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 JoVE Bioengineering

Ex vivo Mimétisme de l'hématopoïèse humaine normale et pathologique


JoVE 3654 4/10/2012

1Department of Chemical Engineering and Chemical Technology, South Kensington campus, Imperial College London, 2Department of Hematology, Northwick Park & St. Mark's campus, Imperial College London

Un système de culture en 3D pour l'hématopoïèse est décrit en utilisant du sang de cordon humain et les cellules leucémiques de moelle osseuse. Le procédé est basé sur l'utilisation d'un polyuréthane poreux synthétique revêtue d'échafaudage protéines de matrice extracellulaire. Cet échafaudage est adaptable pour accueillir une large gamme de cellules.

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Comportement Des Fibres De Lin De Mouillage Comme Renfort De Polypropylène

Le comportement de mouillage de plusieurs lin (cellulose comme référence) et de fibres de polypropylène est caractérisé en mesurant le taux de mouillage (vitesses de pénétration) d'une série de liquides à l'aide de la technique de remontée capillaire. Cet article vise à fournir une meilleure compréhension de la nature complexe des fibres naturelles et leurs propriétés de surface. Les tensions de surface de fibre sont estimées à partir des parcelles du taux normalisé de mouillage en fonction de la tension superficielle des liquides en supposant que, par analogie avec la méthode de Zisman, que le maximum du taux de mouillage normalisé correspond à la tension de surface solide. Les tensions superficielles estimées des fibres de lin étudiés indiquent que toutes les fibres sont tout à fait « hydrophobes ». La méthode utilisée pour séparer les fibres du reste des plantes a une grande influence sur les tensions de surface estimée de fibre. Dans le cas des fibres de polypropylène (PP), la tension de surface estimée correspond bien avec les données de la littérature. Greffage de petites quantités d'acide maléique anhydrite (MAH) sur les surfaces PP n'affecte pas le comportement de mouillage et, par conséquent, la tension superficielle, tandis que le greffage (10 % en poids) de grandes quantités de MAH provoque la tension superficielle de polymère augmenter de manière significative. Des mesures de potentiel zêta dépendante du pH supplémentaires montrent que même les fibres PP « pures » contiennent des fonctions de surfaces acides, probablement en raison d'un traitement ultérieur à des températures élevées (dégradation thermique ou autres processus de vieillissement).

Vers Une Méthodologie Pour La Modification De Surface Efficace De Polymère Poreux échafaudages

Un protocole de traitement plasma radiofréquence roman basse pression a été développé pour réaliser la modification de surface épaisseur efficace des grand poly poreux (D, L-lactide) les échafaudages de polymère (PDLLA) en utilisant l'air ou l'eau : les traitements de plasma de l'ammoniac. Films polymères ont été modifiés comme témoins. Numérisation des micrographies et mesures ponctuelles bulle maximale a démontré que les mousses PDLLA ont la porosité élevée, la fraction de vide et le pores interconnectés nécessaires pour servir d'échafaudages en génie tissulaire. La surface du polymère du polymère vierge contient-elle des groupements fonctionnels acides mais est hydrophobe. Après une exposition à l'air ou l'eau : plasma de l'ammoniaque, un augmentation du nombre de groupements fonctionnels polaires et le comportement de mouillage améliorées, c'est-à-dire hydrophilicité, des surfaces humides a été détecté. Le nombre de groupements fonctionnels surfaces polaires (d'où la diminution de l'eau angles de contact) avec l'augmentation des temps d'exposition au plasma. Le changement dans la composition de surface et wettablility des constructions de polymère humide se caractérisait par des mesures d'angles de contact et potentiels de zeta. Le recouvrement hydrophobe des surfaces traitées PDLLA polymère a été également étudié. Stockage des constructions polymère traités dans l'air ambiant causé une sensible reprise hydrophobe, alors que dans l'eau ont été seulement un recouvrement partiel hydrophobe. Toutefois, dans les deux cas, les caractéristiques initiales de la surface se désintègrent en fonction du temps.

Énergétique Surface Anisotrope Et Mouillabilité Macroscopique De La Forme I Cristaux De Paracétamol

Avancement (theta(A)) et reculant (angles de contact de theta(R)) ont été mesurées avec plusieurs liquides de sonde sur les aspects externes (201), (001), (011) et (110) de macroscopique forme I paracetamol cristaux ainsi que la facette clivée (interne) (010). Pour les facettes cristal externe, gamma(d) dispersion d'énergies surface calculée à partir de l'angle de contact trouvées être similaires (34 +/-1 mJ/m(2)),., tandis que les composés polaires varient de manière significative Clivage des cristaux exposés à une plus grande surface apolaire (010) avec des propriétés très différentes de surfaces, y compris gamma(d) = 45 +/-1 mJ/m(2). La polarité de surface relative (gamma(p)/gamma) des facettes en ordre décroissant a été (001) > (011) (201) > > (110) > (010), qui a convenu avec la fraction des groupes hydroxyles polaires exposées tel que déterminé à partir des spectres de spectroscopie (XPS) de photoélectrons C et O 1 s x-ray et pourrait être en corrélation avec le nombre de groupes hydroxyles non-collé-hydrogène par unité de surface présente pour chaque facette de cristal, basé sur les structures cristallines connues. En conclusion, toutes les facettes de la forme I paracetamol cristaux examinés mouillant anisotrope exposées comportement et surface énergétique qui corrélée à la présence de groupes hydroxyles de surface.

