Expansion des zwei-Dimension Electrospun Nanofaser Matten in drei Dimension Gerüste

Zusammenfassung

Dieser Artikel beschreibt die Technik der Expansion einer traditionellen, zwei-Dimension (2D) Electrospun Nanofaser-Matte in leska 3 Dimension (3D) durch die Druckentlastung der unterkritischen CO₂ Flüssigkeit. Diese erweiterte Gerüste sind 3D, eng mimischen zellulären Nanotopographic Hinweise, und bewahren die Funktionen der biologischen Moleküle innerhalb der Nanofasern gekapselt.

Zusammenfassung

Elektrospinnen wurde die bevorzugte Technologie in der Herstellung von synthetischen, funktionale leski aufgrund der Biomimetik, extrazelluläre Matrix und die einfache Kontrolle der Zusammensetzung, der Struktur und der Durchmesser der Fasern. Jedoch trotz dieser Vorteile traditionellen Electrospun Nanofaser kommen Gerüste mit Einschränkungen auch unorganisiert Nanofaser Orientierung, niedrige Porosität, kleiner Porengröße und hauptsächlich zweidimensionale Matten. Als solche gibt es ein großes Bedürfnis nach Entwicklung ein neues Verfahren zur Herstellung von Electrospun Nanofaser Scaffolds, die die oben genannten Einschränkungen überwunden werden können. Hier ist eine neue und einfache Methode beschrieben. Eine traditionelle 2D Nanofaser-Matte wandelt sich in ein 3D Gerüst mit gewünschten Stärke, Abstand, Porosität und Nanotopographic Signale, um Zelle zu Aussaat und Vermehrung durch die Druckentlastung der unterkritischen CO₂ Flüssigkeit zu ermöglichen. Neben ein Gerüst für die Regeneration des Gewebes auftreten, bietet diese Methode auch die Möglichkeit, die bioaktiven Moleküle wie antimikrobielle Peptide für lokale Medikamentenapplikation zu Kapseln. Die CO₂ erweitert Nanofaser Scaffolds halten großes Potenzial im Gewebe-Regeneration, Wundheilung, 3D Gewebe Modellierung und topischen Medikamenten.

Einleitung

Das Konzept für die Entwicklung einer synthetischen Gerüst, das Patienten zur Gewebereparatur und Regeneration Unterstützung implantiert werden kann ist eine, die dem Gebiet der regenerativen Medizin seit Jahrzehnten durchdrungen hat. Das ideale synthetischen Gerüst dient der Zellwanderung aus den umliegenden gesunden Gewebes zu induzieren, bietet eine Architektur für Zelle Aussaat, Adhäsion, Signalisierung, Proliferation und Differenzierung, unterstützt Vaskularisierung, ermöglicht eine ausreichende Sauerstoffzufuhr und Ernährung-Lieferung, und fördert die Host Immunaktivität um Erfolg nach Implantation¹zu gewährleisten. Darüber hinaus kann es....

Protokoll

Alle in-Vivo -Verfahren unten umrissen wurden vom IACUC an der University of Nebraska Medical Center genehmigt.

1. bereiten Sie die Lösungen für Standard Elektrospinnen

1. In einer Glasröhre 20 mL auflösen 2 g poly(ε-caprolactone) (PCL, Mw = 80 kDa) in einem Lösungsmittelgemisch von Dichlormethan (DCM) und N, N-Dimethylformamid (DMF) mit einem 4:1-Verhältnis (V/V) in einer Konzentration von 10 % (w/V).
   Achtung: Griff DCM und DMF in einer gut belüfteten Kapuze, Belastung durch Dämpfe zu vermeiden. DCM Kunststoffe nicht aussetzen.
2. Legen Sie die Glasröhre in ein Labor-Rotator, bis die Lösung klar wird. Die Lösung k....

Ergebnisse

Die Wirksamkeit der Erweiterung traditionelle 2D Electrospun Nanofaser Matten in 3D Gerüste über Druckentlastung der unterkritischen CO₂ Flüssigkeit zeigte sich in verschiedenen Funktionen: die Dicke der Gerüste von 1 mm bis 2,5 mm unbehandelt erhöht und 19,2 mm mit einem oder zwei CO₂ Behandlungen, bzw. (Abb. 3A-C). Die Porosität-ein Merkmal der Architektur entscheidend für die Zelle Aussaat-auch in die erhöhte Dicke (<.......

Diskussion

Traditionelle 2D Electrospun Nanofaser Matten verwandeln in erweiterten 3D Gerüste, die über CO₂ Druckentlastung untersucht wurde. Traditionelle 2D Nanofaser-Matten sind erfolgreich erweiterte über unterkritischen CO₂ Flüssigkeit. Die entscheidenden Schritte sind 2D Nanofaser Matten unter einer optimierten Zustand herzustellen und schneiden Sie die Matten ohne Verformung der Kanten (zB. mit scharfen chirurgische Schere). Diese CO-₂-erweiterte Nanofaser Scaffolds.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Polycaprolacton	Sigma-Aldrich	440744
N,N-Dimethlyformamid	Fisher Chemical	D-199-1
Dichlormethan	Fisher Chemical	AC61093-1000
Cumarin 6	Sigma-Aldrich	546283
rotierende Stahltrommel	kundenspezifisch		Dies dient als Kollektor beim Elektrospinnen.
Spritzenpumpe	Fisher Scientific	14-831-200	das koaxiale Spinnen sind zwei Einzelspritzenpumpen erforderlich.
Revolver	Lab Net International	H5600	Einstellbarer Laborrotator zum Mischen von Lösungen
Injektionsnadel (27G x 1 1/2")	EXCELINT International Co	26426	Dies ist Teil des gezeigten Beispiels für eine kundenspezifische Koaxialdüse
Injektionsnadel (21G x 1 1/2")	EXCELINT International Co	26416	Dies ist ein Teil des gezeigten Beispiels für eine kundenspezifische Koaxialdüse
Hochspannungs-Gleichstromversorgung	Gamma Hochspannungsforschung	ES30
Rasterelektronenmikroskop	FEI	Nova 2300
Fluoreszenzmikroskop	Zeiss	Axio Imager 2
LL 37 ELISA Kit	Hycult Biotech	HK321-02

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