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Shrinky-Dink Hanging Drops: A Simple Way to Form and Culture Embryoid Bodies

Embryoid bodies (EB) are aggregates of embryonic stem cells. The most common way of creating these aggregates is the hanging drop method, a laborious ...

We present a novel approach for the ultra-rapid direct patterning of complex three-dimensional, stacked polystyrene (PS) microfluidic chips. By leveraging the inherent shrinkage properties of biaxially pre-stressed thermoplastic sheets, microfluidic channels become thinner and deeper upon heating. Design conception to fully functional chips can thus be completed within minutes.

Shrinky-Dink microfluidics: 3D polystyrene chips.

Wir pr&auml;sentieren einen neuen Ansatz f&uuml;r die Vorbereiter direkte Musterung von komplexen dreidimensionalen, gestapelte Polystyrol (PS) mikrofluidische Chips. Nutzen Sie die inh&auml;renten Schrumpf-Eigenschaften der Biaxial vorgespannten thermoplastische Sheets, werden mikrofluidische Kan&auml;le d&uuml;nner und tiefer beim Erhitzen. Design-Konzeption zu voll funktionsf&auml;higen Chips kann somit innerhalb weniger Minuten abgeschlossen werden.

Shrinky Dink Biochips: 3D Polystyrol-Chips.

Human embryonic stem cells (hESCs) hold great promise for regenerative medicine and transplantation therapy due to their self-renewal and pluripotent properties. We report that 2D thin film scaffolds composed of biocompatible polymer grafted carbon nanotubes (CNTs), can selectively differentiate human embryonic stem cells into neuron cells while maintaining excellent cell viability. According to fluorescence image analysis, neuron differentiation efficiency of poly(acrylic acid) grafted CNT thin films is significant greater than that on poly(acrylic acid) thin films. When compared with the conventional poly-L-ornithine surfaces, a standard substratum commonly used for neuron culture, this new type thin film scaffold shows enhanced neuron differentiation. No noticeable cytotoxic effect difference has been detected between these two surfaces. The surface analysis and cell adhesion study have suggested that CNT-based surfaces can enhance protein adsorption and cell attachment. This finding indicates that CNT-based materials are excellent candidates for hESCs' neuron differentiation.

Carbon nanotubes promote neuron differentiation from human embryonic stem cells.

Menschlicher embryonaler Stammzellen (Zellkulturen) halten viel versprechend f&uuml;r regenerative Medizin und Transplantation Therapie wegen ihrer Selbsterneuerung und pluripotenten Eigenschaften. Wir berichten, dass 2D D&uuml;nnschicht-Ger&uuml;sten aus biokompatiblen Polymeren veredelt Carbon nanotubes (CNTs), k&ouml;nnen selektiv menschlichen embryonalen Stammzellen in Neuronen-Zellen unter Beibehaltung der exzellenten Zellviabilit&auml;t unterscheiden. Nach Fluoreszenz Bildanalyse, Neuron Differenzierung Effizienz Poly (Acryl S&auml;ure) veredelt CNT d&uuml;nner Schichten bedeutende ist gr&ouml;&szlig;er als die auf Poly (Acryl S&auml;ure)-D&uuml;nnschichten. Im Vergleich mit den herk&ouml;mmlichen Poly-L-Ornithin-Oberfl&auml;chen, eine Norm Substrat, die gew&ouml;hnlich f&uuml;r Neuron Kultur, zeigt dieser neue Typ-D&uuml;nnschicht-Ger&uuml;st verbesserte Neuron Differenzierung. Zwischen diesen beiden Fl&auml;chen wurde kein Unterschied sp&uuml;rbar zytotoxische Wirkung festgestellt. Die Oberfl&auml;chenanalyse und Zelle Adh&auml;sion Studien haben vorgeschlagen, CNT-basierte Oberfl&auml;chen Protein Adsorption und Zelle Anlage verbessern k&ouml;nnen. Dieses Ergebnis zeigt, dass die CNT-basierte Materialien f&uuml;r Zellkulturen Neuron Differenzierung hervorragend geeignet sind.

