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자료유형
학술저널
저자정보
차성호 (연세대학교) 이현종 (연세대학교) 고원건 (연세대학교)
저널정보
한국생체재료학회 생체재료학회지 생체재료학회지 제21권 제1호
발행연도
2017.3
수록면
1 - 9 (9page)
DOI
10.1186/s40824-016-0087-x

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Background: The topographical cue is major influence on skeletal muscle cell culture because the structure is highly organized and consists of long parallel bundles of multinucleated myotubes that are formed by differentiation and fusion of myoblast satellite cells. In this technical report, we fabricated a multiscale scaffold using electrospinning and poly (ethylene glycol) (PEG) hydrogel micropatterns to monitor the cell behaviors on nano- and micro-alignment combined scaffolds with different combinations of angles. Results: We fabricated multiscale scaffolds that provide biocompatible and extracellular matrix (ECM)-mimetic environments via electrospun nanofiber and PEG hydrogel micro patterning. MTT assays demonstrated an almost four-fold increase in the proliferation rate during the 7 days of cell culture for all of the experimental groups. Cell orientation and elongation were measured to confirm the myogenic potential. On the aligned fibrous scaffolds, more than 90% of the cells were dispersed ± 20° of the fiber orientation. To determine cell elongation, we monitored nuclei aspect ratios. On a random nanofiber, the cells demonstrated an aspect ratio of 1.33, but on perpendicular and parallel nanofibers, the aspect ratio was greater than 2. Myosin heavy chain (MHC) expression was significantly higher i) on parallel compared to random fibers, ii) the 100 μm compared to the 200 μm line pattern. We confirmed the disparate trends of myotube formation that can be provoked through multi-dimensional scaffolds. Conclusion: We studied more favorable environments that induce cell alignment and elongation for myogenesis by combining nano- and micro-scale patterns. The fabricated system can serve as a novel multi-dimensional platform to study in vitro cell behaviors.
#Myogenesis #Multi-dimensional scaffold #Topographical cue #Electrospun alignment #Poly(ethylene glycol) hydrogel pattern

목차

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참고문헌 (21)

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Huang NF / 2006 / Myotube assembly on nanofibrous and micropatterned polymers / Nano Lett 6(3):537~542 google schola Huang NF / 2010 / Engineering of aligned skeletal muscle by micropatterning / Am J Transl Res 2(1):43~55 google schola Bettadapur A / 2016 / Prolonged culture of aligned skeletal myotubes on micromolded gelatin hydrogels / Sci Rep 6:28855 google schola Mohammad Nahid Andalib / 2016 / Biomimetic substrate control of cellular mechanotransduction / 생체재료학회지 20(2):54~62 dbpia Yamamoto DL / 2008 / Myotube formation on micro-patterned glass : intracellular organization and protein distribution in C2C12 skeletal muscle cells / J Histochem Cytochem 56(10):881~892 google schola

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