コラーゲンハイドロゲル

コラーゲンハイドロゲルは、天然組織と同様に生物学的に適合する三次元構造として作用し、人工組織の発達を促進する。 これらのゲルの主成分であるコラーゲンは、結合組織に見られる細胞外マトリックスタンパク質である。 そして、主に水で構成される3Dポリマーネットワークであるハイドロゲルを製造するために使用されます。 このビデオでは、コラーゲンの生理的役割、ブタの皮膚からのコラーゲンの単離および処理のための手順、精製されたタンパク質からのヒドロゲルの作製、

結合組織の細胞外マトリックス内には、線維芽細胞と呼ばれるコラーゲン製造の大部分を担う特定の細胞があります。 これらの細胞は、長い、硬い、ポリペプチド鎖を合成する。 これはコラーゲン分子と呼ばれる個々の三重螺旋秩序ポリマーに組み立てられています コラーゲンの分子はより厚く、より大きい原線維にそれから更に束ねられます。 これは、次いで、より大きな繊維にさらに束ねられ、それが経験し得る様々な機械的負荷のために細胞外マトリックスに構造的完全性を提供する。 コラーゲンの異なった構成は特定のティッシュの機械必要性に従って作り出されます。 骨のティッシュは、例えば、繊維の非常に密集した強いネットワークを機械負荷に抗するために利用する。 しかし、腸壁のような他の組織は、より分散した構造を使用する。 結合組織から得られてコラーゲンポリマーがさまざまな材料を作成するのに使用することができます。 コラーゲンは親水性ポリマーであるため、吸収性が高い。 したがって、それは90％の水を保持するポリマーネットワークであるヒドロゲルを形成することができる。 これらの高分子ネットワークは、様々な方法を用いて個々の高分子鎖を架橋することによ のような、化学架橋剤、熱、または紫外線。 架橋の程度は、ヒドロゲルの機械的性質に影響を及ぼす。 従って、これらの材料が広い応用範囲で使用されることを可能にする。 コラーゲンのヒドロゲルの原則が説明されたので、コラーゲンがブタの皮からいかに得られ、ヒドロゲルを作成するのに使用されているか見てみよう。

皮膚サンプルからコラーゲンの処理を開始するには、まず氷の冷たい蒸留水ですすぎ、その後、羊毛、毛皮、または脱毛のための脱毛クリームを使用します。 単一の研がれたかみそりの刃を使用して、結合組織および脂肪のきれいなサンプルを擦り、氷の冷水のもう一度洗いなさい。 次に、皮膚サンプルをセンチメートルの正方形の部分にスライスします。 非collagenous可溶化された材料を取除くためには、最初に50ミリリットルの円錐管ごとの皮膚正方形の5グラムの重量を量り、次に各サンプルに氷の冷たい0.5のモルナトリウムのアセテートの30ミリリットルを加えて下さい。 それからベンチの上のホモジナイザーの管を混合しなさい。 一分後に上清を捨て、より冷たい酢酸ナトリウム中でサンプルを再び混合し、合計七回の洗浄サイクルを行う。 最後の洗浄の後、氷冷蒸留水でサンプルをすすぎ、残りの酢酸ナトリウムを除去するためにもう一度混合します。 それから余分な液体を取除き、新しい50ミリリットルの円錐管に各々の処理された5グラムの皮膚サンプルを移すために管に対してサンプルを圧 コラーゲンを得るためには2ミリリットルのサンプルをの二度洗浄して下さい。075サンプルのグラムごとのモルのナトリウムのクエン酸塩の緩衝。 上清を廃棄し、各洗浄が以前に実証された後に試料を圧縮する。 第2洗浄の後で、ナトリウムのクエン酸塩の緩衝の新しいaliquotを加え、次に各周期の間で緩衝を取除かないで6つの順次撹拌周期を行って下さい。 今度は、個々のコレクションの管に上清を移し、付加的な1ミリリットルをの加えて下さい。075最終的な撹拌周期を行う前のサンプルのグラムごとのモルのナトリウムのクエン酸塩の緩衝。 次に、得られたコラーゲンを浄化するために遠心フィルター装置の上清を再度遠心分離機にかけて下さい。 最後に、精製されたコラージュを摂氏4度で保管してください。

コラーゲンが精製されたので、コラーゲンハイドロゲルを作製し、細胞を移入して工学的な組織構築物を形成することができる。 開始するには、精製された真皮コラーゲンを円錐形のチューブに徹底的に混合します。 それから、コラーゲンの解決に細胞を即時加え、氷に置きなさい。 コラーゲンのゲルの外の細胞の付属品そして成長を最小にするために扱われる生殖不能の、非ティッシュ培養された表面に氷の冷たい混合物をピ ピペットチップを使用して、溶液を均等に広げます。 ゲルを室温で約10〜15分間重合させる。 次に、ゲルを覆い、重合を終えるために付加的な60分の37の摂氏温度の定温器に動かして下さい。 重合すると、ゲルは不透明になります。 重合したら、メディアの二から三ミリリットルを追加します。 その後、移入されたヒドロゲルは、組織培養研究で使用する準備ができている。

今、あなたはコラーゲンハイドロゲルを構築する方法を学んだことを、これらの材料のいくつかの実用的なアプリケーションを見てみましょう。 コラーゲンのヒドロゲルは頻繁にここに示されているように天然ティッシュをまねるのに使用されます。 しかし、コラーゲン繊維組織の変化は、天然組織で起こり得る。 その結果、整列した構造が得られます。 その結果、設計されたコラーゲンのマトリックスは任意か一直線に並べられた構成で組み立てることができます。 コラーゲンのヒドロゲルは人工的なティッシュの開発のためのティッシュの足場として頻繁に使用されます。 生息するために細胞にカスタマイズされた三次元構造を提供することによってコラーゲンのマトリックスは実質のティッシュの構造そして機能をまねるために続いて再編成されます。 例えば、足場は、骨形成に関与する細胞である骨芽細胞と共に装着され、マトリックスを再編成して、天然の骨組織の構造および機能により密接に類似

あなたはちょうどJoveのコラーゲンハイドロゲルの紹介を見てきました。 これで、コラーゲンの構造、それがどのように単離されているか、および生物工学分野での様々な用途に加えて、コラーゲンハイドロゲルの製造を理解する必 見てくれてありがとう！