Technique Non Destructive Pour La Caractérisation De La Répartition Porométrique Du Douces Constructions Poreuses Pour L'ingénierie Tissulaire

Les échafaudages de polymère sur mesure pour applications possédant la structure de pore désirée en génie tissulaire nécessitent des techniques de fabrication reproductible. Méthodes non destructives, quantitatives pour la caractérisation des pores sont nécessaires pour déterminer la taille des pores et sa distribution. Dans cette étude, une alternative prometteuse pour les techniques de caractérisation de taille traditionnelle pore est présentée. Nous présentons une méthode quantitative, non destructive et peu coûteuse pour déterminer la répartition porométrique des gros solides poreuses douces basé sur le sur le déplacement d'un liquide, qui répand sans limites cependant un milieu poreux, par l'azote. La pression capillaire est mesurée et liée à la taille des pores, mais aussi la répartition porométrique des goulets d'étranglement du plus étroits des plus grands pores interconnectés dans un milieu poreux. Les diamètres de pores mesurées correspondent au goulet d'étranglement plus étroit des pores plus grands reliant le fond à la surface supérieure d'un solide poreux donnée. L'applicabilité et la reproductibilité de la technique de la percée est démontrée sur deux mousses de polyuréthane, fabriquées selon le procédé de séparation (TIPS) de phase induite thermiquement, avec une porosité globale presque identique (60-70 %), mais la morphologie des pores très différents. En sélectionnant différentes températures pour provoquer la séparation de phase de polymère, de trempe la structure de pore pourrait être réglementée tout en conservant la porosité globale. Selon la température de trempe, les mousses exposé orientées longitudinalement macropores tubulaire interconnectée avec les micropores ou macropores indépendant relié à pores adjacentes par des ouvertures dans les murs de pore. La taille des pores et sa distribution, obtenue par l'essai de percée étaient en excellent accord aux techniques conventionnelles de caractérisation, telles que la microscopie électronique couplée à une analyse de l'image, pari technique et porosimétrie à intrusion de mercure. Cette technique est adaptée pour la caractérisation de la structure micro - et macropores du douces solides poreux destinés à des applications en génie tissulaire. La méthode est sensible pour les plus petits goulets d'étranglement des pores plus gros continues tout au long de l'échafaudage qui contribue à l'écoulement du fluide.

Chimie De Surface Anisotrope De Solides Cristallins De Pharmaceutiques

Le but de cette étude était d'établir le lien entre le comportement de mouillage des solides cristallins de pharmaceutiques et la chimie de surface localisée. Une gamme de techniques de mouillage classiques ont été évaluées et comparées avec une nouvelle approche expérimentale : mesures d'angle de contact goutte sessile sur les différentes facettes du macroscopique (> centimètre) cristaux uniques. Des techniques de mesure conventionnels pour déterminer la surface énergétique comme l'ascension capillaire et sessiles gouttes sur poudriers trouvées ne pas de fournir des résultats fiables. Lorsque l'approche macroscopique de cristal a été utilisés, les principales différences pour faire progresser l'angle de contact, theta(a), de l'eau ont été observés-comme faible comme 16 degrés sur la facette (001) et en tant que haut comme 68 degrés sur la facette (010) de forme I paracetamol. Theta(a) tendances étaient en excellent accord avec la composition surface du spectroscopie photoélectronique des rayons x et les structures cristallographiques connues, ce qui suggère une relation directe avec la chimie de surface locale. Chromatographie en phase inverse (CIG) a été utilisée pour sonder les propriétés de surface des échantillons blanchis et non moulus, en fonction de la taille des particules. CIG expériences ont confirmé que le fraisage expose la facette d'énergie fixation les plus faibles, avec une augmentation de domination que la taille des particules est réduite. La facette d'énergétique plus faible attachement a également trouvée à exposer les theta(a) plus haut pour l'eau et à la facette plus hydrophobe. Ce comportement anisotrope de mouillage a été établi pour une gamme de systèmes cristallins : paracétamol polymorphes, l'aspirine et l'ibuprofène racémates. Theta(a) s'est avéré pour être très sensibles à la chimie de surface locale. Il est proposé que l'hydrophilicité / l'hydrophobicité des facettes reflète la présence de groupements fonctionnels à la surface pour former des liaisons hydrogène avec les molécules extérieures.

Chimie De Surface Anisotrope De Cristaux D'aspirine

La mouillabilité de la (001), (100), et (011) facettes cristallographiques des cristaux macroscopiques de l'aspirine a été étudié expérimentalement en utilisant une méthode d'angle de contact (thêta) goutte sessile. thêta pour un liquide non polaire était très similaire pour tous les trois facettes, si thêta importantes différences ont été observées pour les liquides polaires sonde trois. L'hydrophobie observée le (001) et (100) facettes est attribuée à une diminution hydrogènes potentiel à ces surfaces, tandis que la hydrophilicité observée de facette (011) peut être attribuée à la présence de surfaces fonctions carboxyliques tel que confirmé par spectrométrie de photoélectrons (XPS). Le composant de dispersion de l'énergie libre de surface (gamma(s)(d)) était semblable pour toutes les trois facettes (35 ± 2 mJ/m2). L'énergie de surface totale, gamma varie entre 46 et 60 mJ/m2 en raison des variations importantes dans les composantes polaires/acide-base de gamma pour toutes les facettes. Polarité de surface telle que déterminée par des mesures de gamma et de données XPS sont en bon accord, qui relie les variations dans la mouillabilité de la concentration d'oxygène contenant des groupes fonctionnels surfaces. En conclusion, la mouillabilité et l'énergie de surface d'un solide cristallin organique, tels que l'aspirine, a été reconnue comme anisotrope et dépendant de la facette et dans ce cas, lié à la présence de fonctions carboxyliques surfaces.