Kohlenstoff-Nanor&ouml;hrchen f&ouml;rdern Neuron Differenzierung von humanen embryonalen Stammzellen.

It is now widely recognized that dissolution plays an important role in metallic nanoparticle toxicity, but to what extent remains unclear. In the present study, it was found that ZnO-engineered nanoparticle (ZnO-EN) toxicity to the marine diatom Thalassiosira pseudonana could be solely explained by zinc ion (Zn(2+) ) release. This is based on comparable inhibitive effects from ZnO-EN addition media, with or without the ultrafiltration through a 3-kD membrane, and from the media in which only Zn(2+) was added. Considering the importance of dissolution in ZnO-EN toxicity, Zn(2+) release kinetics was systematically examined under different conditions for the first time. It was found to be mainly influenced by pH as well as the specific surface area of the nanoparticles. In contrast, natural organic compounds either enhance or reduce Zn(2+) release, depending on their chemical composition and concentration. Compared with deionized water, ZnO-EN dissolution rates were accelerated in seawater, whereas ZnO-EN concentration itself only had a very small effect on Zn(2+) release. Therefore, dissolution as affected by several physicochemical factors should not be neglected in the effects, behavior, and fate of ENs in the environment.

Zinc oxide-engineered nanoparticles: dissolution and toxicity to marine phytoplankton.

Es ist jetzt weithin anerkannt, dass die Aufl&ouml;sung spielt eine wichtige Rolle in metallische Nanopartikel Toxizit&auml;t, sondern inwieweit bleibt unklar. In der vorliegenden Studie ergab die, ZnO-Engineering Nanopartikel (ZnO-de) Toxizit&auml;t f&uuml;r die marine Kieselalgen Thalassiosira Pseudonana ausschlie&szlig;lich von Zink-Ionen (Zn(2+)) Release erkl&auml;rt werden k&ouml;nnte. Dies basiert auf vergleichbare d&auml;mmend Wirkungen von ZnO-EN Zusatz Medien, mit oder ohne die Ultrafiltration durch eine 3-kD-Membran, und von den Medien, in denen nur Zn(2+) hinzugef&uuml;gt wurde. In Anbetracht der Bedeutung der Aufl&ouml;sung der ZnO-EN Toxizit&auml;t wurde Zn(2+) Freigabe Kinetik unter verschiedenen Bedingungen erstmals systematisch untersucht. Es wurde gefunden, um haupts&auml;chlich durch pH-Wert sowie der spezifischen Oberfl&auml;che der Nanopartikel beeinflusst werden. Im Gegensatz dazu nat&uuml;rliche organische Verbindungen entweder erh&ouml;hen oder reduzieren Zn(2+) Freigabe, je nach ihrer chemischen Zusammensetzung und Konzentration. Im Vergleich mit deionisiertem Wasser, wurden ZnO-EN Aufl&ouml;sung Preise in Meerwasser, beschleunigt, w&auml;hrend ZnO-de-Konzentration selbst nur eine sehr geringe Wirkung auf Zn(2+) Release hatte. Daher sollten Aufl&ouml;sung durch die physikalisch-chemische Faktoren beeinflusst die Effekte, Verhalten und Schicksal der ENs in der Umgebung nicht vernachl&auml;ssigt werden.

Zinkoxid-Engineering Nanopartikel: Aufl&ouml;sung und Toxizit&auml;t f&uuml;r marine Phytoplankton.

