Name: Elektrospinnen Grundlagen: Optimierung Solution und Geräteparameter (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-01-21T17:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 57 s
Description: Lernen Sie die Elektrospinnmethode zur Herstellung nanofaseriger Scaffolds für Tissue Engineering. Optimieren Sie Lösungs- und Geräteparameter für einheitliche Fasermorphologie und verbessern Sie Zellwachstum sowie Migration.

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Diese Arbeit wurde vom NIH K08 EB003996 und die gelähmten Veteranen of America Research Foundation Grants 2573 unterstützt.

1. Wählen Sie ein Polymer <ol><li> Wählen Sie ein Polymer (z. B. Poly-L-Milchsäure (PLLA), Polycaprolacton (PCL), Polystyrol (PS) oder Nylon) nach Ihren Vorgaben (zB biologisch abbaubare, thermoplastische oder vernetzbare) und einem Lösungsmittel, das Polymer. Wählen Sie eine geeignete persönliche Schutzausrüstung auf der Basis Ihrer Auswahl. </li><li> Wählen Sie ein Substrat, auf Ihre Anwendung basiert (z. B. Glas, Kunststoff, Metall oder Silizium-Wafer). </li></ol> 2. Wählen Sie eine Collector <ol><li> Wählen Sie den Kollektor Geometrie nach Ihren Vorgaben. Zufällige Fasern können auf stationären Platten gesammelt werden. Ausgerichteten Fasern kann auf schnell rotierenden Rädern, Trommeln oder Stangen oder auf parallelen Platten gesammelt werden. </li><li> Der Kollektor muss leitfähig sein und muss aus seiner axel in einer Weise isoliert bleiben, dass es ohne auch Erdung angrenzenden Objekten, die Tischplatte, etc. können geerdet werden </li></ol> 3. Angleichung der Critical Entanglement Konzentration Empirisch 1 <ol><li> Bereiten Sie mehrere Kandidaten Polymer-Konzentrationen (z. B. 4, 10, 15, 20, 30 Gew.%) und wählen Sie eine Konzentration, die (die Lösung sollte eine zähe Flüssigkeit, aber kein Gel) fließt, mit zu beginnen. </li><li> Richten Sie die Elektrospinnen Apparat 2,3,4,5 (siehe Abbildung 1) <ol><li> Laden Sie die Spritzenpumpe und stellen Sie die Drehzahl der Pumpe, so dass jede Perle der Lösung von der Spitze abgewischt wird sofort ersetzt. </li><li> Boden des Sammlers und Clip das Zündkabel an die Leiterplatte (ein kleines Quadrat aus leitfähigem Material wie Aluminiumfolie, durch die die Spitze der Spritze ragt). </li><li> Starten Sie das Rad zu drehen. </li><li> Achten Sie darauf, die Stromversorgung auf Null ist, bevor Sie ihn einstellen. </li></ol></li><li> Beobachten Sie den Strom <ol><li> Rampenspannung langsam und beobachten Sie die Perle der Lösung an der Nadelspitze. </li><li> Stellen Sie die Spannung auf eine lange und stetigen Strom zu erhalten. Wenn ein stetiger Strom nicht erreicht werden können, passen Sie die Konzentration der Polymerlösung. Siehe Tabelle 1 zeigt ein Beispiel. </li></ol></li></ol> 4. Fehlerbehebung - der Stream: <ol><li> Probleme beim Anzeigen der Strom <ol><li> Verwenden Sie eine dunkle matte Hintergrund und legen Sie eine unidirektionale Lichtquelle (wie z. B. einer Taschenlampe) zwischen dem Betrachter und dem Strom (siehe Abbildung 2). </li></ol></li><li> Dripping aus der Spritze <ol><li> Wenn die Polymerlösung gerade nach unten tropft ohne Reiz, um das Rad sicher, dass die Leiterplatte ist die Kontaktaufnahme mit der Nadelspitze und dass der Kollektor Kontakt mit Boden. </li><li> Wenn die Tropfen Polymerlösung an der Spitze der Spritze in die Richtung des Rades gelehnt ist, aber nicht bilden einen Strom, die Spannung erhöhen. Die Qualität des Streams kann durch Variation des Abstandes und die Spannung bis zu einem stetigen Strom sichtbar eingestellt werden. Siehe Abbildung 3 für empfohlene Strecken mit entsprechenden Spannungen für eine 4% PLLA-Lösung und einem 8x8 cm Leiterplatte. </li></ol></li><li> Große globs an die Spitze der Spritze <ol><li> Wenn die Polymerlösung zu sammeln und zu härten an der Spitze der Nadel, Streichen der glob weg mit einem Papiertuch an einem nicht-leitenden Stab beginnt. </li></ol></li><li> Oszillierende oder "wedelt" Streams Wenn der Stream wackelt schnell auf und ab, drehen Sie die Spannung erhöhen oder den Abstand zwischen der Spitze der Spritze und dem Lenkrad. Wenn der Stream weiterhin wag Verwendung einer höheren Konzentration an Polymer oder fügen Sie ein wenig Lösungsmittel mit einem langsameren Verdunstung. </li><li> Kurze oder diskontinuierliche Abwasserströme Visible stetige Ströme machen beobachtbaren Kontakt mit