Enlèvement Des Débris De L'oxydation Dans Les Nanotubes De Carbone Multi

Phase liquide conventionnel, oxydation des nanotubes de carbone multiplis (NCPM) en utilisant des acides concentrés génère des débris contaminantes qui doivent être supprimé à l'aide d'une base aqueuse avant une réaction.

Particules Stabilisées Des émulsions Exempte D'agent Tensio-actif Moyen Phase Interne En Tant Que Modèles Pour Matériaux Nanocomposites Poreux : Poly-Pickering-mousses

Nous rapportons l'utilisation réussie de modèles de support interne Phase émulsion (MIPE) particules stabilisées pour la synthèse de mousses polymères poreux. Dans ce cas, les nanotubes de carbone (CNTs) ont servi à stabiliser la phase minoritaire comme la phase continue, par adsorption à l'interface. L'ajout des CNTs non seulement offre des avantages de traitement (pas besoin de la traditionnelles moléculaires non-ioniques) mais aussi améliore les propriétés mécaniques et électriques de la matiГЁres final. Cette approche permet la fabrication de deux mousses de polymère poreux fermé et ouvert-cellules dans un processus d'un pot avec porosités jusqu'à 66 %.

Traitement Au Plasma Atmosphérique De Polymère Poreux Construit Pour Applications D'ingénierie Tissulaire

Échafaudages poreux polymère 3D établi par les conseils de PLGA (53:47) et le PS sont intrinsèquement hydrophobes qui interdit le mouillage de ces milieux poreux par l'eau. Ceci limite l'application de ces matériaux pour la fabrication d'échafaudages comme supports pour adhérence/diffusion de cellule. Nous démontrons que les surfaces intérieures des échafaudages de polymère peuvent être effectivement modifiées à l'aide de plasma d'air atmosphérique (AP). Films de polymère (2D) ont également été modifiées en tant que contrôle. Les propriétés de surface des échafaudages humides de 2D et 3D ont été caractérisées en utilisant des mesures de potentiel zêta et mouillabilité. Ces techniques ont été utilisées comme les méthodes de dépistage primaire afin d'évaluer la chimie de surface et la mouillabilité de constructions de polymère humide avant et après le traitement de surface. Les surfaces des polymères originales sont plutôt hydrophobes, comme le souligne, mais contiennent des groupements fonctionnels acides. Une exposition accrue aux AP amélioré le mouillage de l'eau des surfaces traitées en raison de la formation d'une variété d'oxygène et d'azote qui contiennent des fonctions. La structure de la morphologie et le pore a été évaluée à l'aide de SEM et un test de déplacement liquide. Les échantillons de mousse PLGA et PS ont des régions centrales qui sont ouverts des réseaux interconnectés poreuses ayant un diamètre maximal de pore microm 49 pour PLGA et microm 73 pour les mousses de PS.

Induisant La Réactivité Du PH Par L'intermédiaire De Thiols Ultra Basse En Gels De Polyacrylamide (micro) Avec Des Liaisons Labiles

Nous présentons ici la synthèse et la caractérisation de pH réactif polyacrylamide microgels, synthétisé par polymérisation radicalaire de l'acrylamide et bis (acryloylcystamine) (BAC). Les gels ont été faites avec des quantités ultra basses de groupes fonctionnels de thiol incorporés dans le polymère. Les monolithes de gel qui en résultent ont été mécaniquement hachés en particules microgel avec des distributions de tailles allant de 80 à 200 maman. Les gels présentent un intéressant réversible dépendante du pH rhéologique comportement qui ont conduit à la gélification de la suspension colloïdale lorsque le pH a été augmenté et une suspension de faible viscosité est obtenue lorsque le pH a été ramené à la valeur d'origine. La viscosité du système colloïdal contenant MBA réticulé microgels est resté insensible aux pH. Ce constat a motivé une analyse plus approfondie ; mesures de la viscosité de l'État (gélatineuse) très visqueux de la suspension colloïdale de microgel réticulé BAC ont été effectuées afin de mieux comprendre le comportement rhéologique du système colloïdal. Des mesures de mobilité électrophorétique en fonction du pH des BAC et MBA réticulé polyacrylamide colloïdal microgel suspensions ont été effectuées. Le comportement de gonflement de la microgels pour les deux systèmes colloïdaux a aussi déterminé en fonction du pH à l'aide de la diffraction de la lumière statique. Ce comportement de gonflement a été utilisé pour rationaliser le comportement rhéologique observé. Le travail présenté ici montre que les groupes thiol libre présents dans un gel polymère confèrent le comportement réactif pH au gel en solution. La viscosité d'une suspension de microgel réticulé BAC a été également mesurée dans des conditions réductrices. La viscosité de la suspension de microgel réduite avec le temps, en raison de la rupture des liaisons disulfide dans les agents réticulants.

Comportement Interfacial Entre Les Fibres De Carbone Atmosphérique-plasma-fluorés Et Poly (fluorure De Vinylidène)

Plasma atmosphérique fluoration a été utilisée pour introduire des fonctionnalités du fluor sur la surface des fibres de carbone sans affecter leurs propriétés en vrac. L'adhérence interfaciale entre les fibres de carbone atmosphérique-plasma-fluorés et poly(vinylidene fluoride) (PVDF) a été étudiée par des moyens de l'humidification directe des mesures et des essais d'arrachement de fibre unique. Les angles de contact mesurées de PVDF fondent gouttelettes sur les fibres de carbone mis à jour le spectacle qui court le temps d'exposition des fibres de carbone à la fluoration atmosphérique-plasma (correspondant à une certaine surface fluoration de F/C = 0,01 (1,1 %)) conduit à une meilleure mouillabilité des fibres par PVDF fait fondre. La résistance au cisaillement interfaciale apparent en guise de pratique adhérence, déterminée par l'essai d'arrachement de fibre unique, augmente de 65 % dans des conditions optimales de traitement. L'adhérence améliorée de pratique n'est pas due à la formation des transcristalline régions autour des fibres ou un changement de la cristallinité de matrice en vrac ou à une rugosité de surface accrue ; Il semble être due à la compatibilisation de l'interface causé de la fluoration de plasma atmosphérique les fibres de carbone.