Multi-functionalized nanoparticles (NPs) have been extensively investigated for their potential in household and commercial products, and biomedical applications. Previous reports have confirmed the cellular nanotoxicity and adverse inflammatory effects on pulmonary systems induced by NPs. However, possible health hazards resulting from mucus rheological disturbances induced by NPs are underexplored. Accumulation of viscous, poorly dispersed, and less transportable mucus leading to improper mucus rheology and dysfunctional mucociliary clearance are typically found to associate with many respiratory diseases such as asthma, cystic fibrosis (CF), and COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease). Whether functionalized NPs can alter mucus rheology and its operational mechanisms have not been resolved. Herein, we report that positively charged functionalized NPs can hinder mucin gel hydration and effectively induce mucin aggregation. The positively charged NPs can significantly reduce the rate of mucin matrix swelling by a maximum of 7.5 folds. These NPs significantly increase the size of aggregated mucin by approximately 30 times within 24 hrs. EGTA chelation of indigenous mucin crosslinkers (Ca(2+) ions) was unable to effectively disperse NP-induced aggregated mucins. Our results have demonstrated that positively charged functionalized NPs can impede mucin gel swelling by crosslinking the matrix. This report also highlights the unexpected health risk of NP-induced change in mucus rheological properties resulting in possible mucociliary transport impairment on epithelial mucosa and related health problems. In addition, our data can serve as a prospective guideline for designing nanocarriers for airway drug delivery applications.

Functionalized positive nanoparticles reduce mucin swelling and dispersion.

Multi-funktionalisierten Nanopartikeln (NPs) wurden f&uuml;r ihr Potenzial in Haushalten und Gewerbe-Produkte und biomedizinische Anwendungen ausgiebig untersucht. Fr&uuml;here Berichten haben die zellul&auml;ren Nanotoxicity und entz&uuml;ndliche Nebenwirkungen auf pulmonale Systemen induziert durch NPs best&auml;tigt. Allerdings sind die m&ouml;glichen Gesundheitsgefahren infolge Schleim rheologische St&ouml;rungen induziert durch NPs underexplored. Anh&auml;ufung von Viskose, schlecht verteilt und weniger transportable Schleim zu unsachgem&auml;&szlig;en Schleim Rheologie und dysfunktionalen mukozili&auml;re Clearance zuordnen zu vielen Atemwegserkrankungen wie Asthma, typischerweise sind zystische Fibrose (CF) und COPD (chronisch obstruktive Lungenerkrankung). Ob funktionalisierten NPs Schleim Rheologie und seine operativen Mechanismen &auml;ndern k&ouml;nnen nicht aufgel&ouml;st wurden. Hier berichten wir positiv geladener funktionalisierten NPs kann behindern Mucin Gel Hydratation und effektiv induzieren Mucin-Aggregation. Die positiv geladenen NPs k&ouml;nnen die Rate der Mucin-Matrix, die Schwellung von maximal 7,5 Falten erheblich reduzieren. Diese NPs deutlich erh&ouml;hen die Gr&ouml;&szlig;e der aggregierten Mucin von etwa 30 Mal innerhalb von 24 Stunden. EGTA Chelat von indigenen Mucin Vernetzer (Ca(2+)-Ionen) konnte NP-induzierte aggregierte Mucine effektiv zu zerstreuen. Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass das positiv geladener funktionalisierten NPs Mucin Gel Schwellungen durch Vernetzung der Matrix behindern kann. Dieser Bericht unterstreicht auch das unerwartete Gesundheitsrisiko NP-induzierten Ver&auml;nderungen in Schleim rheologische Eigenschaften was zu m&ouml;glichen Mukozili&auml;re Transport Wertminderungen auf epitheliale Mucosa und verwandter Gesundheitsprobleme. Dar&uuml;ber hinaus k&ouml;nnen unsere Daten als prospektive Leitlinie f&uuml;r die Gestaltung von Nanocarriers f&uuml;r Airway Droge Lieferung Anwendungen dienen.

Funktionalisierten positive Nanopartikeln reduzieren Mucin Schwellung und Dispersion.

