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Methods and Applications of Biomolecular Surface Coatings on Individual Cells
ACS Applied Bio Materials ( IF 4.6 ) Pub Date : 2020-09-07 , DOI: 10.1021/acsabm.0c00867 Yonghyun Choi 1 , Binh Phan 1 , Masayoshi Tanaka 2 , Jinkee Hong 3 , Jonghoon Choi 1
ACS Applied Bio Materials ( IF 4.6 ) Pub Date : 2020-09-07 , DOI: 10.1021/acsabm.0c00867 Yonghyun Choi 1 , Binh Phan 1 , Masayoshi Tanaka 2 , Jinkee Hong 3 , Jonghoon Choi 1
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The complete recovery of tissues or cells damaged by an accident or illness is a major issue in medicine. With increasing medical costs and incidences of incurable diseases, this aspect is emerging as an important human health problem worldwide. However, reproducing actual cells and tissues is not easy because of the involvement of several variables. External environmental changes such as different pH levels, the presence of oxidants, and ultraviolet exposure can impair cell function or trigger cell death owing to the limitations of the cells. In addition, transplanted therapeutic cells die easily owing to inflammatory and immune responses. Efforts to overcome this problem through multilayer cell coating can provide avenues for diagnosis and basic cell biology studies owing to the following features of multilayer films: (i) high capacity available for attaching different biomolecules; (ii) natural replication of signal molecule diffusion across cells; and (iii) the possibility of cell patterning. Furthermore, light-triggered release from multilayer films achieves the delivery of biomolecules with a high spatiotemporal resolution. In this study, we reviewed the methods and recent innovations in multilayer cell coatings that demonstrate a strong potential for applications in biomolecule loading, cell patterning, and biosensors.
中文翻译：
单个细胞上生物分子表面涂层的方法和应用
完全恢复因事故或疾病而受损的组织或细胞是医学上的一个主要问题。随着医疗费用的增加和不治之症的发病率增加，这方面正在成为世界范围内重要的人类健康问题。然而，由于涉及多个变量，复制实际的细胞和组织并不容易。由于细胞的局限性，外部环境变化（例如不同的 pH 水平、氧化剂的存在和紫外线照射）会损害细胞功能或引发细胞死亡。此外，移植的治疗细胞容易因炎症和免疫反应而死亡。由于多层膜的以下特点，通过多层细胞涂层克服这一问题的努力可以为诊断和基础细胞生物学研究提供途径：(i) 可用于附着不同生物分子的高容量；(ii) 信号分子在细胞间扩散的自然复制；(iii) 细胞图案化的可能性。此外，多层薄膜的光触发释放实现了具有高时空分辨率的生物分子的传递。在这项研究中，我们回顾了多层细胞涂层的方法和最近的创新，这些涂层展示了在生物分子加载、细胞图案化和生物传感器中的巨大应用潜力。
更新日期：2020-10-21
中文翻译：
单个细胞上生物分子表面涂层的方法和应用
完全恢复因事故或疾病而受损的组织或细胞是医学上的一个主要问题。随着医疗费用的增加和不治之症的发病率增加，这方面正在成为世界范围内重要的人类健康问题。然而，由于涉及多个变量，复制实际的细胞和组织并不容易。由于细胞的局限性，外部环境变化（例如不同的 pH 水平、氧化剂的存在和紫外线照射）会损害细胞功能或引发细胞死亡。此外，移植的治疗细胞容易因炎症和免疫反应而死亡。由于多层膜的以下特点，通过多层细胞涂层克服这一问题的努力可以为诊断和基础细胞生物学研究提供途径：(i) 可用于附着不同生物分子的高容量；(ii) 信号分子在细胞间扩散的自然复制；(iii) 细胞图案化的可能性。此外，多层薄膜的光触发释放实现了具有高时空分辨率的生物分子的传递。在这项研究中，我们回顾了多层细胞涂层的方法和最近的创新，这些涂层展示了在生物分子加载、细胞图案化和生物传感器中的巨大应用潜力。
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