dem Radsatz auf einem hohen Rotationsgeschwindigkeit ergeben die höchste Qualität der Einheitlichkeit und Ausrichtung. Wenn der Strom kurz und diskontinuierlich ist, die Erhöhung der Polymer-Lösung, indem mehr langsam verdampfende Lösungsmittel, und die Anpassung der Spannung wird die Länge und Festigkeit des Baches zu verbessern. </li></ol> 5. Fehlerbehebung - Fasermorphologie 6,7,8 (siehe Abbildung 4) <ol><li> Friesen Wenn Kugeln in die Fasern entdeckt, erhöhen Sie die Polymerlösung und sicherstellen, dass die Leiterplatte macht ständigem Kontakt mit der Nadel und dem geerdeten Drahtbürste macht ständigem Kontakt mit dem Lenkrad. </li><li> Bänder und Blutungen Fasern Als Fasern werden als Bänder bilden oder zusammen Blutungen, verwenden Sie eine höhere Konzentration an Polymer oder ein Lösungsmittel mit einer höheren Rate der Verdunstung (volatiler). </li><li> Schnörkel oder wellig Fasern Wenn Fasern bilden Wellen oder Schnörkel, erhöhen Sie die Raddrehzahl oder bewegen Sie die Nadelspitze weiter vom Kollektor. Überprüfen Sie auch, dass die Leiterplatte und Sammler sind nicht vibrieren. </li><li> Porosität 9 Wenn Poren gewünscht sind, verwenden Sie eine schnell verdampfende Lösungsmittel. Wenn Poren nicht erwünscht sind, versuchen Sie, eine kleine Menge an Co-Lösungsmittel, das weniger volatil als die wichtigsten Lösungsmittel. </li><li> Alignment 10 Wenn der Kollektor movIng. bei niedriger Drehzahl oder in Ruhe, ist die Ausrichtung von schlechter Qualität. Erhöhen Sie die Ausrichtung durch die Erhöhung der Drehzahl des Rades. </li></ol> 6. Repräsentative Ergebnisse: Bitte beachten Sie 4 für Darstellungen von typischen Faser Ergebnisse Abbildung. <img src="/files/ftp_upload/2494/2494fig1.jpg" alt="Abbildung 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 1"> Abbildung 1. Ein typisches Elektrospinnen Setup. Ein Polymer-Lösung (blau) wird von einer Spritzenpumpe (orange) verzichtet. Eine Hochspannungs-Gleichstrom-Netzteil (grün) wegen einer sich schnell drehenden Rades Kollektor (grau), auf das ausgerichtet Nanofasern gesammelt werden. Das Polymer-Jet zwischen der Spritze und Kollektor besteht aus einem stabilen Streaming-Segment und einem schnell schwingenden Peitschen-Segment. <img src="/files/ftp_upload/2494/2494fig2.jpg" alt="Abbildung 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 2"> . Abbildung 2: Der Streaming-Jet sichtbar Verlassen der Spitze der Spritze, die Peitschen-Jet ist zu klein, zu sehen. Durch die Annäherung der kritischen Verschränkung Konzentration von PLLA <table border="1"><tbody><tr><td> PLLA (% Gew. / v) </td><td> Beobachtung </td><td> Concentration Adjustment </td></tr><tr><td> 0,5 </td><td> Dripping, kein Strom </td><td> Erhöhen </td></tr><tr><td> 2,0 </td><td> Spitting kleine Klümpchen, kein Strom </td><td> Increse leicht </td></tr><tr><td> 4,0 </td><td> Stetigen Strom </td><td> Gut </td></tr><tr><td> 6,0 </td><td> Spitting große Kleckse oder Perlen </td><td> Leicht sinken </td></tr><tr><td> 12,0 </td><td> Verklumpung an der Spitze, kein Strom </td><td> Rückgang </td></tr></tbody></table> Tabelle 1. Ein Beispiel der Darstellung der Angleichung der kritischen Verschränkung Konzentration von PLLA. Verschiedene Polymer-Konzentrationen sind erprobt und die daraus resultierenden Streaming-Jets bis zu einem stetigen Strom beobachtet wird erhalten. <img src="/files/ftp_upload/2494/2494fig3.jpg" alt="Abbildung 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 3"> Abbildung 3. Der Abstand zwischen Spitze der Spritze und der Kollektor ist mit der angelegten Spannung ausgeglichen werden, um eine stetige Streaming-Jet erhalten. Überschüssiges angelegte Spannung bewirkt eine oszillierende oder "wedelt" jet, dass die Ergebnisse in weniger gut ausgerichteten Fasern zu bilden. Wenn die Spannung zu niedrig ist, wird kein Strahl bilden und die Lösung wird nur von der Spitze der Spritze tropft. Die lila schattierte Bereich oberhalb repräsentiert die Spannung Bereich, in dem eine stetige Streaming-Jet für PLLA als Funktion der Spritze-Kollektor-Strecke erhalten werden kann. <img src="/files/ftp_upload/2494/2494fig4.jpg" alt="Abbildung 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 4"> Abbildung 4. Elektrogesponnene Fasern weisen eine Vielzahl von Morphologien, darunter Perlen (A), Bänder (B), Schnörkel (C), poröse globs (D), gute Ausrichtung (E) und eine schlechte Ausrichtung (F).