The behavior and toxicity of silver engineered nanoparticles (Ag-ENs) to the mixotrophic freshwater alga Ochromonas danica were examined in the present study to determine whether any other mechanisms are involved in their algal toxicity besides Ag(+) liberation outside the cells. Despite their good dispersability, the Ag-ENs were found to continuously aggregate and dissolve rapidly. When the initial nanoparticle concentration was lower than 10 ÂµM, the total dissolved Ag(+) concentration ([Ag(+)](T)) in the suspending media reached its maximum after 1 d and then decreased suggesting that Ag(+) release might be limited by the nanoparticle surface area under these conditions. Furthermore, Ag-EN dissolution extent remarkably increased in the presence of glutathione. In the Ag-EN toxicity experiment, glutathione was also used to eliminate the indirect effects of Ag(+) that was released. However, remarkable toxicity was still observed although the free Ag(+) concentration in the media was orders of magnitude lower than the non-observed effect concentration of Ag(+) itself. Such inhibitive effects were mitigated when more glutathione was added, but could never be completely eliminated. Most importantly, we demonstrate, for the first time, that Ag-ENs can be taken in and accumulated inside the algal cells, where they exerted their toxic effects. Therefore, nanoparticle internalization may be an alternative pathway through which algal growth can be influenced.

Intracellular uptake: a possible mechanism for silver engineered nanoparticle toxicity to a freshwater alga Ochromonas danica.

Das Verhalten und die Toxizit&auml;t von Silber manipulierte Nanopartikel (Ag-ENs) an die Mixotrophic S&uuml;&szlig;wasser Alge Ochromonas Danica, in der vorliegenden Studie untersucht wurden zu bestimmen, ob alle anderen Mechanismen, ihre Algentoxizit&auml;t neben Ag(+) beteiligt sind Befreiung au&szlig;erhalb der Zellen. Trotz ihrer gute Dispergierbarkeit wurden die Ag-ENs kontinuierlich zu aggregieren und l&ouml;sen sich schnell gefunden. Als die urspr&uuml;nglichen Nanopartikel-Konzentration kleiner als 10 &micro;M war, l&ouml;ste insgesamt Ag(+) Konzentration ([Ag(+)](T)) in den Medien anhalten nach 1D ihr Maximum erreicht und dann ging darauf hindeutet, dass die Ag(+) Version durch die Nanopartikel-Oberfl&auml;che unter diesen Bedingungen beschr&auml;nkt werden k&ouml;nnte. Dar&uuml;ber hinaus verbessert Ag-de Aufl&ouml;sung Umfang bemerkenswert in Anwesenheit von Glutathion. Im Experiment Toxizit&auml;t Ag-EN diente Glutathion auch die indirekten Auswirkungen von Ag(+) zu beseitigen, das ver&ouml;ffentlicht wurde. Jedoch wurde noch bemerkenswerte Toxizit&auml;t beobachtet, obwohl die kostenlose Ag(+)-Konzentration in den Medien Gr&ouml;&szlig;enordnungen niedriger als die nicht-Konzentration des Ag(+) selbst war. Solche d&auml;mmend Wirkungen wurden gemildert, wenn weitere Glutathion aufgenommen, aber nie vollst&auml;ndig beseitigt werden k&ouml;nnte. Am wichtigsten ist, zeigen wir erstmals, dass Ag-ENs aufgenommen und in die Algen-Zellen gesammelt, wo sie ihre toxischen Wirkungen ausge&uuml;bt werden kann. Daher kann Nanopartikel Internalisierung ein alternativer Weg sein, durch das Algenwachstum beeinflusst werden kann.

Intrazellul&auml;re Aufnahme: ein m&ouml;glichen Mechanismus f&uuml;r Silber entwickelt Nanopartikel Toxizit&auml;t f&uuml;r ein S&uuml;&szlig;wasser-Alge Ochromonas Danica.

