M4應(yīng)用于水凝膠細胞觀察

應(yīng)用工程科學(xué)和生命科學(xué)方法構(gòu)筑人工結(jié)構(gòu)物以引導(dǎo)組織重建的組織工程日益引起人們的關(guān)注.組織工程常用的策略是從患者的小塊活體組織中分離出特異細胞,在精確控制的培養(yǎng)條件下使細胞在三維多孔支架內(nèi)生長、擴增形成結(jié)構(gòu)物,再將細胞/支架結(jié)構(gòu)物植入體內(nèi)所需部位，引起新組織在支架內(nèi)完成，而支架隨著組織的形成而逐漸消失，損傷的器官或組織可以重建，生物材料支架起著細胞生長和干細胞分化為特異性細胞的力學(xué)支撐。聚（丙交酯-共-乙交酯）和聚（乳酸-共-乙醇酸）是美國食品與藥品監(jiān)督局（FDA）最早批準(zhǔn)在體內(nèi)使用的，但由于其要求環(huán)境的苛刻性和不利于生長因子的負載和活細胞的轉(zhuǎn)載，所以現(xiàn)在高度水合的聚合物材料--水凝膠研究火熱。

水凝膠是由親水性聚合物構(gòu)筑成網(wǎng)絡(luò)，可以通過物理鍵和化學(xué)鍵與生物大分子相交聯(lián)，并能在溫和的環(huán)境下形成，水凝膠的力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性都類似于細胞外基質(zhì)，并能在一段時間內(nèi)自然降解。在現(xiàn)在的組織工程，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，心血管研究及生物材料研究中最常用的研究材料。

研究過程中的難點？

以水凝膠為研究的細胞和心血管研究中，將特異性細胞或干細胞在水凝膠中進行3D培養(yǎng)，要不斷的對水凝膠的組分和濃度，膨脹性，交聯(lián)方式進行不斷的探索，判斷出哪一種的水凝膠才是最適合的？由于是在3D矩陣培養(yǎng)，不能實時的觀察和檢測細胞的生長狀態(tài)，必須對整個膠材料進行熒光染色觀察，事實上熒光染料的光度性是非常的強，長時間會直接地細胞有致死作用。對于細胞的延展性，細胞生長等形態(tài)學(xué)上的觀察也只能是用激光共聚焦進行逐層掃描，合成細胞的3D形態(tài)學(xué)圖像后經(jīng)圖像軟件進行計算形態(tài)學(xué)參數(shù)，即耗時，又繁瑣，需要對實驗過程中多個實驗條件進行摸索，所以，對于水凝膠中的細胞研究中找到一個直觀，方便，準(zhǔn)確的方法檢測細胞的生長狀態(tài)和細胞形態(tài)學(xué)參數(shù)是尤為迫切。

HoloMonitor M4對于水凝膠材料細胞觀察的技術(shù)優(yōu)勢

2017年3月，我們在西安交通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院徐峰教授課題組，本課題組主要是分析細胞的生長和不同時間細胞體積的計算。因此我們對不同材質(zhì)的水凝膠細胞分別進行24小時的實時監(jiān)測，包括不同厚度水凝膠材料細胞2D培養(yǎng)觀察，同等厚度不同材質(zhì)的水凝膠2D培養(yǎng)觀察，不同生長因子處理水凝膠3D培養(yǎng)觀察。

不同厚度水凝膠材料細胞2D培養(yǎng)觀察

不同材質(zhì)的水凝膠材料2D培養(yǎng)觀察

不同生長因子處理水凝膠3D培養(yǎng)觀察

HoloMonitor M4激光全息細胞成像及分析系統(tǒng)可以對水凝膠的2D和3D均可以長時間檢測，對水凝膠中的細胞生長狀態(tài)和細胞的形態(tài)學(xué)參數(shù)進行實時分析，在水凝膠中3D培養(yǎng)中，M4可以清晰地觀察到膠內(nèi)的多層細胞，可以對焦距范圍內(nèi)的盡可能多的細胞進行清晰聚焦和拍攝。