<ol><li>Shenoy, S. L., Bates, W. D., Frisch, H. L., Wnek, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+chain+entanglements+on+fiber+formation+during+electrospinning+of+polymer+solutions%3A+good+solvent%2C+non-specific+polymer-polymer+interaction+limit%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Role of chain entanglements on fiber formation during electrospinning of polymer solutions: good solvent, non-specific polymer-polymer interaction limit.</a> Polymer. 46, 3372-3384 (2005).</li>
<li>Gertz, C. C., Leach, M. K., Birrel, L. K., Martin, D. C., Feldman, E. L., Corey, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+neuritogenesis+and+maturation+of+primary+spinal+motor+neurons+in+response+to+nanofibers%5BTitle%5D)+AND+%22Dev.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Accelerated neuritogenesis and maturation of primary spinal motor neurons in response to nanofibers.</a> Dev. Neurobiol. 70, 589-603 (2010).</li>
<li>Lin, D. Y., Johnson, M. A., Vohden, R. A., Chen, D., Martin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tailored+nanofiber+morphologies+using+modulated+electrospinning+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Mat.+Res.+Soc.+Symp.+Proc%22%5BJournal%5D)">Tailored nanofiber morphologies using modulated electrospinning for biomedical applications.</a> Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 736, D3.8.1-D3.8.6 (2003).</li>
<li>Corey, J. M., Gertz, C. C., Wang, B. S., Birrell, L. K., Johnson, S. L., Martin, D. C., Feldman, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+design+of+electrospun+PLLA+nanofiber+scaffolds+compatible+with+serum-free+growth+of+primary+motor+and+sensory+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Acta.+Biomater%22%5BJournal%5D)">The design of electrospun PLLA nanofiber scaffolds compatible with serum-free growth of primary motor and sensory neurons.</a> Acta. Biomater. 4, 863-875 (2008).</li>
<li>Corey, J. M., Lin, D. Y., Mycek, K. B., Chen, Q., Samuel, S., Feldman, E. L., Martin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aligned+electrospun+nanofibers+specify+the+direction+of+dorsal+root+ganglia+neurite+growth%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+A%22%5BJournal%5D)">Aligned electrospun nanofibers specify the direction of dorsal root ganglia neurite growth.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 83, 636-645 (2007).</li>
<li>Tan, S. -H., Kotaki, M., Ramakrishna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+parameter+study+for+ultra-fine+fiber+fabrication+via+electrospinning+process%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Systematic parameter study for ultra-fine fiber fabrication via electrospinning process.</a> Polymer. 46, 6128-6134 (2005).</li>
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<li>Li, W., Laurencin, C. T., Caterson, E. J., Tuan, R. S., Ko, F. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospun+nanofibrous+structure%3A+A+novel+scaffold+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+A%22%5BJournal%5D)">Electrospun nanofibrous structure: A novel scaffold for tissue engineering.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 60, 613-621 (2002).</li>
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<li>Wang, H. B., Mullins, M. E., Cregg, J. M., Hurtado, A., Oudega, M., Trombley, M. T., Gilbert, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creation+of+highly+aligned+electrospun+poly-L-lactic+acid+fibers+for+nerve+regeneration+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Creation of highly aligned electrospun poly-L-lactic acid fibers for nerve regeneration applications.</a> J. Neural Eng. 6, (2009).</li>
</ol>