Nanoparticle (NP) exposure has been closely associated with the exacerbation and pathophysiology of many respiratory diseases such as Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) and asthma. Mucus hypersecretion and accumulation in the airway are major clinical manifestations commonly found in these diseases. Among a broad spectrum of NPs, titanium dioxide (TiO(2)), one of the PM10 components, is widely utilized in the nanoindustry for manufacturing and processing of various commercial products. Although TiO(2) NPs have been shown to induce cellular nanotoxicity and emphysema-like symptoms, whether TiO(2) NPs can directly induce mucus secretion from airway cells is currently unknown. Herein, we showed that TiO(2) NPs (<75 nm) can directly stimulate mucin secretion from human bronchial ChaGo-K1 epithelial cells via a Ca(2+) signaling mediated pathway. The amount of mucin secreted was quantified with enzyme-linked lectin assay (ELLA). The corresponding changes in cytosolic Ca(2+) concentration were monitored with Rhod-2, a fluorescent Ca(2+) dye. We found that TiO(2) NP-evoked mucin secretion was a function of increasing intracellular Ca(2+) concentration resulting from an extracellular Ca(2+) influx via membrane Ca(2+) channels and cytosolic ER Ca(2+) release. The calcium-induced calcium release (CICR) mechanism played a major role in further amplifying the intracellular Ca(2+) signal and in sustaining a cytosolic Ca(2+) increase. This study provides a potential mechanistic link between airborne NPs and the pathoetiology of pulmonary diseases involving mucus hypersecretion.

Mucin secretion induced by titanium dioxide nanoparticles.

Nanopartikel (NP) Exposition wurde eng mit der Exazerbation und Pathophysiologie von vielen Atemwegserkrankungen wie chronische obstruktive Pulmonary Disease (COPD) und Asthma. Schleim Hypersekretion und Akkumulation in die Atemwege sind wichtige klinische Symptome, die h&auml;ufig in diesen Krankheiten gefunden. Unter einem breiten Spektrum von NPs, Titandioxid (TiO(2)), eine der PM10-Komponenten, wird weit in der Nanoindustry f&uuml;r die Herstellung und Verarbeitung von verschiedene kommerzielle Produkte eingesetzt. Obwohl TiO(2) NPs zellul&auml;ren Nanotoxicity und Emphysem-&auml;hnliche Symptome ausl&ouml;sen nachweislich, ob TiO(2) NPs direkt Schleim-Sekretion aus den Zellen der Atemwege hervorrufen k&ouml;nnen, ist nicht bekannt. Hierin zeigten wir, dass TiO(2) NPs (&lt; 75 nm) k&ouml;nnen direkt stimulieren Mucin Sekretion von menschlichen Bronchien ChaGo-K1 Epithelzellen &uuml;ber eine Ca(2+)-vermittelter Signalweg. Die H&ouml;he der Mucin abgesondert wurde mit Enzyme-linked Lektin-Assay (ELLA) quantifiziert. Die entsprechenden &Auml;nderungen Zytosolischer Ca(2+) Konzentration wurden mit Rhod-2, eine Leuchtstofff&auml;rbung Ca(2+) &uuml;berwacht. Wir fanden, dass TiO(2) NP-hervorgerufen Mucin-Sekretion eine Funktion der Erh&ouml;hung der intrazellul&auml;ren Ca(2+) Konzentration aus extrazellul&auml;ren Ca(2+) Zustrom &uuml;ber Membrane Ca(2+) Kan&auml;le und Zytosolische ER Ca(2+) Release. Das induziert durch Kalzium-Kalzium freizugeben (CICR) Mechanismus spielte eine wichtige Rolle in der weiteren Verst&auml;rkung des intrazellul&auml;ren Ca(2+)-Signals und bei der Aufrechterhaltung einer Zytosolischer Ca(2+) erh&ouml;hen. Diese Studie liefert als m&ouml;gliche mechanistische Verbindung zwischen Luft NPs und den Pathoetiology von Lungenerkrankungen mit Schleim Hypersekretion.

Mucin-Sekretion von Titandioxid-Nanopartikel induziert.

