Peptide Hydrogel Suitable for 3D Cell Culture


 ——3D多肽水凝胶完美超越基质胶（matrigel）
Yeasen多肽水凝胶产品是由一种由16个氨基酸组成的多肽，在盐离子存在情况下自发组装成的水凝胶支架结构。多肽的大小通常在5nm左右，是亲水性和疏水性氨基酸残基交替排列组成的两性分子肽段，能形成折叠片结构，并自组装形成纳米纤维，这些纳米纤维相互交织在一起形成基质并进一步形成含水量超过99.5%的水凝胶支架（见图1）。
Yeasen多肽水凝胶无需通过调节聚合物和交联剂的量来获得不同类型的水凝胶。组分单一，受环境影响小，针对不同类型细胞配有不同类型水凝胶产品，可直接进行挑选使用。


 
图1:图示为两性多肽通过自组装形成水凝胶的过程。
3D多肽水凝胶的特点：
还原体内外坏境，给细胞更真实的感觉——Yeasen水凝胶系列产品在适当条件下，可自组装成平均孔径为50~200nm的纤维状结构，形成与天然细胞外基质（ECM）相似的网状立体结构，能够为细胞的粘附、迁移、增殖和分化提供更接近体内的外环境。
组分明确，无动物异源蛋白和病原体——Yeasen水凝胶系列产品是一种人工合成的多肽类生物纳米材料，由1%（w/v）的合成多肽及99%的水组成，无需通过肿瘤分离，能有效避免因动物异源蛋白和病原体污染造成的细胞生长抑制等其他不利影响。
操作简单，观察方便——可以直接用荧光染料和免疫试剂对培养在3D水凝胶中的细胞的进行标记，Yeasen水凝胶产品外观呈透明状，可用共聚焦显微镜或其它显像技术获得清晰的细胞形态图像。Yeasen多肽水凝胶4度保存，可室温操作。
3D细胞培养水凝胶功能：
（1）适合大多数种类细胞的培养。
（2）促进细胞的分化，例如，肝前体细胞、大鼠PC12细胞、心肌细胞、海马神经元细胞及内皮细胞等；
（3）增强原代细胞贴壁能力，如神经元细胞、成纤维细胞及角化细胞等；
（4）增强转染细胞系的贴壁能力，如MG-63、SH-SY5Y、HEK-293及NIH3T3等。
3D细胞培养水凝胶（Hydrogel）与基质胶（Matrigel）对比

    

        

            

            
 
            
            

            
3D细胞培养水凝胶（Hydrogel）
            
            

            
基质胶（Matrigel）
            
        
        

            

            
生产方式
            
            

            
人工合成
            
            

            
EHS小鼠肿瘤中分离
            
        
        

            

            
主要成分
            
            

            
1%（w/v）的合成多肽+99%的水
            
            

            
主要成分由层粘连蛋白，Ⅳ型胶原，巢蛋白，硫酸肝素糖蛋白等，还包含生长因子和基质金属蛋白酶等
            
        
        

            

            
外观
            
            

            
透明
            
            

            
淡黄色到深红色（含酚红）
            
        
        

            

            
批次差异性
            
            

            
稳定
            
            

            
批次浓度差异性大
            
        
        

            

            
储存
            
            

            
2-8℃
            
            

            
-20℃，使用时需要过夜融化
            
        
        

            

            
运输
            
            

            
冰袋
            
            

            
干冰
            
        
        

            

            
适用实验类型
            
            

            
促进增殖和分化；促进原代细胞贴壁和增殖；支持转染细胞的增长；干细胞增殖，肿瘤细胞迁移/侵袭
            
            

            
细胞生长、分化，形态研究，细胞化学功能，细胞迁移/侵袭，细胞基因/蛋白表达，裸鼠成瘤
            
        
        

            

            
使用浓度
            
            

            
0.1%-1%
            
            

            
根据实验目的稀释（1:3或原液）
            
        
        

            

            
操作注意事项
            
            

            
室温；避免引入盐离子，用无菌蔗糖或去离子水稀释
            
            

            
严格低温：实验涉及的液体、耗材需提前预冷
            
        
    

【注】如用于血管生成实验，请购买高浓度基质胶（货号：354248）
简便的操作流程：


 
1）水凝胶原液水浴超声（或涡旋振荡）30 min，离心去除气泡；
2）用20%无菌蔗糖稀释超声后的水凝胶至需要的浓度；
3）消化收集细胞，离心去除培养基；
4）用10%无菌蔗糖重悬细胞至需要的浓度；
5）取等体积（1:1）稀释的水凝胶和细胞悬液迅速混匀；
6）迅速（2 min内）将上述水凝胶和细胞混合物转移至细胞培养板等；
7）缓慢加入细胞培养基，30 min内更换2次培养基；
8）30~60 min即可成胶。
实例展示:
1）用于成人骨髓间充质干细胞的培养（Cat No. 40134ES）

    

        

            

            


             
            
        
        

            

            
图1 成人骨髓间充质干细胞（MSCs）在水凝胶中成脂诱导培养后的细胞形态图
            
   左图为接种在3D细胞水凝胶中的成人骨髓间充质干细胞在成脂诱导10天后的形态。右图为采用油红O试剂对左图细胞进行染色的结果，红色染色代表是脂肪滴。
            
        
    

 图示表明间充质干细胞在水凝胶中可以被成功诱导为脂肪细胞，形成大量的脂肪滴。水凝胶材料不会影响干细胞的分化活性，同时保持了干细胞自我更新或分化成特定细胞系的能力，具有成为新一代组织或器官修复再生材料的潜力。
2）用于肿瘤细胞培养（Cat No. 40137ES）

    

        

            

            


             
            
        
        

            

            
图2 肿瘤细胞在水凝胶中的显微观察图
            
        表达GFP基因的293细胞（左图）与乳腺肿瘤细胞（右图）在3D细胞培养水凝胶中培养一周后的显微?察结果。这两种肿瘤细胞均已形成球样细胞团块。表明细胞培养的水凝胶可促进肿瘤细胞形成三维结构的多细胞球体。
            
        
    

3）用于胎儿骨髓间充质干细胞的培养（Cat No. 40138ES）

    

        

            

            


             
            
        
        

            

            
 
            
 
            
图3 胎儿骨髓间充质干细胞（MSCs）在水凝胶中培养5天后的细胞形态
            
 
            
   采用钙黄绿素（Calcein, AM）和碘化丙啶（PI）对细胞进行双荧光染色，其中绿色荧光指示活细胞，红色荧光指示死细胞。指示活细胞的绿色荧光细胞团在水凝胶中均匀分布，指示死细胞的红色荧光基本观察不到，表明细胞培养水凝胶对胎儿骨髓间充质干细胞的细胞毒性很低，拥有良好的细胞相容性。
            
        
    

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