Hinweis: Die Mehrzahl der hier vorgestellten Beispiele befassen sich mit Elektrospinnen Poly-L-Milchsäure (PLLA)-Nanofasern. Das liegt einfach daran PLLA ist die am häufigsten gesponnen Polymer in unserem Labor. Allerdings haben wir auch erfolgreich diese Methoden verwendet, um andere Polymere (zB PLGA, PCL, PS) electrospin und glauben, dass die hier vorgestellten Verfahren leicht anwendbar sind, die Mehrheit der mittel-bis hochmolekularen Polymerlösungen.

<table><tbody><tr><td>Hochspannungs-DC-Netzteil</td><td>Gamma High Voltage</td><td>ES40P-5W</td><td></td></tr><tr><td>Spritzenpumpe</td><td>KD Scientific</td><td>KDS100</td><td></td></tr><tr><td>Aluminiumfolie</td><td>Reynolds Wrap</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stumpfe Metallspitzen, 23 Ga</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-850-102</td><td></td></tr><tr><td>Polypropylen-Spritze</td><td>BD Biosciences</td><td>309585</td><td></td></tr><tr><td>Drehbarer oder stationärer Kollektor</td><td>Individuell angefertigt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Verschiedene Krokodilklemmen und Drähte</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dimethylformamid</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC11622-0010</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC42355-0040</td><td></td></tr><tr><td>PLLA</td><td>Boehringer Ingeheim</td><td>Resomer L210</td><td></td></tr><tr><td>PLGA 85:15</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>43471</td><td></td></tr><tr><td>Kohleband</td><td>Ted Pella, Inc.</td><td>13073-1</td><td></td></tr></tbody></table>

