تصنيع يستند إلى PCL النشطة بيولوجيا، "تركيب الذاتي" الشكل الذاكرة البوليمرات سقالة

الهدف العام من التجربة التالية هو تصنيع بوليمر ذاكرة الشكل أو سقالة SMP قادرة على التركيب الذاتي في عيب الوجه والفكين غير المنتظم من أجل تعزيز تكامل عظم OS والشفاء. يتم تحقيق ذلك عن طريق تشكيل قالب ملح منصهر أولا باستخدام صب المذيبات والعلاج الكيميائي الضوئي لبولي كابرولاكتون دي أكرل. فوق قالب الملح يشكل سقالة ذات مسامية مترابطة للغاية مطلوبة لتوصيل العظم.

كخطوة ثانية ، يتم طلاء السقالة ببولي الدوبامين ، الذي يوفر النشاط الحيوي. بعد ذلك ، تتم معالجة السقالة بمحلول ملحي دافئ ، مما يسمح بالضغط عليها في نموذج غير منتظم. يتم الحصول على نتائج العيوب التي تظهر التركيب الذاتي ، وضعف الترابط والنشاط الحيوي بناء على نتائج ملاءمة الضغط ، والتصوير المجهري الإلكتروني الماسح ، والتكوين في المختبر لشهية الهيدروكسي.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية ، مثل التطعيم التلقائي ، هي أن التركيب المطابق الذي تم تحقيقه يدعم بشكل حاسم تكامل العظام والتئام العظام. يوضح هذا الإجراء ليندسي نيل ، طالبة دكتوراه باحثة في مختبري. لبدء تحضير السقالة ، قم أولا بغربال كلوريد الصوديوم من خلال غربال 425 ميكرون ونقل 1.8 جرام منه إلى قارورة زجاجية سعة ثلاثة لترات في أربعة أجزاء ، أضف ببطء 146 ملليغرام من الماء منزوع الأيونات إلى القارورة ، واخلطه بملعقة معدنية.

بعد كل إضافة ، قم بتغطية القارورة ولفها بمنديل ورقي وضعها عموديا في أنبوب طرد مركزي. قم بالطرد المركزي للأنبوب لمدة 15 دقيقة قبل فك الأنبوب وترك المحلول يجف في الهواء طوال الليل. بعد تجميع P-C-L-D-A كما هو موضح في بروتوكول النص ، قم بإعداد محلول معطر يحتوي على 150 ملليغرام من P-C-L-D-A لكل مليلتر من كلورو ميثان في قارورة زجاجية ، وقم بتغطية القارورة ، ولفها بورق الألمنيوم وقم بدوامها لمدة دقيقة واحدة.

بعد ذلك ، قم بإعداد محلول بادئ للصور يحتوي على 115 ملليغرام من DMP في مليلتر واحد من فينيل واحد ، واثنين من Perone في قارورة زجاجية. مرة أخرى ، قم بتغطية القارورة ولفها بورق الألمنيوم وقم بدوامها لمدة دقيقة واحدة. قم بضرب محلول بادئ الصور في محلول المعجزة لعمل خليط بنسبة 15٪ من حيث الحجم ودوامة القارورة لمدة دقيقة واحدة.

بعد ذلك ، لف القارورة التي تحتوي على سقالة الملح بورق القصدير ، وأضف خليط المعجون لبادئ الصور حتى يغطى الملح. قم بتغطية القارورة ولفها في منديل ورقي وضعها عموديا في أنبوب الطرد المركزي. الطرد المركزي الأنبوب لمدة 10 دقائق.

بعد ذلك ، قم بإزالة الرقاقة ، وقم بفك غطاء القارورة ، وعرض المحلول للأشعة فوق البنفسجية لمدة ثلاث دقائق. ثم اترك المحلول يجف في الهواء طوال الليل وكسر الزجاج لإزالة الجزء العلوي من القارورة باستخدام الملقط. انقل السقالة في محلول إيثانول مائي واحد لواحد لمدة أربعة أيام مع تغيير المحلول يوميا.

أخيرا ، قم بإزالة سقالة SMP وجففها في الهواء طوال الليل. لتطبيق طبقة البولي الدوبامين أولا ، أدخل إبرة قياس 20 في منتصف الطريق من خلال سقالة SMP ثم لف سلكا حول محور الإبرة. اغمر السقالة في 200 مل من محلول الدوبامين المثير واحتفظ بمحور الإبرة فوق المحلول عن طريق تثبيت السلك على حافة الدرق.