The unique properties of engineered nanoparticles (ENs) that make their industrial applications so attractive simultaneously raise questions regarding their environmental safety. ENs exhibit behaviors different from bulk materials with identical chemical compositions. Though the nanotoxicity of ENs has been studied intensively, their unintended environmental impacts remain largely unknown. Herein we report experimental results of EN interactions with exopolymeric substances (EPS) from three marine phytoplankton species: Amphora sp., Ankistrodesmus angustus and Phaeodactylum tricornutum. EPS are polysaccharide-rich anionic colloid polymers released by various microorganisms that can assemble into microgels, possibly by means of hydrophobic and ionic mechanisms. Polystyrene nanoparticles (23 nm) were used in our study as model ENs. The effects of ENs on EPS assembly were monitored with dynamic laser scattering (DLS). We found that ENs can induce significant acceleration in Amphora sp. EPS assembly; after 72 hours EN-EPS aggregation reached equilibrium, forming microscopic gels of âˆ¼4-6 Âµm in size. In contrast, ENs only cause moderate assembly kinetic acceleration for A. angustus and P. tricornutum EPS samples. Our results indicate that the effects of ENs on EPS assembly kinetics mainly depend on the hydrophobic interactions of ENs with EPS polymers. The cycling mechanism of EPS is complex. Nonetheless, the change of EPS assembly kinetics induced by ENs can be considered as one potential disturbance to the marine carbon cycle.

Effects of engineered nanoparticles on the assembly of exopolymeric substances from phytoplankton.

Die einzigartigen Eigenschaften von ver&auml;nderter Nanopartikeln (ENs), die ihre industriellen Anwendungen gleichzeitig so anziehend machen werfen Fragen bez&uuml;glich ihrer Umweltsicherheit. ENs zeigen Verhaltensweisen von Sch&uuml;ttg&uuml;tern mit identischer chemischer Zusammensetzung. Obwohl die Nanotoxicity der ENs intensiv untersucht wurde, bleiben ihre unbeabsichtigten Auswirkungen auf die Umwelt weitgehend unbekannt. Hier berichten wir experimentelle Ergebnisse de Interaktionen mit Exopolymeric Substanzen (EPS) aus drei marine Phytoplankton-Arten: Amphora SP., Ankistrodesmus Angustus und Phaeodactylum Labkraut. EPS sind Polysaccharid-reiche anionische Kolloid Polymere ver&ouml;ffentlicht von verschiedenen Mikroorganismen, die in Microgels, m&ouml;glicherweise durch hydrophobe und Ionischen Mechanismen einbauen k&ouml;nnen. Polystyrol-Nanopartikeln (23 nm) wurden in unserer Studie als Modell ens verwendet Die Auswirkungen der ENs auf EPS-Versammlung wurden mit dynamischen Laser Streuung (DLS) &uuml;berwacht. Wir fanden, dass ENs erhebliche Beschleunigung der Amphora SP. EPS Versammlung hervorrufen kann; nach 72 Stunden de-EPS Aggregation erreichte Gleichgewicht bilden mikroskopische Gele &sim;4-6 &micro;m gro&szlig;. Im Gegensatz dazu ENs einzige Ursache moderate Versammlung kinetische Beschleunigung A. Angustus und Beispiele f&uuml;r p Labkraut-EPS. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Auswirkungen der ENs auf EPS Versammlung Kinetik haupts&auml;chlich die hydrophoben Wechselwirkungen von ENs mit EPS-Polymere abh&auml;ngen. Radfahren Mechanismus der EPS ist komplex. Dennoch kann die &Auml;nderung der EPS-Montage-Kinetik von ENs induziert als eine m&ouml;gliche St&ouml;rung zu den marine Kohlenstoffkreislauf.

Auswirkungen ver&auml;nderter Nanopartikel auf die Assembly Exopolymeric Stoffe aus Phytoplankton.

A mixture of anatase and rutile TiO2 nanoparticles induces histamine secretion in mast cells.

Eine Mischung aus Anatas und Rutil TiO2 Nanopartikel induziert Sekretion von Histamin in Mastzellen.