Modèles D'émulsion Haute Phase Interne Uniquement Stabilisée Par Fonctionnalisées Titania Nanoparticules

Les mousses de polymère poreux (poly-Pickering-HIPE) ont été synthétisés à partir de phase interne élevée stable, émulsion modèles uniquement stabilisées par de faibles concentrations de fonctionnalisées titania nanoparticules.

Caractérisation D'un Poly(glycerol Sebacate) élastomère Souple Conçu Pour Correspondre Aux Propriétés Mécaniques Du Tissu Myocardique

Le tissu myocardique n'a pas la capacité régénérative intrinsèque importante pour remplacer les cellules perdues. Par conséquent, le cœur est un objectif majeur de la recherche dans le domaine de l'ingénierie tissulaire, qui vise à remplacer le myocarde infarci et améliorer la fonction cardiaque. L'objectif principal de ce travail était de développer un patch biocompatible, dégradable et superélastiques cœur de poly(glycerol sebacate) (PGS). PGS a été synthétisé à 110, 120 et 130 degrés C par polycondensation de glycérol et l'acide sébacique avec un rapport molaire de 1:1. L'enquête se concentrait sur les comportements mécaniques et de biodégradation de la PGS développés. PGS matériaux synthétisés à 110, 120 et 130 ° C ont des modules de Young de 0,056, 0,22 et 1,2 MPa, respectivement, qui satisfait aux exigences mécaniques sur les matériaux appliqués pour le coeur patch et 3D tissu myocardique des travaux de génie. Évaluation de la dégradation dans une solution saline tamponnée au phosphate et le milieu de culture DMEM Knockout a démontré que la PGS a une large gamme de dégradabilité, d'être dégradables dans quelques semaines pour être presque inerte. L'adéquation entre les caractéristiques physiques de ceux du cœur, la capacité de fine tune taux de dégradation dans les milieux pertinents sur le plan biologique et des données initiales, montrant la biocompatibilité indiquent que ce matériau prometteur pour les applications d'ingénierie tissulaire cardiaque.

Modification De Plasma à Travers L'épaisseur Des Constructions De Polymère Poreux Biodégradables Et Non Biodégradables

Poly(lactide-co-glycolide) pure et polystyrène n'est pas très approprié pour soutenir l'adhérence cellulaire/diffusion en raison de leur caractère hydrophobe et la faible énergie de surface. Les surfaces intérieures des grands échafaudages 3D poreuses ont été modifiés et activé à l'aide de radio-fréquence, plasma basse pression d'air. Une augmentation de la mouillabilité de la surface a été observée après l'exposition à l'air plasma, comme en témoigne la diminution de l'angle de contact du système poreux humide. La composition de surface des polymères plasma imprégnées d'insecticide a été étudiée à l'aide de la spectroscopie photoélectronique des rayons x. dépendante du pH-potentiel zêta mesures confirment la présence d'une augmentation du nombre de groupes fonctionnels. Toutefois, les surfaces imprégnées de plasma ont un caractère moins acide que les surfaces de polymère original comme vu par un changement dans leur point isoélectrique. Mesures d'angles-potentiel zêta, ainsi que contact, sur des échafauds 3D confirment que le traitement de plasma est un outil utile pour modifier les propriétés de surface tout au long de l'intérieur de grands échafaudages.

Modification Des Fibres Naturelles à L'aide De Bactéries De Surface : Dépôt De Cellulose Bactérienne Sur Les Fibres Naturelles Pour Créer Des Fibres Hiérarchique Renforcé Des Nanocomposites

Déclenchée composites biodégradables faits entièrement à partir de ressources renouvelables sont recherchées urgent d'améliorer leur recyclage matière ou de pouvoir détourner du flux de déchets. Beaucoup de fibres naturelles et polymères biosourcés généralement affichent mauvaise adhérence interfaciale lorsqu'il est combiné à un matériau composite. Ici, nous vous proposons un moyen de modifier les surfaces des fibres naturelles en utilisant des bactéries (Acetobacter xylinum) pour déposer de taille nanométrique cellulose bactérienne autour des fibres naturelles, qui renforce leur adhérence aux polymères renouvelables. Cet article décrit le processus de modification de grandes quantités de fibres naturelles avec cellulose bactérienne à travers leur utilisation comme substrats pour les bactéries pendant la fermentation. Les fibres modifiés ont été caractérisés par analyse au microscope électronique, essais de traction seule fibre, spectroscopie photoélectronique des rayons x et les inverse de chromatographie en phase gazeuse pour déterminer leurs propriétés de surfaces et mécaniques. L'adhérence de pratique entre les fibres modifiés acétobutyrate de cellulose de polymères renouvelables et poly (acide L-lactique) a été quantifiée à l'aide de l'essai d'arrachement fibre unique.

