J 2024

Hyaluronic acid-based hydrogels with tunable mechanics improved structural and contractile properties of cells

KLIMOVIČ, Šimon, Deborah BECKEROVÁ, Jakub VĚŽNÍK, Daniil KABANOV, Karel LACINA et. al.

Základní údaje

Originální název

Hyaluronic acid-based hydrogels with tunable mechanics improved structural and contractile properties of cells

Autoři

KLIMOVIČ, Šimon (203 Česká republika, domácí), Deborah BECKEROVÁ (203 Česká republika, domácí), Jakub VĚŽNÍK (203 Česká republika, domácí), Daniil KABANOV (643 Rusko, domácí), Karel LACINA (203 Česká republika, domácí), Šárka JELÍNKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jaromír GUMULEC (203 Česká republika, domácí), Vladimír ROTREKL (203 Česká republika, domácí) a Jan PŘIBYL (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Biomaterials Advances, Elsevier B.V. 2024, 2772-9508

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10601 Cell biology

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

DOI

UT WoS

001218651500001

Klíčová slova anglicky

Hydrogels; Tunable properties; Hyaluronic acid; AFM; Holotomography; Actin structure; Mechanotransduction; HL-1; MEA

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 20. 11. 2024 11:39, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Extracellular matrix (ECM) regulates cellular responses through mechanotransduction. The standard approach of in vitro culturing on plastic surfaces overlooks this phenomenon, so there is a need for biocompatible materials that exhibit adjustable mechanical and structural properties, promote cell adhesion and proliferation at low cost and for use in 2D or 3D cell cultures. This study presents a new tunable hydrogel system prepared from high-molecular hyaluronic acid (HA), Bovine serum albumin (BSA), and gelatin cross-linked using EDC/NHS. Hydrogels with Young's moduli (E) ranging from subunit to units of kilopascals were prepared by gradually increasing HA and BSA concentrations. Concentrated high-molecular HA network led to stiffer hydrogel with lower cluster size and swelling capacity. Medium and oxygen diffusion capability of all hydrogels showed they are suitable for 3D cell cultures. Mechanical and structural changes of mouse embryonic fibroblasts (MEFs) on hydrogels were compared with cells on standard cultivation surfaces. Experiments showed that hydrogels have suitable mechanical and cell adhesion capabilities, resulting in structural changes of actin filaments. Lastly, applying hydrogel for a more complex HL-1 cell line revealed improved mechanical and electrophysiological contractile properties.

Návaznosti

EF18_046/0015974, projekt VaV
Název: Modernizace České infrastruktury pro integrativní strukturní biologii
LM2023042, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CIISB - Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
LX22NPO5104, projekt VaV
Název: Národní institut pro výzkum metabolických a kardiovaskulárních onemocnění (Akronym: CarDia)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Národní institut pro léčbu metabolických a kardiovaskulárních onemocnění, 5.1 EXCELES
NU22J-08-00062, projekt VaV
Název: Mechanická a morfologická high-throughput fenotypizace nádorových buněk během smykového napětí: prediktor migračního a invazivního potenciálu
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Mechanická a morfologická high-throughput fenotypizace nádorových buněk během smykového napětí: prediktor migračního a invazivního potenciálu, Podprogram 2 - juniorský - výzkumníci do 35 let