elektrospinnen grundlagen: optimierung solution und geräteparameter

Electrospinning Fundamentals: Optimizing Solution and Apparatus Parameters

Elektrogesponnene Nanofaser Gerüste haben gezeigt, dass die Reifung zu beschleunigen, verbessern das Wachstum, und leiten die Migration von Zellen in vitro. Elektrospinnen ist ein Prozess, in dem ein geladenes Polymer-Jet auf einer geerdeten aufgefangen wird; einem schnell rotierenden Kollektor führt ausgerichtet Nanofasern, während stationäre Sammler Ergebnis in zufällig orientierten Fasermatten. Das Polymer-Jet wird gebildet, wenn eine angelegte elektrostatische Ladung die Oberflächenspannung der Lösung überwindet. Es gibt eine minimale Konzentration für ein bestimmtes Polymer, der sogenannten kritischen Verschränkung Konzentration, unterhalb derer eine stabile Jet nicht erreicht werden kann und keine Nanofasern bilden - auch wenn Nanopartikel können erreicht werden (Elektrospray) werden. Eine stabile Jet verfügt über zwei Domains, eine Streaming-Segment und einem Peitschen-Segment. Während die Peitschen-Jet ist in der Regel mit bloßem Auge ist die Streaming-Segment häufig unter geeigneten Lichtverhältnissen sichtbar. Die Beobachtung der Länge, Dicke, Konsistenz und die Bewegung der Strom ist nützlich, um die Ausrichtung und die Morphologie der Nanofasern gebildet vorherzusagen. Eine kurze, ungleichmäßige, inkonsistent und / oder oszillierenden Strom ist bezeichnend für eine Vielzahl von Problemen, darunter schlechte Faserausrichtung, Sicken, Spritzer und Schnörkel oder Wellenmuster. Der Strom kann durch Einstellen der Zusammensetzung der Lösung und die Konfiguration des Elektrospinnen Gerät optimiert werden, damit die Optimierung der Ausrichtung und der Morphologie der Fasern produziert. In diesem Protokoll, präsentieren wir ein Verfahren für den Aufbau eines grundlegenden Elektrospinnen Apparat, empirisch Angleichung der kritischen Verschränkung Konzentration einer Polymer-Lösung und Optimierung der Elektrospinnverfahren. Darüber hinaus diskutieren wir einige häufig auftretende Probleme und Fehlerbehebung.

Elektrospinnen Techniken können eine Vielzahl von nanofibrous Gerüste für Tissue Engineering oder andere Anwendungen. Wir beschreiben hier ein Verfahren, um die Parameter des Elektrospinnen Lösung und Apparate zu optimieren, um Fasern mit den gewünschten Morphologie und Ausrichtung zu erhalten. Häufige Probleme und Techniken zur Fehlerbehebung werden ebenfalls vorgestellt.

Elektrospinnen Grundlagen: Optimierung Solution und Geräteparameter

Es wurde gezeigt, dass elektrogesponnene Nanofaser-Gerüste die Reifung beschleunigen, das Wachstum verbessern und die Migration von Zellen in vitro steuern.

