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Methodenartikel

Elektro Faser-Gerüste von Poly (Glycerin-dodecandioat) für Ingenieurnervengewebe aus embryonalen Stammzellen der Maus

10.5K Aufrufe

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DOI:

10.3791/51587

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18. Juni 2014

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Synthese und Herstellung von elektro langen Fasern sich über eine größere Ablagefläche über einen neu gestalteten Sammler aus einem neuartigen biologisch abbaubaren Polymer namens Poly (Glycerin-Dodecanoat) (PGD) wurde berichtet. Die Fasern waren in der Lage, das Wachstum von pluripotenten Zellen aus Maus-Stammzellen zu unterstützen.

Zusammenfassung

Für Tissue-Engineering-Anwendungen ist die Herstellung von biologisch abbaubaren und biokompatiblen Stützgerüste der wünschenswerteste aber schwierige Aufgabe. Von den verschiedenen Herstellungsverfahren, ist die Elektro attraktiv wegen ihrer Einfachheit und Vielseitigkeit. Zusätzlich elektrogesponnene Nano imitieren die Größe der natürlichen extrazellulären Matrix gewährleistet zusätzliche Unterstützung für das Überleben der Zelle und Wachstum. Diese Studie zeigte, die Lebensfähigkeit der Herstellung von Langfasern sich über eine größere Ablagefläche für eine neuartige biologisch abbaubare und biokompatible Polymer namens Poly (Glycerin-Dodecanoat) (PGD) 1 unter Verwendung einer neu entwickelten Kollektor für Elektro. PID zeigt einzigartige elastischen Eigenschaften mit ähnlichen mechanischen Eigenschaften von Nervengewebe, somit geeignet für neuronale Gewebe-Engineering-Anwendungen ist es. Die Synthese und Herstellung Set-up für die Herstellung von Fasergerüstmaterial war einfach, sehr gut reproduzierbar und kostengünstig. BiokompatibilitätTests könnten Zellen aus embryonalen Stammzellen der Maus abgeleitet zu haften und wachsen an den elektro PGD Fasern. Zusammenfassend dieses Protokoll ein vielseitiger Herstellungsverfahren für die Herstellung von PGD elektrogesponnenen Fasern um das Wachstum von embryonalen Maus-Stammzellen abgeleitete neuronale Linie Zellen unterstützen.

Einleitung

Elektrospinnen ist eine der wirksamsten Methoden, um die Verarbeitung der Mikro-zur Nanometer-Größe Fasergerüste herzustellen. Das Grundprinzip der Elektro beinhaltet eine Taylor-Konus der Lösung, die an der Öffnung der Nadel durch Anlegen einer Hochspannung zwischen der Nadelspitze und einem geerdeten Kollektor gehalten wird. Wenn die elektrostatische Abstoßung in der Lösung überwindet die Oberflächenspannung, wird eine geladene Flüssigkeitsstrahl von der Nadelspitze ausgestoßen wird, durch die Luft mit Lösungsmittelverdampfung, und wird schließlich auf der geerdeten Kollektor abgeschieden. Die Spritzenpumpe stellt einen kontinuierlichen Fluss von Lösung aus der Spi....

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Protokoll

1. Elektrospinning Collector Setup-

  1. Schneiden die Aluminiumfolie in einem rechteckigen Stück.
  2. Falten Sie das rechteckige Stück in einen rechteckigen Streifen, und befestigen Sie es senkrecht zu einer flachen Metallplatte mit Klebeband (Abbildung 1). Hinweis: Die Größe der Fasermatte hängt von der Länge und Breite des Streifens. Somit kann die Bandabmessungen nach Bedarf eingestellt werden.

2. Polymere Herstellung der Lösung

  1. Mischen Glycerin und Dodecandisäure (DDA) in einem Molverhältnis von 1:1 in einem Becherglas bei 120 ° C für 100 h PGD-Polymer zu erhalten.
  2. Auflösen Poly....

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Ergebnisse

Die Hauptkomponenten der Elektro sind in Abbildung 1 dargestellt. Ein großer Größe Fasermatte wurde in der Regel durch die senkrecht befestigt Aluminiumfolienstreifen und einer flachen Metallplatte erhalten. Abbildung 2 zeigt die Kollektordesign und die Elektrofasermatte. Die Breite und Länge kann für unterschiedliche Anwendungen angepasst werden. Die Länge der Faser mit PID-Grundlösung und Polymermischung hergestellt ist, bis zu 10 cm. Die Morphologie der elektrogesponnenen Fasern ist .......

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Diskussion

Die Grenzen der einfachen Kollektoren oder die Komplexität der Drehkollektoren, die derzeit zum Elektro erhöhen die Beschränkung der Erhalt der gewünschten Länge und Größe der Fasermatte für einige Anwendungen verwendet werden. Zusätzlich Übertragen Fasern aus dem Erdkollektor in die Kulturschale oder anderen Substraten 5 ist eine Herausforderung. In diesem Bericht wird ein neu gestalteten Sammler, durch das Hinzufügen einer Aluminiumfolienstreifen mit der geerdeten Kollektor hergestellt, konnte die große Fas.......

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Offenlegungen

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde mit den Einrichtungen des Biomedical Engineering Department an der Florida International University durchgeführt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
GlycerinSigma-AldrichG7757
DodecandisäureSigma-AldrichD1009
GelatineSigma-AldrichD1890
Poly(ethylenoxid) (PEO)Sigma-Aldrich182028
RiboflavinSigma-Aldrich1323502500,10
embryonale Stammzellender MausGlobalStemGSC-5002
MatrigelBecton Dickinson356234
DMEM/F12Thermo ScientificSH30272.02
N2 SupplementInvitrogen175020481%
FGF2Stemgent03-000210 ng/ml
AccutaseInvitrogenA11105-01
Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS)Invitrogen10010-031
Resazurin-FluoreszenzfarbstoffSigma-Aldrich62758-13-8
SV Gesamt-RNA-IsolationssystemPromegaZ3100
GoScript Reverse TranskriptionssystemPromegaA5000
GoTaq qPCR Master MixPromegaA6001
SpritzenpumpeFisher scientific14-831-200
Hochspannungs-Stromquelle Spellman High Voltage Electronics CorporationSL30
UV-LichtPhilips30864315W/G15T8
Synergy HT Multi-Mode Microplate ReaderBioTek
Perkin Elmer GeneAmp PCR System 9600Perkin Elmer8488
StepOne Real-time PCR SystemApplied Biosystems4376357
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Referenzen

  1. Migneco, F., Huang, Y. -C., Birla, R. K., Hollister, S. J. Poly (glycerol-dodecanoate), a biodegradable polyester for medical devices and tissue engineering scaffolds. Biomaterials. 30, 6479-6484 (2009).
  2. Reneker, D. H., Yarin, A. L. Electrospinning jets and polymer ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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