静电基础:优化解决方案和设备参数

该实验展示了纳米纤维支架在体外和体内细胞支持细胞外结构的静电纺丝。首先选择适合所需纳米纤维类型的聚合物溶剂和捕收剂几何形状。这个过程最重要的一步是确定临界缠结浓度，超过该浓度就有可能形成纤维。

接下来是定制系统以产生纤维的直径密度和排列。所需的电子显微镜指示可以纺制的不同种类的纤维。这些电纺纳米纤维支架已被证明可以加速成熟、改善生长并指导细胞的体外迁移。

一般来说，刚接触这种方法的人会很挣扎，因为静电纺丝可能是一个挑剔的过程。这种方法的视觉演示至关重要，因为如果没有任何静电纺丝经验，很难理解设备优化步骤。在为静电纺丝选择聚合物和溶剂时，请考虑生物降解性、热塑性和交联性等特性，并考虑您的最终应用。

然后根据您的选择确定所需的合适个人防护设备。接下来，选择一种基板来收集纳米纤维，例如玻璃、塑料、金属或硅晶片。现在选择收集器几何。

将随机排列的纤维收集在固定板上。虽然排列整齐的光纤可以在快速旋转的轮子上收集，但鼓、棒或平行板可确保集热器具有导电性并保持隔离，使其可以接地，而无需将相邻物体接地。在旋转集热器的情况下，车轮应与其轴隔离。

为了估计临界纠缠浓度，凭经验制备几种候选聚合物浓度，从中选择一个流动的浓度。溶液应为粘稠液体，但不是凝胶。现在设置静电纺丝设备。

应将注射器放置在距离收集器 20 cm 处，以开始向注射泵加载所选溶液并设置泵速，以便立即更换从尖端擦去的任何溶液珠。将集电器接地并将高压线夹在导电板上。在开始车轮旋转之前，确保电源设置为零，同时缓慢增加电压，观察针尖溶液的跳动并观察流。

继续调整电压以获得长而稳定的流。如果无法获得稳定的流，请先调整聚合物溶液浓度。如果难以看到流，请使用深色遮罩背景，并在查看器和流之间放置一个单向光源。

有时，聚合物溶液从注射器尖端直接滴落，对轮子没有吸引力。在这种情况下，请确认导体板与针尖接触，并且集电极与地面接触。如果注射器尖端的聚合物溶液液滴向轮子的方向倾斜，但没有形成流，请增加电压。

通过改变距离和电压进行调整，直到看到稳定的流。当在注射器尖端形成大的聚合物球时，用附在非导电棒上的纸巾将球擦掉。为了纠正振荡或摆动的流，请调低电压或增加注射器尖端与轮子之间的距离。

如果水流继续晃动，请使用更高浓度的聚合物或向溶液中添加少量蒸发速度较慢的溶剂。可见。与设置为高转速的轮子进行可观察接触的稳定流可产生最高质量的均匀性和对准性，从而提高短且不连续的流的长度和稳定性。增加聚合物溶液。

添加更多缓慢蒸发的溶剂，或调整电压。有时，当在固定板上收集随机纤维时，纤维会开始在半空中形成片状或纱线。这表明电压设置得太高。

当在纤维中发现珠子时，增加聚合物溶液，并确保导体板与针持续接触，并且接地的钢丝刷与轮持续接触。此外，您应该尝试实现稳定的流。吐出的溪流通常表明形成串珠状纤维。

如果纤维形成丝带状或一起渗出，请使用更高浓度的聚合物或蒸发速率较高的溶剂来校正形成波浪或卷发线索的纤维。提高砂轮速度或将针尖移离收集器。此外，请检查导体板和集电极是否没有振动。

有时暂停所需的溶剂，在这种情况下，只需使用快速蒸发的溶剂即可。但是，如果不需要孔隙，请尝试添加少量挥发性低于主要溶剂的 cos 溶剂。当集电极以低 RPM 或静止状态移动时，对准质量较差。

通过提高车轮的速度来增加对齐。Electros 纺丝纳米纤维在各种细胞类型的培养和研究中非常有效。例如，原代大鼠神经元可以进行 β 微管蛋白和核复染 dpi 染色。

重要的是，当染料（如硫瘤刍）包含在纺丝溶液中时，纤维也可以可视化 在其显影后。这项技术使生物材料和细胞生物学领域的研究人员能够探索细胞与各种纳米拓扑特征和几何形状之间的相互作用。不要忘记，在高电压下工作可能非常危险，在执行此程序时应始终采取预防措施将作员与设备隔离。