ポリ - フェノキシルメタクリレートブラシの厚さは、筋線維の細胞の挙動と機能を妨げます

生体物理学的キューを介して筋肉細胞の目的地を調節するために生体材料表面に分子を導入または移植することは、筋肉組織工学における生体材料設計の重要なステップの1つです。したがって、異なる厚さの生体模倣層によって修飾された基質との湿原と筋線維との相互作用を理解することが重要です。この研究では、表面誘導原子移動ラジカル重合法を使用して、ガラス基板上に異なる長さを持つポリフェノキシエチルメタクリレート（PHEMA）ブラシを合成および移植しました。C2C12筋芽細胞をフェマブラシに播種し、馬血清を使用して分化し、環境の変化を感じて筋肉細胞の感性を分析し、生体材料表面の移植層の深さが筋肉細胞の行動を調節する重要な要因であるかどうかをさらに調査します。我々の結果は、厚いフェマブラシの表面（200および450 nm）で、C2C12筋芽細胞がより良い生存と増殖を示し、細胞融合と筋管形成に有利であることを示しました。さらに、厚いブラシで筋線維が生存していたのは、より機能的で上方制御された細胞骨格タンパク質（チューブリン、ビメンチン、ビンキュリン）およびFAKレベルであり、機械的ストレス分子（HGF、NOS-1、およびC-Met）の発現レベルを高めました。これらの結果は、基質上のフェマ層の厚さを移植することにより、筋芽細胞/筋原性の動作の変化につながったことを示唆しています。©2019 Wiley Periodicals、Inc。J Biomed Mater Res Part A：107a：1264-1272、2019。

Introducing or grafting molecules onto biomaterial surfaces to regulate muscle cell destination via biophysical cues is one of the important steps for biomaterial design in muscle tissue engineering. Therefore, it is important to understand the interaction between myoblasts and myofibers with substrates modified by biomimetic layer with different thicknesses. In this study, we used a surface-induced atom transfer radical polymerization method to synthetize and graft poly-phenoxyethyl methacrylate (PHEMA) brushes having different lengths on the glass substrates. C2C12 myoblasts were seeded on the PHEMA brushes and differentiated using horse serum, for analyzing the sensibility of muscle cells to feel environment changing, and further investigating whether the depths of grafting layer on the biomaterial surface are important factors in regulating muscle cell behaviors. Our results demonstrated that on the thicker PHEMA brushes surface (200 and 450 nm), C2C12 myoblasts showed a better survival and proliferation and were favorable for cell fusion and myotube formation. Furthermore, myofibers survived on the thicker brushes were more functional and upregulated cytoskeleton proteins (tubulin, vimentin, and vinculin) and FAK levels, and enhanced the expression levels for mechanical stress molecules (HGF, NOS-1, and c-Met). These results suggest that grafting thickness of PHEMA layer on the substrate led to the myoblasts/myofiber behavior change, which would be valuable for the design and preparation of the modified layer on muscle tissue engineering scaffolds. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part A: 107A: 1264-1272, 2019.