하이드로젤

그림 1.하이드로젤은 보다 생물학적으로 관련성이 높은 3D 세포 배양을 가능하게 합니다.

생리학적 환경에서 세포는 일반적으로 3차원(3D)으로 세포 외 인자와 상호 작용합니다. 세포외기질(ECM)은 세포 외부에 존재하는 펩타이드, 다당류, 단백질, 효소 및 신호 분자로 구성된 생물학적 고분자의 복잡한 제형입니다. 세포와 주변 ECM 간의 상호작용은 세포 분극, 형태, 운동성, 분화 및 기타 여러 표현형에 영향을 줄 수 있는 단서를 제공합니다. 전통적인 세포 배양은 일반적으로 폴리스티렌이나 유리와 같은 2차원(2D) 기질에서 이루어지며, 이러한 방식으로 배양된 세포는 종종 동일한 세포 유형이 <생체 내에서> 관찰되는 많은 표현형을 완전히 요약하지 못합니다. 체외에서 배양된 세포를 해당 생리적 조직 유형과 더 유사하게 만들기 위한 한 가지 접근 방식은 생리적 ECM을 모방한 3D 하이드로젤 내에 세포를 내장하고 배양하는 것입니다. 이 전략은 일반적으로 3D 세포 배양이라고 하는 세포를 3차원으로 배양하는 더 큰 접근 방식의 하위 집합입니다.

합성 및 자연 유래 3D 하이드로젤에 대한 자세한 내용은 아래를 참조하세요.

3D 하이드로젤 응용 분야

3D 하이드로젤에서 성장한 세포는 다양한 응용 분야에서 가치가 있음이 입증되었습니다. 기존의 불멸화 세포주를 하이드로젤 내에 내장하여 배양하면 스페로이드라고 하는 다세포 복합체를 형성할 수 있습니다. 스페로이드는 2D 조건에서 배양된 동일한 세포에서는 알 수 없는 풍부한 정보를 제공하는 것으로 입증되었습니다. 3D 하이드로젤에서 배양된 줄기세포는 자연 조직과 매우 유사한 여러 세포 유형으로 분화할 수 있습니다. 3D 오가노이드, 즉 분화된 미니 장기 구조를 형성하도록 프로그래밍하여 복잡한 생리학의 예측성, 재현성, 확장성이 뛰어난 시험관 내 모델로 사용할 수 있습니다. 하이드로젤 내에서 세포를 배양하는 다른 응용 분야에서는 하이드로젤의 물리적 특성을 형태학적 특징과 세포 운동성의 형성을 포함하여 세포의 기계에 민감한 행동을 조사하는 데 중점을 두었습니다.

자연 유래 3D 하이드로젤

생리학적 세포 외 기질을 체외에서 모방하는 가장 전통적인 방법은 생물학적 원천에서 추출한 천연 ECM을 사용하는 것입니다. 전통적으로 엥겔브레트-홀름-스웜(EHS) 쥐 육종 기저막에서 추출한 ECM 추출물은 3D 세포 배양 응용 분야에 사용되어 왔습니다. EHS ECM 추출물은 4°C에서 편리하게 액체 상태이며 상온에서 겔화되어 세포를 쉽게 삽입할 수 있습니다. 이 제품은 ECM 젤 하이드로겔로 판매됩니다. 일부 응용 분야에서는 인체 세포에서 추출한 ECM 추출물이 중요합니다. MaxGel™ ECM은 인체 체외 유래 기저막 추출물(BME)입니다.

그림 2.합성 세포 외 매트릭스(ECM).

합성 3D 하이드로젤

합성 하이드로젤을 재구성하는 것이 일부 응용 분야에 최적의 선택이 될 수 있습니다. 화학적으로 정의된 하이드로겔 제형은 재현성을 향상시키고 성장 인자와 같은 배지 성분의 존재와 농도를 알 수 있습니다. 또한 하이드로젤의 주요 물리적 파라미터는 특정 용도에 따라 중요할 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

탄성 계수
기공 크기
하이드로겔 부풀기
가교 결합
해리 조건

당사는 합성 하이드로젤 개발에 사용할 수 있는 여러 시약, 키트 및 프로토콜을 제공하며, 여기에는 HyStem^® 하이드로젤 스캐폴드, TrueGel3D™ 하이드로젤 키트 및 Cell-In-a-Box^® 기술이 포함됩니다.

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자연 유래 3D 하이드로젤

합성 3D 하이드로젤

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