Dieses Experiment demonstriert das Elektrospinnen von Nanofasergeflechten für extrazelluläre Strukturen zur Zellunterstützung in vitro und in vivo. Beginnen Sie damit, ein geeignetes Polymersolvens und eine Kollektorgeometrie auszuwählen, die für die gewünschte Art von Nanofasern geeignet sind. Der wichtigste Schritt dieses Verfahrens besteht darin, die kritische Verflechtungskonzentration zu bestimmen, oberhalb derer die Faserbildung möglich ist.Als Nächstes wird das System angepasst, um die Durchmesser, Dichte und Ausrichtung der Fasern zu erzeugen. Die gewünschte Elektronenmikroskopie zeigt die verschiedenen Arten von Fasern, die gesponnen werden können. Diese elektrogesponnenen Nanofasergeflechte haben sich als beschleunigend für die Reifung, verbessernd für das Wachstum und lenkend für die Migration von Zellen in vitro erwiesen.Im Allgemeinen haben Personen, die neu in dieser Methode sind, Schwierigkeiten, da das Elektrospinnen ein empfindlicher Prozess sein kann. Visuelle Demonstrationen dieser Methode sind entscheidend, da die Optimierungsschritte der Apparatur ohne vorherige Erfahrung im Elektrospinnen schwer verständlich sind. Bei der Auswahl eines Polymers und Lösungsmittels für das Elektrospinnen sollten Eigenschaften wie Biologische Abbaubarkeit, Thermoplastizität und Vernetzbarkeit unter Berücksichtigung der späteren Anwendung berücksichtigt werden.Bestimmen Sie anschließend die geeignete persönliche Schutzausrüstung, die je nach Ihren Auswahlkriterien erforderlich ist. Wählen Sie danach ein Substrat aus, auf dem die Nanofasern gesammelt werden sollen, beispielsweise Glas, Kunststoff, Metall oder Siliziumwafer. Wählen Sie nun die Geometrie des Sammlers.Zufällig ausgerichtete Fasern werden auf stationären Platten gesammelt. Während ausgerichtete Fasern auf schnell rotierenden Rädern, Trommeln, Stäben oder parallelen Platten gesammelt werden können, muss sichergestellt werden, dass der Sammler leitfähig ist und so isoliert bleibt, dass er geerdet werden kann, ohne benachbarte Objekte ebenfalls zu erden. Im Fall von rotierenden Sammlern sollte das Rad von seiner Achse isoliert sein.Um die kritische Verflechtungskonzentration empirisch abzuschätzen, stellen Sie mehrere Probekonzentrationen des Polymers her und wählen Sie daraus eine Konzentration aus, die fließfähig ist. Die Lösung sollte eine viskose Flüssigkeit und kein Gel sein. Richten Sie nun die Elektrospinnapparatur ein.Die Spritze sollte in einem Abstand von 20 Zentimetern zum Kollektor platziert werden, um die Spritzenpumpe mit der gewählten Lösung zu befüllen und die Pumpgeschwindigkeit so einzustellen, dass jeder von der Spitze abgewischte Tropfen der Lösung sofort ersetzt wird. Erden Sie den Kollektor und befestigen Sie den Hochspannungsanschluss an der Leiterplatte. Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung auf null eingestellt ist, bevor Sie das Rad in Drehung versetzen; erhöhen Sie langsam die Spannung, beobachten Sie dabei den Tropfen der Lösung an der Nadelspitze und verfolgen Sie den Flüssigkeitsstrom.Passen Sie die Spannung weiter an, um einen langen und stabilen Strahl zu erhalten. Falls ein stabiler Strahl nicht erzielt werden kann, ändern Sie zuerst die Konzentration der Polymersolution. Falls der Strahl schwer zu erkennen ist, verwenden Sie einen dunklen, matten Hintergrund und platzieren Sie eine einseitige Lichtquelle zwischen Betrachter und Strahl.Manchmal tropft die Polymelösung direkt von der Spritzenöffnung nach unten, ohne dass eine Anziehung zur Walze besteht. In diesem Fall