Methodenartikel

Postproduction Verarbeitung von Elektrogesponnene Fasern für Tissue Engineering

DOI:

10.3791/4172

9. August 2012

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektrogesponnene Gerüste können Post-Production für das Tissue Engineering-Anwendungen verarbeitet werden. Hier beschreiben wir Methoden für die Spinnerei komplexe Gerüste (durch aufeinander folgende Spinning), für die Herstellung dicker Gerüste (durch Multi-Schichtung mit Hitze und Dunst Glühen), für das Erreichen Sterilität (aseptische Produktion oder Postproduktion Sterilisation) und für die Erreichung entsprechenden biomechanischen Eigenschaften.

Zusammenfassung

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektrospinnen ist eine häufig verwendete und vielseitige Methode, um Gerüste (oft biologisch abbaubar) für 3D-Tissue-Engineering zu produzieren. 1, 2, 3 Viele Gewebe in vivo biaxiale Dehnung unterzogen werden in unterschiedlichem Ausmaß wie Haut, Blase, Beckenboden und sogar den harten Gaumen als Kinder wachsen. Bei der Herstellung Gerüste für diese Zwecke besteht ein Bedarf an Gerüste der entsprechenden biomechanischen Eigenschaften entwickeln (ob mit oder ohne Zellen erreicht) und die steril sind für den klinischen Gebrauch. Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist nicht, wie grundlegende Elektrospinnen Parameter (wie es umfangreiche Literatur über Elektrospinnen) zu schaffen, sondern darüber, wie gesponnenen Gerüste Postproduktion verändern, dass sie für das Tissue Engineering Zwecke passen - hier Dicke, mechanische Eigenschaften und Sterilisation (erforderlich für klinischen Einsatz) werden berücksichtigt und wird auch beschrieben, wie Zellen auf Gerüsten kultiviert werden können und einer biaxialen Dehnung zu konditionieren für spezifische Anwendungen.

Elektrospinnen neigt dazu, dünne Bleche zu produzieren, als das Elektrospinnen Sammler wird beschichtet mit isolierenden Fasern wird es ein schlechter Leiter, so dass Fasern nicht mehr Pfand drauf. Daher beschreiben wir Ansätze zur dickeren Strukturen durch Wärme oder Dampf Glühen Erhöhung der Festigkeit von Gerüsten, aber nicht notwendigerweise die Elastizität erzeugen. Sequentielle Spinnen von Gerüsten aus verschiedenen Polymeren, komplexe Gerüste zu erreichen, wird ebenfalls beschrieben. Sterilisation Methoden kann sich negativ auf die Festigkeit und Elastizität von Gerüsten. Wir vergleichen drei Methoden für deren Auswirkungen auf die biomechanischen Eigenschaften auf elektrogesponnenen Gerüste aus Polymilchsäure-co-Glykolsäure (PLGA).

Imaging von Zellen auf Gerüsten und Bewertung der Produktion der extrazellulären Matrix (ECM) Proteine ​​von den Zellen auf Gerüsten beschrieben. Kultivierung von Zellen in vitro auf Gerüsten verbessern können Schafott Festigkeit und Elastizität, aber das Tissue Engineering literature zeigt, dass die Zellen oft nicht angemessen ECM produzieren, wenn unter statischen Bedingungen kultiviert. Es gibt nur wenige kommerzielle Systeme zur Verfügung, mit denen ein zur Kultivierung von Zellen auf Gerüsten unter dynamischen Konditionierung Regimen -. Ein Beispiel ist die Bose ElectroForce 3100, mit der eine Konditionierung Programm auf Zellen in Scaffolds statt mit mechanischen Griffe innerhalb Medien gefüllte Kammer ausüben können, werden vier Eine Annäherung an ein Budget Zellkultur-Bioreaktor für die kontrollierte Verzerrung in zwei Dimensionen beschrieben wird. Wir zeigen, dass Zellen induziert werden kann, um Elastin unter diesen Bedingungen zu produzieren. Schließlich Bewertung der biomechanischen Eigenschaften der verarbeiteten Gerüsten mit oder ohne Zellen kultiviert wird, beschrieben.

Protokoll

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Elektrospinnen von Random und ausgerichtet Fibres

Elektrospinnen erstellt feinfaserigen Netzwerke unter Verwendung elektrisches Potential, um eine Polymerlösung zu einer geerdeten Behälter eingezogen. Sammler können in sehr vielen Formen sein und können statisch oder, häufiger, zu drehen. Das Lösungsmittel verdampft, bevor die Lösung kommt zu dem Kollektor und der Strahl in eine Faser verfestigt.

Jedes Polymer benötigt eine eigene Reihe von Bedingungen, um eine bestimmte Art von Faser zu produzieren. Die Konzentration des Polymers, des Lösungsmittels, der Abstand zwischen dem gepumpten Lösung und dem geerdete....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektrospinnen ist eine sehr beliebte Technik zur Herstellung von Scaffolds für das Tissue Engineering. 14, 15, 16 Während es relativ einfach ist es, grundlegende elektrogesponnenen Gerüste für experimentelle Zwecke produzieren die Technik ist auch komplex und vielschichtig mit vielen Variablen. 6 Es gibt viele Studien beschreiben, wie die Elektrospinnen Parameter bestimmen das Gerüst hergestellt. In dieser Studie liegt der Fokus auf die großen Herausforderungen der Postproduktion auf Gerüsten ents.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Danksagungen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wir danken BBSRC für die Finanzierung einer Promotion für Herrn Frazer Bye.

....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Name des Reagenzes Firma Katalog-Nummer Kommentare
Polymilchsäure-co-Glykolsäure Sigma Aldrich
Polymilchsäure Sigma Aldrich 81273 Die inhärente Viskosität ~ 2.0dl / g
Poly ε-Caprolacton Sigma Aldrich
Poly hydroxybutyrat-co-hydroxyvalerat 00.01 Goodfellow 578-446-59 PHB88/PHV12
Dichlormethan Sigma Aldrich oder Fisher 270997 oder D/1850/17 > 99,8% enthält 50-150ppm Amylen Stabilisator
50 Luftballons bunt Wilkinson-Baumärkte GmbH 0105790
Ziege anti-Kaninchen-IgG (FC): FITC AbDserotec STAR121F
Kaninchen anti-human alpha Elastin AbDserotec 4060-1060
Schraubkappe GL45 PP 2-Port, PK / 2 SLS 1129750
4 ',6-Diamidino-2-phenylindoldihydrochlorid Sigma Aldrich 32670
CellTracker grün CMFDA Invitrogen C7025
CellTracker rot CMTX Invitrogen C34552

Referenzen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Canton, I., McKean, R., Charnley, M., Blackwood, K., Fiorica, C., Ryan, A., MacNeil, S. Development of an Ibuprofen-releasing biodegradable PLA/PGA electrospun scaffold for tissue regeneration. Biotechnology and bioengineering. 105, 396-408 (2010).
  2. Blackwood, K., McKean, R., Canton, I., Freeman, C., Franklin, K., Cole, A., Brook, I., Farthing, P., Rimmer, S., Haycock, J., Ryan, A., MacNeil, S.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Schlagwörter

Elektrogesponnene Ger steSterilisation von Ger stenbiaxiale Dehnungmechanische EigenschaftenZellkulturextrazellul re MatrixDampfgl hensequentielles SpinnenFluoreszenzmikroskopie

Verwandte Artikel