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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Norbornene homopolymerization limits cell spreading in thiol-ene photoclick hydrogels

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

ABSTRACT Thiol-ene click chemistry is a powerful tool for designing hydrogels mimicking the mechanical and biochemical properties of 3D cellular microenvironments. The high selectivity of thiol-norbornene step-growth polymerization enables precise control of crosslinking mechanism, circumventing the alkene homopolymerization present in other systems that can prevent encapsulated cell spreading. Limited stress relaxation of a dynamically-crosslinked norbornene-modified hyaluronic acid (NorHA) hydrogel employing a thiol-norbornene photoclick reaction led us to investigate the prevalence of norbornene homopolymerization in this supposed click reaction. Norbornene conversion was quantified in multiple thiol plus norbornene-modified polymer system permutations, revealing higher norbornene conversion than expected for 1:1 thiol-ene addition. We showed that decreasing the number of norbornenes per NorHA chain (f) mitigated network formation via norbornene homopolymerization. Dynamic hydrogels fabricated with NorHA of f = 8 (Nor 8 HA) exhibited 93.0 ± 1.6% relaxation, while those fabricated with NorHA of f = 40 (Nor 40 HA) achieved only 42.3 ± 0.1% relaxation. As early as day 3 of culture, Nor 8 HA hydrogels facilitated spreading of encapsulated human mesenchymal stromal cells (hMSCs) into a spindle-like morphology (aspect ratio: 2.95 ± 0.38), while Nor 40 HA hydrogels appeared to constrain cells into a spherical or compact star morphology (aspect ratio: 1.22 ± 0.01). Inference of a single-cell morphological space derived from a shape-matching distance metric validated the two distinct hMSC morphological phenotypes primarily associated with polymer f. Despite its widespread use as a click reaction, radical-mediated thiol-norbornene crosslinking was found to not be stoichiometric in dilute aqueous conditions used to fabricate hydrogels. Altering network topology through polymer f enabled the rescue of hydrogel dynamic behavior and encapsulated hMSC spreading, despite the presence of norbornene homopolymerization, highlighting the need to consider network-level properties when designing engineered cellular microenvironments.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Norbornene homopolymerization limits cell spreading in thiol-ene photoclick hydrogels
Date Crossref
24/04/2025
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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