Cell interaction study method using novel 3D silica nanoneedle gradient arrays.
Cell interaction study method using novel 3D silica nanoneedle gradient arrays.
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使用新型 3D 二氧化硅纳米针梯度阵列的细胞相互作用研究方法。
DOI：
10.1016/j.colsurfb.2012.07.044
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hofmeister,William
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rajput,Deepak;Crowder,SpencerW;Hofmeister,Lucas;Costa,Lino;Sung,Hak-Joon;Hofmeister,William
了解细胞与培养底物的相互作用对推进细胞生物学和再生医学具有重要意义。当表面地形特征在垂直维度上相当大，并且间隔至少一个细胞维度时，这些特征充当3D物理屏障，可以引导细胞粘附，从而改变细胞行为。在本研究中，我们利用一种新型纳米针梯度阵列研究了细胞与邻近细胞和基质的竞争相互作用。利用单脉冲飞秒激光加工在熔融二氧化硅表面形成纳米孔梯度阵列。利用聚合物薄膜纳米印迹技术提取了该图案的负片复制品。二氧化硅沉积在聚合物复制品的顶部，形成二氧化硅纳米针。将NIH 3T3成纤维细胞培养在二氧化硅纳米针上，研究其行为，并与在平面二氧化硅表面培养的成纤维细胞进行比较。发现二氧化硅纳米针的存在可以增强成纤维细胞的粘附性，同时保持细胞活力。二氧化硅纳米针排列的各向异性影响成纤维细胞的形态和扩散。此外，纳米针间距的变化调节细胞-基质和细胞-细胞相互作用，有效地防止细胞聚集在紧密排列的纳米针区域。这项概念验证研究为控制竞争性细胞粘附事件提供了一种可重复的方法，并提供了一种新的系统，其特性可以被操纵来密切控制细胞行为。
Understanding cellular interactions with culture substrate features is important to advance cell biology and regenerative medicine. When surface topographical features are considerably larger in vertical dimension and are spaced at least one cell dimension apart, the features act as 3D physical barriers that can guide cell adhesion, thereby altering cell behavior. In the present study, we investigated competitive interactions of cells with neighboring cells and matrix using a novel nanoneedle gradient array. A gradient array of nanoholes was patterned at the surface of fused silica by single-pulse femtosecond laser machining. A negative replica of the pattern was extracted by nanoimprinting with a thin film of polymer. Silica was deposited on top of the polymer replica to form silica nanoneedles. NIH 3T3 fibroblasts were cultured on silica nanoneedles and their behavior was studied and compared with those cultured on a flat silica surface. The presence of silica nanoneedles was found to enhance the adhesion of fibroblasts while maintaining cell viability. The anisotropy in the arrangement of silica nanoneedles was found to affect the morphology and spreading of fibroblasts. Additionally, variations in nanoneedle spacing regulated cell–matrix and cell–cell interactions, effectively preventing cell aggregation in areas of tightly-packed nanoneedles. This proof-of-concept study provides a reproducible means for controlling competitive cell adhesion events and offers a novel system whose properties can be manipulated to intimately control cell behavior.
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基质特性影响瓣膜间质细胞培养中的钙化。
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
The Journal of heart valve disease
影响因子：
--
作者：
Benton,JulieA;Kern,HannaB;Anseth,KristiS
通讯作者：
Anseth,KristiS
影响因子：
14
作者：
Kloxin, April M.;Benton, Julie A.;Anseth, Kristi S.
通讯作者：
Anseth, Kristi S.
影响因子：
16.6
作者：
Bettinger, Christopher J.;Langer, Robert;Borenstein, Jeffrey T.
通讯作者：
Borenstein, Jeffrey T.
影响因子：
9.7
作者：
Crowder, Spencer W.;Gupta, Mukesh K.;Hofmeister, Lucas H.;Zachman, Angela L.;Sung, Hak-Joon
通讯作者：
Sung, Hak-Joon
影响因子：
--
作者：
Harrison, RG
通讯作者：
Harrison, RG