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Multiphoton microfabrication and micropatterning (MMM) - An all-in-one platform for engineering biomimetic soluble cell niches

机译：MultioHoton Microfabrication和MicroPatterning（MMM） - 一种用于工程仿生可溶性细胞的一体化平台

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Engineered biomimetic cell niches represent a valuable in vitro tool for investigating physiological and pathological cellular activities, while developing an all-in-one technology to engineer cell niches, particularly soluble cell niche factors, with retained bioactivities, remains challenging. Here, we report a mask-free, non-contact and biocompatible multiphoton microfabrication and micropatterning (MMM) technology in engineering a spatially and quantitatively controllable bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) soluble niche, by immobilizing optimally biotinylated BMP-2 (bBMP-2) on micro-printed neutravidin (NA) micropatterns. Notably, the micropatterned NA bound-bBMP-2 niche elicited a more sustained and a higher level of the downstream Smad signaling than that by free BMP-2, in C2C12 cells, suggesting the advantages of immobilizing soluble niche factors on engineered micropatterns or scaffold materials. This work reports a universal all-in-one cell niche engineering platform and contributes to reconstituting heterogeneous native soluble cell niches for signal transduction modeling and drug screening studies.
机译：工程仿生细胞壁龛是研究生理和病理细胞活动的一种有价值的体外工具，而开发一种一体化技术来工程细胞壁龛，尤其是具有保留生物活性的可溶性细胞壁龛因子，仍然具有挑战性。在这里，我们报告了一种无掩膜、非接触和生物相容性的多光子微加工和微图案（MMM）技术，通过将生物素化的BMP-2（bBMP-2）固定在微印刷的中微子亲和素（NA）微图案上，来构建空间和定量可控的骨形态发生蛋白-2（BMP-2）可溶性小生境。值得注意的是，在C2C12细胞中，与游离BMP-2相比，微模式的钠结合-bBMP-2生态位诱导了更持久和更高水平的下游Smad信号，这表明在工程微模式或支架材料上固定可溶性生态位因子的优势。这项工作报告了一个通用的一体化细胞生态位工程平台，有助于重建异质性天然可溶性细胞生态位，用于信号转导建模和药物筛选研究。

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