Most cell culture systems grow and spread as contact-inhibited monolayers on flat culture dishes, but the embryonic stem cell (ESC) is one of the cell phenotypes that prefer to self-organize as tightly packed three-dimensional (3D) colonies. ESC also readily form 3D cell aggregates, called embryoid bodies (EB) that partially mimic the spatial and temporal processes of the developing embryo. Here, the rationale for ESC aggregatation, rather than "spreading" on gelatin-coated or mouse embryonic fibroblast (MEF)-coated dishes, is examined through the quantification of the expression levels of adhesion molecules on ESC and the calculation of the adhesive forces on ESC. Modeling each ESC as a dodecahedron, the adhesive force for each ESC-ESC binding was found to be 9.1 x 10 ( 5) pN, whereas, the adhesive force for ESC-MEF binding was found to be an order of magnitude smaller at 7.9 x 10 ( 4) pN. We also show that E-cadherin is the dominating molecule in the ESC-ESC adhesion and blocking E-cadherin leads to a significant reduction in colony formation. Here, we mathematically describe the preference for ESC to self-assemble into ESC-ESC aggregates and 3D colonies, rather than to bind and spread on gelatin or MEF-coated dishes, and have shown that these interactions are predominantly due to E-cadherin expression on ESC.

Adhesive forces in embryonic stem cell cultures.

Die meisten Zellkultursysteme wachsen und als Kontakt-gehemmt Monolayers flache Kultur K&uuml;che verbreitet, aber der embryonale Stammzellen (ESC) geh&ouml;rt zu der Zelle-Ph&auml;notypen, die lieber als dicht gepackten dreidimensionale (3D) Kolonien zu organisieren. ESC auch leicht bilden 3D Zelle Aggregate, genannt Embryoid K&ouml;rper (EB), die teilweise die r&auml;umliche und zeitliche Prozesse der entwickelnden Embryo zu imitieren. Hier die Gr&uuml;nde f&uuml;r ESC Aggregatation, statt &quot;Verbreitung&quot; auf Gelatine beschichtete oder Maus embryonalen Fibroblasten (MEF)-beschichtete Gerichte, wird durch die Quantifizierung der Ausdruck der Adh&auml;sionsmolek&uuml;le auf ESC und die Berechnung der Streitkr&auml;fte der Klebstoff im ESC untersucht. Modellierung jeder ESC als ein Dodekaeder, die Haftkraft f&uuml;r jede ESC-ESC-Bindung wurde festgestellt, dass 9,1 x 10 (5) pN, w&auml;hrend die Haftkraft f&uuml;r ESC-MEF-Bindung gefunden wurde, um eine Gr&ouml;&szlig;enordnung kleiner bei 7,9 x 10 (4) werden pN. Wir zeigen auch, dass E-Cadherin das dominierende Molek&uuml;l in der ESC-ESC-Adh&auml;sion ist und Blockieren von E-Cadherin zu einem erheblichen R&uuml;ckgang der Kolonie-Gr&uuml;ndung f&uuml;hrt. Hier beschreiben wir mathematisch die Vorliebe f&uuml;r ESC ESC ESC-Aggregate und 3D Kolonien, self-assemble anstatt zu binden und setzte auf Gelatine oder MEF-beschichtete Gerichte haben gezeigt, dass diese Interaktionen &uuml;berwiegend aufgrund von E-Cadherin Ausdruck auf ESC.

Selbstklebende Kr&auml;fte in embryonale Stammzellen Zellkulturen.

ABSTRACT: Human embryonic stem cells [hESCs] are able to differentiate into specific lineages corresponding to regulated spatial and temporal signals. This unique attribute holds great promise for regenerative medicine and cell-based therapy for many human diseases such as spinal cord injury [SCI] and multiple sclerosis [MS]. Carbon nanotubes [CNTs] have been successfully used to promote neuronal differentiation, and silk has been widely applied in tissue engineering. This study aims to build silk-CNT composite scaffolds for improved neuron differentiation efficiency from hESCs. Two neuronal markers (beta-III tubulin and nestin) were utilized to determine the hESC neuronal lineage differentiation. In addition, axonal lengths were measured to evaluate the progress of neuronal development. The results demonstrated that cells on silk-CNT scaffolds have a higher beta-III tubulin and nestin expression, suggesting augmented neuronal differentiation. In addition, longer axons with higher density were found to associate with silk-CNT scaffolds. Our silk-CNT-based composite scaffolds can promote neuronal differentiation of hESCs. The silk-CNT composite scaffolds developed here can serve as efficient supporting matrices for stem cell-derived neuronal transplants, offering a promising opportunity for nerve repair treatments for SCI and MS patients.