Direct Fond Mesure Du Comportement Des Nanotubes De Carbone Individuels Par Polymère Mouillage : La Clé Pour Les Composites De Carbone Nanotube-polymère

Mouillage de nanotube de carbone est le paramètre essentiel pour le développement de nanocomposites encore, faute de méthodes adéquates de qualification et, plus important encore, quantification de mouillage de l'échelle nanométrique et des phénomènes d'adhésion, il est souvent négligé. Ici, nous discutons d'une approche qualitative qui fournit des informations de mouillage/nonwetting et de présente une méthode de microfluidique pour produire des « nanodroplets » de polymères sur des nanotubes de carbone individuels permettant la quantification directe de l'angle de contact.

Émulsions De Phase Interne élevée Stabilisées Uniquement Par Des Particules De Silice Fonctionnalisés

Polyaniline Fibres Creuses Pour La Nanofiltration De Solvant Organique

Peau intrinsèquement asymétriques PANi fibres creuses, fabriqué selon un procédé d'ajouter directement des grands acides organiques aux solutions très concentrées de PANi, montrer la stabilité dans une grande variété de solvants organiques et ont montré des propriétés prometteuses de nanofiltration, donnant des rejets élevés de nanosolutes dans l'acétone.

Inverse Chromatographie En Phase Gazeuse Des Nanotubes De Carbone Comme Il a été Reçu Et Mis à Jour Le

Les propriétés de surface du dépôt chimique en phase vapeur (CVD)-cultivé, multiwalled nanotubes de carbone (CNTs) ont été étudiés à l'aide de la chromatographie en phase inverse (IGC). En adaptant des méthodologies de CIG connus pour ces matériaux difficiles, le personnage de surface des matériaux d'une large gamme de CNT peut être fiable comparé et quantifié en termes d'énergies de surfaces dispersifs et spécifiques, accepteur d'électron et nombre de donateurs et capacités d'adsorption. L'effet de la modification de surface CNT par oxydation recuit, thermique à haute température et la greffe de méthacrylate de méthyle a été explorée. La caractérisation de CIG de surface de ces matériaux est conforme avec les résultats d'autres techniques d'analyse de surface sensible, y compris les rayons x spectroscopie de photoélectrons (XPS), titrage et microscopie électronique, confirmant la validité et la sensibilité de nos approches. Les mêmes méthodes de CIG ont été appliqués avec succès afin de caractériser les trois matériaux CNT comme il a été reçu différait sensiblement leurs surfaces spécifiques et les concentrations de groupe surface fonctionnelle.

Mousses De Nanotube De Carbone Polyuréthane Réactive Et Leurs Interactions Avec Les Ostéoblastes

Remarquables propriétés intrinsèques des nanotubes de carbone, y compris leur haute résistance mécanique, conductivité électrique et nanométriques architecture 3D, créent des possibilités prometteuses pour l'utilisation des composites de nanotubes dans de nombreux domaines, en particulier pour les composites dans lesquels des charges conventionnelles ne peuvent s'accommoder. Dans la présente étude, 3D nanocomposite polyuréthanne (PU) ont été développés, et leurs applications biomédicales possibles ont été étudiées. Multiwalled nanotubes de carbone (CNTs) ont été synthétisés par dépôt chimique en phase vapeur et, suite à des modifications chimiques adaptée, uniformément répartie entre les murs de mousses PU produites par la réaction directe. Bien que la fraction de chargement était trop faible pour observer des effets mécaniques importants, incorporation de CNT amélioré la mouillabilité des surfaces nanocomposite de manière dose-dépendante, appui de l'allégation que les nanotubes sont actifs à la surface des pores. Études des interactions entre les cellules osseuses avec les mousses nanocomposites a révélé qu'augmentant CNT fraction de chargement n'a pas de cause ostéoblastes cytotoxicité ni aurait des effets néfastes sur la différenciation ostéoblastique ou minéralisation. L'application de la CNTs « fixes » ou incorporés dans les échafaudages imputrescible est probablement avantageux au CNTs seules ou de « lâches » d'un point de vue toxicologique.

Dégradation Prématurée Des Poly(alpha-hydroxyesters) Pendant Le Traitement Thermique Des Matériaux Composites Contenant Bioglass

Composites bioactives et biodégradables sont explorés plus en plus comme des matériaux de remplacement osseux et échafaudages pour l'ingénierie tissulaire. Leurs propriétés ne sont pas seulement dépendent des propriétés de l'apport et la matrice, mais sont également déterminées par leur interaction. Cette étude examine l'effet sur la matrice poly(D,L-lactide) (PDLLA) lors du traitement à haute-température en présence de remplissage particulaire Bioglass. Composites avec remplissage différentes matières sont aggravées à des températures élevées par co-extrusion suivie par moulage par compression et par rapport aux matériaux composites de composition similaire établi par la séparation des phases induites thermiquement (TIPS), un traitement de basse température itinéraire. Il a été constaté que l'inclusion de Bioglass dans PDLLA sous des températures élevées a entraîné la dégradation de la matrice, conduisant à une réduction du poids moléculaire de la matrice et les propriétés mécaniques des composites. Réflexion totale atténuée, transformée de Fourier (IRTF)-spectroscopie infrarouge à a révélé la présence d'un pic à 1600 cm(-1) en matériau composite, notamment lors du traitement à des températures élevées, alors qu'aucun pic à cette longueur d'onde a été perceptible pour le PDLLA pure. De plus, les spectres IRTF-basé sur le temps pris à des températures élevées sur les composites transformés conseils ont montré une augmentation de l'intensité du pic à 1600 cm(-1) et une réduction concomitante de la CO stretch pic à 1745 cm(-1) avec le temps. Cela suggère la formation d'un carboxylate de sous-produits sel par suite d'une réaction à l'interface entre la soutireuse Bioglass et la matrice PDLLA. Par conséquent, les résultats ont confirmé que cette dégradation n'était pas uniquement due à des effets de cisaillement pendant le processus d'extrusion. Ainsi, ce travail prend en charge l'affirmation que, en présence de particules de charge Bioglass, axée sur les poly(alpha-hydroxyester) composites ne doivent pas être mixés à des températures élevées.

