specific Regulation of Cellular Behaviors.
Spatial Micropatterning of Growth Factors in 3D Hydrogels for Location-Specific Regulation of Cellular Behaviors.
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DOI：
10.1002/smll.201800579
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发表时间：
2018-06
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Alsberg E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jeon O;Lee K;Alsberg E
在组织工程策略中，生长因子是调节细胞功能的有效刺激因素，但使用单一材料以简单的方式在三维(3D)中呈现它们的空间模式是具有挑战性的。微图案化是一种很有吸引力的工具，可以利用各种生化和物理线索来调节细胞微环境，并研究它们对干细胞行为的影响。利用肝素固定生长因子的能力，用具有不同几何形状和微图案大小的光交联型肝素底物在3D中微图案化了双交联型藻酸盐水凝胶，并证实了它们在水凝胶中建立生长因子3D微图样的能力。这种三维微图案化方法可以应用于各种肝素结合生长因子，如成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、转化生长因子-βS和骨形态发生蛋白，同时保留了水凝胶的自然降解性和细胞相容性。包裹在这些微图案化水凝胶中的干细胞在空间上表现出与各种生长因子模式相对应的局部生长和分化反应，展示了该方法在组织工程和再生医学应用中控制干细胞行为的多功能性。
Growth factors are potent stimuli for regulating cell function in tissue engineering strategies, but spatially patterning their presentation in three-dimensions (3D) in a facile manner using a single material is challenging. Micropatterning is an attractive tool to modulate the cellular microenvironment with various biochemical and physical cues and study their effects on stem cell behaviors. Implementing heparin’s ability to immobilize growth factors, dual-crosslinkable alginate hydrogels have been micropatterned in 3D with photocrosslinkable heparin substrates with various geometries and micropattern sizes, and their capability to establish 3D micropatterns of growth factors within the hydrogels was confirmed. This 3D micropatterning method could be applied to various heparin binding growth factors, such as FGFs, VEGF, TGF-βs and BMPs, while retaining the hydrogel’s natural degradability and cytocompability. Stem cells encapsulated within these micropatterned hydrogels have exhibited spatially localized growth and differentiation responses corresponding to various growth factor patterns, demonstrating the versatility of the approach in controlling stem cell behavior for tissue engineering and regenerative medicine applications.
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影响因子：
14
作者：
Nichol, Jason W.;Koshy, Sandeep T.;Bae, Hojae;Hwang, Chang M.;Yamanlar, Seda;Khademhosseini, Ali
通讯作者：
Khademhosseini, Ali
影响因子：
9.5
作者：
Hu, Yuhang;You, Jin-Oh;Aizenberg, Joanna
通讯作者：
Aizenberg, Joanna
影响因子：
14
作者：
Lee, Soo-Hong;Moon, James J.;West, Jennifer L.
通讯作者：
West, Jennifer L.
影响因子：
64.8
作者：
Gerber, HP;Malik, AK;Ferrara, N
通讯作者：
Ferrara, N
DOI：
10.1126/science.1176009
发表时间：
2009-11-27
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Hynes RO
通讯作者：
Hynes RO