Human stem cell neuronal differentiation on silk-carbon nanotube composite.

Zusammenfassung: Menschlicher embryonaler Stammzellen [Zellkulturen] sind in der Lage, in bestimmten Linien entsprechend geregelten r&auml;umlicher und zeitlicher Signale zu unterscheiden. Dieses einzigartige Attribut enth&auml;lt viel versprechend f&uuml;r die regenerative Medizin und zellbasierte Therapie bei vielen menschlichen Krankheiten wie R&uuml;ckenmarksverletzung [SCI] und Multiple Sklerose [MS]. Kohlenstoff-Nanor&ouml;hrchen [CNT] wurden erfolgreich verwendet, um neuronale Differenzierung zu f&ouml;rdern, und Seide weithin in Tissue-Engineering angewendet wurde. Diese Studie soll Seide-CNT zusammengesetzte Ger&uuml;sten f&uuml;r verbesserte Neuron Differenzierung Effizienz von Zellkulturen zu bauen. Zwei neuronalen Marker (Beta-III-Tubulin und nestin) wurden genutzt, um die hESC neuronale &Uuml;bertragungslinie Differenzierung bestimmen. Dar&uuml;ber hinaus wurden axonale L&auml;ngen gemessen, um den Fortschritt der neuronalen Entwicklung zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zellen auf Seide-CNT Ger&uuml;ste einen h&ouml;heren Beta-III Tubulin und nestin Ausdruck, erweiterte neuronale Differenzierung vorgeschlagen haben. Dar&uuml;ber hinaus wurden l&auml;nger Axone mit h&ouml;herer Dichte gefunden, Seide-CNT Ger&uuml;sten zugeordnet. Unsere Seide-CNT-basierte zusammengesetzten Ger&uuml;sten k&ouml;nnen neuronale Differenzierung der Zellkulturen f&ouml;rdern. Die zusammengesetzte Seide-CNT-Ger&uuml;sten entwickelt hier k&ouml;nnen so effizient unterst&uuml;tzen Matrizen f&uuml;r Stammzellen Cell-derived neuronale Transplantationen, bietet eine viel versprechende Gelegenheit f&uuml;r Nerven Reparatur Behandlungen f&uuml;r SCI und MS-Patienten dienen.

Article	Year
Shrinky-Dink microfluidics: 3D polystyrene chips. Lab on a chip\| PubMed ID: 18369519	2008
Carbon nanotubes promote neuron differentiation from human embryonic stem cells. Biochemical and biophysical research communications\| PubMed ID: 19426708	2009
Zinc oxide-engineered nanoparticles: dissolution and toxicity to marine phytoplankton. Environmental toxicology and chemistry / SETAC\| PubMed ID: 20931607	2010
Functionalized positive nanoparticles reduce mucin swelling and dispersion. PloS one\| PubMed ID: 21085670	2010
Intracellular uptake: a possible mechanism for silver engineered nanoparticle toxicity to a freshwater alga Ochromonas danica. PloS one\| PubMed ID: 21203552	2010
Mucin secretion induced by titanium dioxide nanoparticles. PloS one\| PubMed ID: 21283816	2011
Effects of engineered nanoparticles on the assembly of exopolymeric substances from phytoplankton. PloS one\| PubMed ID: 21811550	2011
A mixture of anatase and rutile TiO2 nanoparticles induces histamine secretion in mast cells. Particle and fibre toxicology\| PubMed ID: 22260553	2012
Adhesive forces in embryonic stem cell cultures. Cell adhesion & migration\| PubMed ID: 22274712	2011
Human stem cell neuronal differentiation on silk-carbon nanotube composite. Nanoscale research letters\| PubMed ID: 22333433	2012

Chi-Shuo Chen

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