Génie Tissulaire Du Poumon : L'effet De La Matrice Extracellulaire Sur La Différenciation Des Cellules Souches Embryonnaires Pneumocytes

Nous ont déjà différencier épithélium pulmonaire humaines et murines cellules souches embryonnaires (mESCs) et explorent maintenant les applications potentielles de ces cellules, y compris dans l'ingénierie des constructions de tissu pulmonaire. Dans cette étude, nous avons émis l'hypothèse que la différenciation et l'entretien de l'épithélium pulmonaire dérivé mESCs peuvent être améliorées par des protéines de la matrice extracellulaire (ECM). Notre protocole de différenciation établie a été appliquée aux mESCs cultivés sur une gamme d'ECMs : collagène I, laminine 332, fibronectine, Matrigel et, comme un contrôle expérimental, gélatine. Les ECM ont été adsorbés sur plastique de culture de tissus (TCP) et l'acide polylactique-DL (PDLLA), un polymère biodégradable, nous avons déjà montré pour soutenir la croissance de pneumocytes mature. Revêtement matrigel ou Laminin-332 du film TCP ou PDLLA a abouti à l'expression du gène protéine C surfactant améliorée pour différencier les mESCs, une indication directe de la régulation de la différenciation épithéliale pulmonaire. Pour chaque combinaison, changements dans l'angle de contact et le potentiel zêta des protéines-enduit TCP et PDLLA film adsorption de protéine confirmés. Nous concluons que le choix de la protéine de revêtement peut grandement affecter la différenciation des ces et laminin-332-enduit PDLLA fourni une combinaison d'échafaudage ECM-dégradables qui convient pour l'ingénierie des constructions de tissu pulmonaire.

Le Développement D'un échafaudage Tridimensionnel Pour L'Ex Vivo Biomimicry De Leucémie Myéloïde Aiguë Humaine

Leucémie myéloïde aiguë (AML) est un cancer des cellules hématopoïétiques qui se développe en trois dimensions (3-D) des niches de moelle osseuse in vivo. L'étude de la LAM a été entravée par le manque de modèles appropriés ex vivo qui imitent ce micro-environnement. Nous avons supposé que la fabrication et l'optimisation des échafaudages appropriés biomimétiques pour la culture ex vivo des cellules leucémiques pourrait faciliter l'étude de la LBC dans sa native 3-D de niche. Nous avons évalué la croissance de lignées cellulaires leucémiques trois sous-types spécifiques, K-562, HL60 et Kasumi-6, sur des échafaudages très poreuses fabriquées à partir de biodégradables et non biodégradables matériaux polymères, tels que le poly (L-lactique-co-acide glycolique) (PLGA), polyuréthane (PU), le poly (méthacrylate de méthyle), poly (D, L-lactade), le poly (caprolactone), et le polystyrène. Nos résultats montrent que PLGA et PU appuyé la meilleure efficacité d'ensemencement et de croissance leucémique. En outre, les échafaudages PLGA et PU ont été revêtus de la matrice extracellulaire (ECM), les protéines du collagène de type I (62,5 ou 125 microg / ml) et de la fibronectine (25 ou 50 microg / ml) pour fournir des signaux bioreconnaissance. Les 3 sous-type de leucémie spécifiques lignes meilleure croissance sur PU échafaudages enduit avec 62,5 microg / ml de collagène de type I plus de 6 semaines en l'absence de facteurs de croissance exogènes. En conclusion, PU-collagène échafaudages peut fournir un modèle pratique pour étudier la biologie et le traitement des AML primaire dans un mimétisme ex vivo.

Haute Porosité Macroporeux Polymères Formées D'émulsions Stabilisé Titania-particules Moyennes Et Hautes Phase Interne

Émulsions de particule-stabilisé de haute phase interne ont été utilisées pour synthétiser les difficiles et polymères macroporus porosité très élevée avec une fermé-cellule structure des pores. Dans cette étude, nous montrons qu'émulsion eau-dans-huile de Pickering modèles avec jusqu'à une phase interne de 85 vol % peuvent être stabilisées par seulement 1 % en poids des particules de titania avec leurs surfaces convenablement modifiées par l'adsorption de 3,5 +/-wt 0,5 % d'acide oléique. La structure de pore et propriétés mécaniques des polymères macroporeux qui en résultent ont été adaptées en modifiant le rapport de volume de phase interne du modèle de l'émulsion et la concentration de particules de titania utilisé pour stabiliser les modèles émulsion. La taille des pores et des distributions de taille de pore augmentent avec l'augmentation du volume de la phase interne du modèle émulsion comme diminuant la concentration de particules de titania utilisée pour stabiliser le modèle de l'émulsion. Les propriétés mécaniques, à savoir le module de Young et la résistance à l'écrasement des polymères macroporeux, augmente avec la diminution de la porosité et augmentation de la densité de la mousse. Le polymère macroporeux plus difficiles a la plus faible porosité mais aussi la plus petite taille de pore et distribution de taille des pores plus étroite.