überprüfen, ob die Leiterplatte mit der Nadelspitze in Kontakt steht und ob der Sammler mit Masse verbunden ist. Wenn der Tropfen der Polymelösung an der Spritzenöffnung in Richtung der Walze geneigt ist, jedoch kein Strahl entsteht, erhöhen Sie die Spannung.Nehmen Sie Anpassungen vor, indem Sie den Abstand und die Spannung variieren, bis ein gleichmäßiger Strahl sichtbar ist. Wenn sich große Polymerklumpen an der Spritzenöffnung bilden, wischen Sie den Klumpen mit einem an einem nichtleitenden Stab befestigten Papiertuch weg. Um oszillierende oder schwingende Strahlen zu korrigieren, verringern Sie die Spannung oder vergrößern Sie den Abstand zwischen der Spritzenöffnung und dem Rad.Wenn der Strahl weiterhin wackelt, verwenden Sie eine höhere Polymerkonzentration oder geben Sie etwas Lösungsmittel mit langsamerer Verdunstung zur Lösung hinzu. Sichtbar. Gleichmäßige Strahlen, die bei hoher Rotationsgeschwindigkeit einen sichtbaren Kontakt mit der Walze herstellen, liefern die höchste Qualität hinsichtlich Uniformität und Ausrichtung, um die Länge und Stabilität eines kurzen und diskontinuierlichen Strahls zu verbessern. Erhöhen Sie die Polymersolution.Fügen Sie mehr langsam verdampfendes Lösungsmittel hinzu oder stellen Sie die Spannung ein. Manchmal bilden sich beim Sammeln zufälliger Fasern auf einer stationären Platte in der Luft bereits Blätter oder Garne. Dies ist ein Hinweis darauf, dass die Spannung zu hoch eingestellt ist.Wenn Perlen in den Fasern auftreten, erhöhen Sie die Polymerslösung und stellen Sie sicher, dass die Leitplatte kontinuierlich mit der Nadel in Kontakt steht und die geerdete Drahtbürste ständig mit dem Rad in Verbindung steht. Zusätzlich sollten Sie versuchen, einen gleichmäßigen Strom zu erzielen. Sprühende Ströme deuten oft auf die Bildung von perlenartigen Fasern hin.Wenn sich die Fasern als Bänder bilden oder zusammenlaufen, verwenden Sie eine höhere Polymerkonzentration oder ein Lösungsmittel mit einer höheren Verdunstungsrate, um wellenförmige oder gekräuselte Fasern zu korrigieren. Erhöhen Sie die Geschwindigkeit des Rades oder bringen Sie die Nadelspitze weiter vom Kollektor entfernt. Prüfen Sie außerdem, ob die Leiterplatte und der Kollektor nicht vibrieren.Manchmal sollen Poren gewünscht sein, in welchem Fall einfach ein schnell verdunstendes Lösungsmittel verwendet wird. Wenn jedoch keine Poren gewünscht sind, versuchen Sie, eine kleine Menge eines Cosolvens hinzuzufügen, der weniger flüchtig ist als das Hauptlösungsmittel. Wenn sich der Sammler mit niedriger Drehzahl oder in Ruhe befindet, ist die Ausrichtungsqualität schlecht.Erhöhen Sie die Ausrichtung, indem Sie die Drehgeschwindigkeit der Walze steigern. Elektrogesponnene Nanofasern eignen sich effektiv für die Kultur und Untersuchung verschiedener Zelltypen. Beispielsweise können primäre Rattenneuronen für Beta-Tubulin und die nukleare Gegenfärbung dpi angefärbt werden.Wichtig ist, dass die Fasern auch dann sichtbar gemacht werden können, wenn ein Farbstoff wie Schwefelrhodamin in die Spinnlösung nach ihrer Herstellung eingefügt wird. Diese Technik ermöglichte es Forschern auf den Gebieten der Biomaterialien und der Zellbiologie, die Wechselwirkungen zwischen Zellen und einer Vielzahl nanoskaliger topographischer Merkmale und Geometrien zu untersuchen. Vergessen Sie nicht, dass das Arbeiten mit Hochspannung äußerst gefährlich sein kann, und es sollten stets Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um den Bediener während der Durchführung dieses Verfahrens von der Apparatur zu isolieren.

