Layers and Multilayers of Self-Assembled Polymers: Tunable Engineered Extracellular Matrix Coatings for Neural Cell Growth
Notice bibliographique
Résumé
Growing primary cells and tissue in long-term cultures, such as primary neural cell culture, presents many challenges. A critical component of any environment that supports neural cell growth in vivo is an appropriate 2-D surface or 3-D scaffold, typically in the form of a thin polymer layer that coats an underlying plastic or glass substrate and aims to mimic critical aspects of the extracellular matrix. A fundamental challenge to mimicking a hydrophilic, soft natural cell environment is that materials with these properties are typically fragile and are difficult to adhere to and stabilize on an underlying plastic or glass cell culture substrate. In this review, we highlight the current state of the art and overview recent developments of new artificial extracellular matrix (ECM) surfaces for in vitro neural cell culture. Notably, these materials aim to strike a balance between being hydrophilic and soft while also being thick, stable, robust, and bound well to the underlying surface to provide an effective surface to support long-term cell growth. We focus on improved surface and scaffold coating systems that can mimic the natural physicochemical properties that enhance neuronal survival and growth, applied as soft hydrophilic polymer coatings for both in vitro cell culture and for implantable neural probes and 3-D matrixes that aim to enhance stability and longevity to promote neural biocompatibility in vivo. With respect to future developments, we outline four emerging principles that serve to guide the development of polymer assemblies that function well as artificial ECMs: (a) design inspired by biological systems and (b) the employment of principles of aqueous soft bonding and self-assembly to achieve (c) a high-water-content gel-like coating that is stable over time in a biological environment and possesses (d) a low modulus to more closely mimic soft, compliant real biological tissue. We then highlight two emerging classes of thick material coatings that have successfully captured these guiding principles: layer-by-layer deposited water-soluble polymers (LbL) and silk fibroin (SF) materials. Both materials can be deposited from aqueous solution yet transition to a water-insoluble coating for long-term stability while retaining a softness and water content similar to those of biological materials. These materials hold great promise as next-generation biocompatible coatings for tissue engineers and for chemists and biologists within the biomedical field.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».