Effets Des Facteurs De Croissance Des Fibroblastes Sur La Différenciation Des Progéniteurs Pulmonaires De Murin Embryonnaire De Cellules Souches

Les facteurs de croissance fibroblastiques (FGF) jouent un rôle important dans le développement du poumon embryonnaire. Dans cette étude, nous avons étudié les effets de principalement FGF 1, 2 et 10 à des concentrations choisies sur la base de données obtenues par la précédente culture in vitro sur la dérivation des pulmonaires progéniteurs des cellules souches embryonnaires murines cultivés sur la gélatine ou des plaques de revêtement Matrigel. Pour les cellules cultivées sur une plaque de gélatine-enduit, des concentrations élevées de FGF1 ont été trouvées pour améliorer l'expression des ARNm de CPS et CC10, marqueurs de l'épithélium des voies aériennes distales, tandis que des niveaux élevés de FGF2 diminuent l'expression de l'ARN pour non seulement SPC, CC10 mais aussi pour les autres marqueurs SPD et aquaporine 5. FGF10 à toutes les concentrations testées s'est avéré n'ont aucun effet sur la différenciation des pneumocytes lorsque ces ont été cultivés sur des plaques de gélatine-enduit. Toutefois, lorsque la différenciation a été réalisée sur des plaques de revêtement Matrigel, l'ajout de 60 ng/ml FGF10 amélioré l'expression des marqueurs de pneumocytes, suggérant un effet synergique de FGF10 et de la matrice extracellulaire. En conclusion, facteurs de croissance ont été prouvés efficaces dans la différenciation des progéniteurs pulmonaires de mESCs. La nécessité de signaux provenant de protéines de la matrice extracellulaire dépend des facteurs de croissance complétées.

Hautement Perméable Macroporeux Polymères Synthétisés à Partir De Modèles D'émulsion De Pickering Phase Interne Moyenne Et élevée

Caractéristiques Thermiques, La Morphologie Et La Structure Des Fibres De Nano De Bananier Obtenus Par Explosion De Vapeur

Dans cet ouvrage, nanofibres cellulose ont été extraites des fibres de bananier par une technique d'explosion de vapeur. La composition chimique, de morphologie et de propriétés thermiques de la nanofibres ont été caractérisées pour enquêter sur leur aptitude à l'emploi dans les applications matières composites bio. Caractérisation chimique des fibres des banane a confirmé que la teneur en cellulose est passée de 64 % à 95 %, en raison de l'application de traitements alcalins et acides. Évaluation de la composition chimique de fibre avant et après traitement chimique présentaient pour l'élimination des constituants non cellulosiques tels que les hémicelluloses et lignine qui se sont produites lors de traitements d'explosion, de blanchiment et de l'acide de vapeur. Des études morphologiques surfaces à l'aide de SEM et l'AFM a révélé qu'il y avait une réduction du diamètre de la fibre au cours de l'explosion de vapeur suivie de traitements acides. Pourcentage de rendement et les proportions de la nanofibre obtenus par cette technique s'avère très élevé en comparaison avec d'autres méthodes conventionnelles. TGA et DSC résultats ont montré que les nanofibres développés présentent des propriétés thermiques renforcées sur les fibres non traitées.

Réseaux Réticulés Cellulose Bactérienne à L'aide De Glyoxalization

Dans cette étude, nous démontrons que les réseaux de cellulose bactérienne (BC) peuvent être réticulés par glyoxalization. Les surfaces de rupture des échantillons montrent que, à l'état sec, moins décollement se produit pour les réseaux de glyoxalized BC par rapport aux réseaux de BC non modifiés, suggérant que couplage covalent bond entre couches BC se produit pendant le processus de glyoxalization. Modules de Young des réseaux secs à BC non modifiées ne changent pas significativement après glyoxalization. La contrainte et la déformation à la rupture sont, cependant, réduite après glyoxalization. Toutefois, les propriétés mécaniques humides des réseaux BC sont améliorées par glyoxalization. La spectroscopie Raman sert à démontrer que l'efficacité de la contrainte-transfert des réseaux de glyoxalized secs et humides déformées BC est sensiblement augmentée par rapport au matériel non modifié. Ce transfert de stress amélioré au sein des réseaux s'avère être une conséquence de la couplage covalent induite lors de glyoxalization et propose un itinéraire facile pour améliorer les propriétés mécaniques des réseaux BC pour une variété d'applications.

Polymères Macroporeux Avec Structure Hiérarchique Pore De Modèles émulsion Stabilisée Par Les Deux Particules Et Agents Tensio-actifs

Inspiré par les matériaux poreuses naturels comme le bois, bambou et l'os spongieux consistant en différentes unités structurelles qui sont organisées hiérarchiquement d'optimiser les propriétés mécaniques telles que la force et de ténacité, de polymères synthétiques macroporeux avec des propriétés physiques améliorées ont été créés par modèles d'émulsion. Émulsions de phase interne haute poly(merised) hiérarchique (HIPE) furent créées à partir de HIPE stabilisée simultanément par des particules et un tensioactif. Dans ces HIPE, agent tensio-actif stabilisé et gouttelettes d'eau particules stabilisées coexistent, qui, après polymérisation de la phase huileuse de minorité donne lieu à polymères macroporeux avec une structure hiérarchique de pore. Une amélioration des propriétés mécaniques de nos polymères macroporeux hiérarchiquement structurée à porosité égale a été observée, en raison d'un emballage plus efficace des pores dans une configuration qui améliore la résistance mécanique, malgré la présence de pores gorges d'interconnexion. En outre, la perméabilité de la polyHIPEs hiérarchiquement structurée sont supérieures à celles mesurées pour polyHIPEs classiques de surfactant seulement stabilisée HIPE.