بعد ذلك ، ضع حقنة في محور الإبرة واسحب المكبس لإزالة الهواء من السقالة. بمجرد أن تصبح ديغا تماما ، اترك السقالة مغمورة لمدة 16 ساعة. قم بإزالة السقالة من المحلول وأخرج الإبرة.

ثم اشطف السقالة بالماء منزوع الأيونات وجففها في فرن مفرغ من الهواء في درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة. ضع السقالة في فرن تجفيف على حرارة 85 درجة مئوية لمدة ساعة. أخيرا ، قم بإزالة السقالة واتركها لتبرد إلى درجة حرارة الغرفة.

أولا ، قم بإعداد نموذج عيب عن طريق حفر فراغ غير منتظم يبلغ متوسط قطره حوالي ستة ملليمترات في لوح بسمك خمسة ملليمترات من البلاستيك الصلب. ثم اغمر سقالة SMP في دورق من الماء منزوع الأيونات عند حوالي 60 درجة مئوية لمدة دقيقتين. اختبر أن السقالة قد تم تخفيفها بشكل ملحوظ باستخدام ملاقط لمعالجة شكلها.

قم بإزالة السقالة المخففة من الماء باستخدام ملاقط واضغط عليها يدويا في نموذج العيب. اترك السقالة تبرد إلى درجة حرارة الغرفة ثم قم بإزالتها من طراز العيب. راقب الشكل المؤقت الثابت الجديد لتصور الصب والترابط والحجم.

أولا ، اغمر سقالة SMP في النيتروجين السائل لمدة دقيقة واحدة باستخدام الملقط. ثم كسر السقالة على طول المنتصف بشفرة حلاقة نظيفة. بعد ذلك ، قم بإصلاح أحد نصفي السقالة بحيث يكون السطح المكسور متجها لأعلى على مرحلة العينة.

باستخدام شريط الرش الكربوني ، قم بتغطية السقالة بسبائك الذهب والبلاتين إلى عمق أربعة نانومتر تقريبا. قم بتحميل العينة في SEM ثم التقط الصورة بجهد متسارع من 10 إلى 15 كيلو فولت. لتوصيف النشاط الحيوي في المختبر.

قم أولا بقص سقالة SMP أسطوانية إلى نصفين عبر الحافة الدائرية باستخدام شفرة نظيفة. ضع نصف السقالة في أنبوب يحتوي على 30 مل من سائل الجسم المحاكي ، ثم ضع الأنبوب في حمام مائي ثابت عند 37 درجة مئوية بعد 14 يوما. قم بإزالة السقالة من الأنبوب واتركها تجف في الهواء لمدة 24 ساعة.

بعد ذلك ، قم بتثبيت السقالة بحيث يكون السطح المقطوع متجها لأعلى على مرحلة العينة من المجهر الإلكتروني باستخدام شريط الكربون. ثم قم بتغطية سطح السقالة بسبائك الذهب والبلاتين إلى عمق أربعة نانومتر تقريبا. كما كان من قبل ، قم بتحميل العينة في SEM والتقط الصورة بجهد متسارع من 10 إلى 15 كيلو فولت.

تصبح سقالة SMP مرنة عند التسخين عند 60 درجة مئوية ويمكن تركيبها في نموذج عيب. بعد التبريد إلى درجة حرارة الغرفة ، تتم إزالة سقالة SMP وتحتفظ بشكله المؤقت الثابت الجديد. يظهر في الرسم المجهري الإلكتروني الماسح لسقالة SMP غير المطلية بنية المسام والتشكل المترابط للغاية.

يظهر النشاط الحيوي G لسقالة SMP المطلية بالبولي دوبامين من خلال تكوين هيدروكسيباتيت في المسام كما هو موضح في الصورة المجهرية الإلكترونية الماسح. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحضير سقالة بوليمر ذاكرة ذات شكل ذاتي التركيب ذاتية النشاط باستخدام عملية تنطوي على صب المذيبات على عدد قليل من ترشيح جسيمات قالب الملح ، وتطبيق طلاء بولي الدوبامين.