明胶水凝胶的Flex-ANA测量

在过去的十几年中,(干细胞)分化不仅仅依赖于生化因素,这一点越来越明显。环境的机械特性是主导细胞分化的重要因素。因此,可以在化学和机械特性方面进行微调整的水凝胶,现在被广泛用作细胞培养基质,以模仿细胞在其宿主组织中体验的环境。
这里,我们测试了用作细胞培养基质的不同组合物的明胶凝胶的弹性模量。所有凝胶在一次实验运行中都进行了评估。启动实验后,再无需用户执行任何操作。
如预期的那样,分析表明弹性模量随明胶浓度的增加而增加。有趣的是,弹性模量图表明明胶表面不是均匀的,而是显示出相对于弹性模量的局部变化。细胞可以感知周围纳米尺度的弹性模量。因此,对于质量评估而言,异质性与总体模量本身一样重要。

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Elastic modulus distributions of four different gelatin hydrogels.

在包含02。%,0.3%,0.4%和0.8%(w / v)明胶的水凝胶上获得的弹性模量分布。如预期的那样,弹性模量随凝胶中明胶含量的增加而增加。明胶浓度最低的凝胶的弹性模量<1 kPa。
力曲线记录在等量的明胶上,并浸入ddH2O中。 将软纳米传感器qp-SCONT(knom=0.01 N/m)用于所有测量。弹性模量是从应用Sneddon模型的力曲线获得的。直方图显示了在每种凝胶上探测到的至少两个不同区域的合并结果。


afm elastic modulus image

明胶水凝胶的弹性模量图分别为0.2%(左上),0.3%(右上),0.4%(左下)和0.8%(右下)。在15 x 15 µm 2的探测区域内,这些图不是完全均匀的,例如,可以识别出0.4%凝胶中的裂缝。色阶条分别对应于0.2%的2.5 kPa,0.3%的20 kPa和0.4%和0.8%的明胶分别为50 kPa。


force distance cureve on gelatin gel

在0.2%明胶水凝胶上记录的典型力距曲线(原始数据)。弹性测量的力设定点设为200 pN。

Nanosurf 应用笔记 AN00856