Macroporeux Polymères Obtenus Dans Des émulsions Très Concentrées Stabilisées Uniquement Avec Des Nanoparticules Magnétiques

Polymères macroporeux magnétiques ont été préparés avec succès en utilisant des émulsions de Pickering phase interne haut ratio (HIPE) en tant que modèles. Stabiliser la HIPE, deux types de nanoparticules d'oxyde de fer acide oléique modifiés (NPs) ont été utilisés comme émulsifiants. Les résultats ont révélé que partiellement hydrophobes NPs pourraient stabiliser w/o HIPE avec une phase interne supérieur à 90 %. Selon la teneur en acide oléique, les nanoparticules ont montré un arrangement à l'interface huile / eau ou une dispersion partielle dans la phase huileuse. Ces capacités différentes de migrer vers l'interface avaient des effets importants sur la fraction de la phase interne maximale réalisable et la distribution de taille des gouttelettes des émulsions. Hautement macroporeux polymères composites ont été obtenues par polymérisation en phase externe de ces émulsions. La densité, la porosité, la morphologie de pore et la propriétés magnétiques ont été caractérisées en fonction de la teneur en acide oléique, concentration de NPs et volume de la phase interne de la HIPE initial. Imagerie SEM indique qu'une structure close-cell a été obtenue. En outre, les matériaux composites ont montré comportement superparamagnétique et un moment magnétique relativement élevé.

À Long Terme De Cytokine Libre Expansion Des Cellules Mononucléées De Sang De Cordon En Trois Dimensions échafaudages

Le sang de cordon ex vivo l'expansion peut être réalisé en suspension liquide par l'ajout de cytokines au détriment de la différenciation cellulaire, souvent indésirables. Afin de dériver une cytokine sans système de culture dynamique, on hypothèse qu'une tridimensionnelle (3D) environnement sous la forme d'échafaudages hautement poreux en poly (D, L-lactide-co-glycolide) (PLGA) ou en polyuréthane ( PU) pour la croissance des cellules biomimétique mononucléées de sang de cordon (CBMNCs), serait de faciliter l'expansion des cellules hématopoïétiques sans cytokines exogènes. Les deux échafaudages soutenue vivo cellulaire ex expansion. Cytokine-libre, à long terme de la culture était le meilleur en PU revêtue de collagène de type I (54 fois l'expansion). En revanche, 2D traditionnels bien-plaque cultures s'est effondrée dans les 4 jours en l'absence de cytokines. CBMNCs cultivées dans les échafaudages ont été visualisées par microscopie électronique à balayage et l'analyse immunophénotypique / immunocoloration et les études validées de la présence d'une culture dynamique qui contient les précurseurs érythroïdes (CD45 (-) / CD71 (+) / CD235a (+)), souches hématopoïétiques / progénitrices cellules (CD38 (-) CD34 (+), CD117 (+)), venant à échéance cellules myéloïdes (CD38 (+), MPO (+)), CD4 (+) et CD8 (+) des lymphocytes T et les mégacaryocytes (FVIII (+ )). D'unités formant colonie (UFC) a indiqué que des tests BFU-E et CFU-GM a augmenté (p <0,05) alors que les CFU-GEMM ont été maintenues à la semaine 4. En conclusion, ce système de culture 3D est capable de long terme, les cytokines libre expansion de CBMNCs, permettant l'étude de l'hématopoïèse et de fournir une plate-forme potentielle pour la découverte de médicaments et thérapeutiques ex vivo applications.

Cartographie Locale Microstructure Et Performances Mécaniques Autour De Nanotube De Carbone Greffées Des Fibres De Silice : Méthodologies Pour Les Composites Hiérarchiques

L'introduction des nanotubes de carbone (CNTs) modifie les propriétés de polymère en vrac, en fonction de la qualité intrinsèque, dispersion, alignement, chimie interfaciale et les propriétés mécaniques de la nanofiller. Ces effets peuvent être exploitées pour améliorer les matrices des composites polymères renforcés de fibres de micro-échelle classiques, en utilisant des fibres de renforcement primaires greffées avec CNTs. Cet article présente une méthode qui combine la microscopie à force atomique, la spectroscopie Raman polarisée et des techniques de nanoindentation, pour étudier la distribution, l'alignement et l'orientation du CNTs dans les environs de fibres de silice incorporés époxy micromètre-échelle, ainsi que les propriétés mécaniques locales résultantes de la matrice. Cartes Raman des fonctionnalités clés dans les spectres de la CNT montrent clairement la distribution de la CNT et l'orientation, y compris une morphologie « parted » associé longtemps greffées CNTs. Le module de dureté et de la mise en retrait de la matrice époxy ont été améliorées localement par 28 % et 24 %, respectivement, en raison des effets se renforcent de CNTs. En outre, une relaxation de contrainte plus lente a été observée dans la région d'époxy contenant du CNTs, qui peuvent être dû à des restrictions à la mobilité moléculaire de la matrice. La méthodologie proposée est susceptible d'être pertinente pour d'autres études de nanocomposites et composites hiérarchiques.

Liquides Ioniques Comme Phase Interne Pour PolyHIPEs Non Aqueux

Stable des émulsions phase interne élevé (HIPE) avec l'imide ionique liquide 1-éthyl-3-méthylimidazolium bis (trifluorométhyl-sulfonyl) comme phase dispersée ont été préparés et polymérisé thermiquement dans polyHIPEs. PolyHIPEs tous les exposés des pores morphologie similaire à celle des polyHIPEs obtenus avec une phase aqueuse dispersée. PolyHIPEs contenant la phase dispersée possèdent une faible T(g) et sont thermiquement stables au-delà de 200 ° C, offrant la possibilité pour les nouveaux matériaux poreuses où l'eau comme la phase dispersée est chimiquement ou physiquement indésirable.

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