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Research

Forschung

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Bioengineering

Biotechnik

Der Prozess der Elektrospinnen Polymere für Tissue Engineering und Zellkulturen ist in diesem Artikel behandelt. Insbesondere wird das Elektrospinnen von photoreaktiven Makromere mit zusätzlichen Verarbeitungsmöglichkeiten Photostrukturierungsverfahren und Multi-Polymer-Elektrospinnen beschrieben.

Elektrospinnen Faserige Polymer Gerüste für Tissue Engineering und Cell Culture

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.

Postproduction Verarbeitung von Elektrogesponnene Fasern für Tissue Engineering

Dieses Protokoll kombiniert Elektrospinnen und Mikrosphären, um Gewebegerüste zu entwickeln, die Neuronen lenken. Der Nervenwachstumsfaktor wurde in PLGA-Mikrosphären eingekapselt und in faserige Gerüste aus Hyaluronsäure (HA) elektrogesponnen.  Die Proteinbioaktivität wurde getestet, indem die Gerüste mit den Spinalwurzelganglien des Primärkükens besät und 4-6 Tage lang kultiviert wurden.

Elektro Growth Factor Releasing Mikrosphären in Fasergerüste

Elektro ist eine faszinierende Technik, die zur Mikro zu nanoskaligen Fasern aus einer Vielzahl von Materialien zu fertigen. Molekulare Verschlingung der Polymerbestandteile in der Spinnlösung ist wichtig für eine erfolgreiche Elektro. Wir präsentieren ein Protokoll für die Verwendung Rheologie, die electrospinnability von zwei Biopolymere, Stärke und Pullulan bewerten.

Molekulare Verschränkung und Electrospinnability von Biopolymeren

Fortschritte in der Biomaterialtechnologie ermöglichen die Entwicklung dreidimensionaler Konstrukte vom Typ Mehrzelle. Wir haben Elektrospinning-Protokolle entwickelt, um drei einzelne Gerüste herzustellen, um die Hauptstrukturzellen der Atemwege zu kultivieren und ein 3D-In-vitro-Modell der Bronchiolenwand der Atemwege zu erstellen.

Anpassung der Elektrospinnverfahren für einen Dreischicht stellen drei einzigartige Umgebungen<em&gt; In-vitro-</em&gt; Modell der Atemwegswand

Zwei- und dreidimensionale superhydrophobe Polymermaterialien werden durch Elektrospinnen oder Elektrospritzen biologisch abbaubarer Polymere hergestellt, die mit einem Polymer mit niedrigerer Oberflächenenergie ähnlicher Zusammensetzung gemischt werden.

Herstellung Superhydrophobe Polymere Materialien für biomedizinische Anwendungen

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Elektrospinnen Schreiben von dreidimensionalen Poly(ε-caprolactone) Gerüste mit steuerbaren Morphologien für Tissue Engineering Anwendungen zu schmelzen

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um hochauflösende leitfähige Muster mit Electrohydrodynamic (EHD) Jet Druck zu produzieren. Das Protokoll enthält zwei Modi der EHD Jet Druck: die kontinuierliche Nahfeld-Elektrospinnen (NFES) und die Dot-basiertes Drop-on-Demand (DOD) EHD drucken.

Hochauflösende Musterung mit zwei Modi der Electrohydrodynamic Jet: Drop-on-Demand und Nahfeld-Elektrospinnen

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Dampfphasenabscheidung von elektroaktivem Poly(3,4-ethylendioxythiophen) auf elektrogesponnenen Polymer-Nanofasern

Das Ziel dieser Studie war es, die einheimische dreischichtige Architektur der Arterienwand zu imitieren. Um dies zu erreichen, wurde Elektrospinnen mit der Verwendung eines 3-1 (Eingang-Ausgang) Düse eingesetzt und Mischungen von Polycaprolacton, Elastin und Kollagen.

Tri-geschichteten Elektrospinnen zu Native Arterielle Architektur mit Polycaprolacton, Elastin und Collagen Mimic: A Preliminary Study

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