Distinctive Kapillarwirkung durch Mikrokanäle in knochenähnliche Vorlagen können Rekrutierung von Zellen für die Wiederherstellung der Große Knochendefekt Enhance

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, eine Knochenvorlagen-Mikroumgebung zu schaffen, die in der Lage ist, fehlenden oder beschädigten Knochen wiederherzustellen. Dies wird erreicht, indem zunächst ein Polyurethan-Schwamm so geformt und modifiziert wird, dass er in einen Defektbereich passt. Der zweite Schritt besteht darin, den Polyurethan-Schwamm gleichmäßig mit einer viskosen Hydroxylapatit-Aufschlämmung zu beschichten und trocknen zu lassen.

Der letzte Schritt besteht darin, die Hydroxylapatit-Beschichtung in einem Hochtemperatur-Muskelofen zu zentrieren. Letztendlich wird eine knochenähnliche Schablone mit technischen Mikrokanälen mit hohen Zellabsorptions- und Retentionsfähigkeiten hergestellt. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden, wie z. B. Salz-Reaching- oder 3D-Drucktechniken, besteht darin, dass der Ingenieur von Mikrokanälen in der tra induzierte Kapillarwirkung.

Diese Methode kann dazu beitragen, große Herausforderungen im Bereich der regenerativen Medizin zu bewältigen, wie z.B. die Rekonstruktion von kranialen, kiefer- und segmentalen Knochendefekten. Die Implikationen dieser Technik erstrecken sich auch auf die Therapie angeborener Missbildungen. Die Schablonen sind in Form und Größe vollständig anpassbar, und die Kapillarwirkung fördert die Zellmigration über große Entfernungen.

Obwohl diese Methode Einblicke in den Regenerationsknochen bietet, kann sie auch auf andere Kultursysteme wie die 3D-Krebskulturplattform angewendet werden. Beginnen Sie mit dem Trimmen von Polyurethan-Schwämmen mit 80 Poren pro Zoll in Brückenformen mit Abmessungen von 3,5 Zentimetern Höhe, fünf Zentimetern Breite und 1,5 Zentimeter Tiefe. Stellen Sie als nächstes 100 Milliliter einer 4%igen Natronlauge her.

Mit einem 150-Milliliter-Becherglas. Tauchen Sie die Schwämme in die Natronlauge und drücken Sie die Fallenluft aus, bis die Schwämme vollständig durchnässt sind. Sobald es gesättigt ist, stellen Sie das Becherglas mit den Schwämmen 15 bis 20 Minuten lang ohne Hitze in eine Ultraschallhitze bei 42 Kilohertz.

Wenn Sie fertig sind, spülen Sie die Schwämme während des Spülens fünf bis 10 Minuten lang mit destilliertem Wasser aus, drücken Sie die Schwämme zusammen und lassen Sie sie sich fünf- bis siebenmal ausdehnen, um alle Reste von Natriumhydroxid in den Schwämmen zu entfernen. Entfernen Sie überschüssiges Wasser mit Küchenpapier von den Schwämmen und stellen Sie sie dann zum Trocknen bei 60 bis 80 Grad Celsius in einen Ofen. Um mit der Herstellung der Hydroxylapatit-Aufschlämmung zu beginnen, wiegen Sie zunächst ein 50-Milliliter-Becherglas mit einem magnetischen Rührstab.

Als nächstes gibst du 20 Milliliter destilliertes Wasser in das Becherglas. Essen Sie das Wasser auf einer heißen Platte mit 120 bis 140 Grad Celsius und rühren Sie es mit dem Magnetrührer um. Wenn das Wasser bei 0,3 Gramm Polyvinylalkoholpulver in das destillierte Wasser zu kochen beginnt, wird es bei 300 bis 400 U/min gerührt.

Rühren, bis sich das Pulver vollständig aufgelöst hat und die Lösung klar ist. Schalten Sie dann die Hitze aus und fügen Sie 0,1 Gramm ultraniedrigviskoses Natriumcarboxymethylcellulosepulver hinzu, während Sie mit 400 bis 500 U/min weiterrühren, bis die Lösung klar wird. Kühlen Sie die Mischung nach dem Auflösen erneut auf Raumtemperatur ab.

Als nächstes fügen Sie 0,3 Gramm Ammonium-Polyacryl-Dispergiermittel hinzu, während Sie bei 300 bis 400 U/min rühren. Rühren, bis es sich vollständig aufgelöst hat, und fügen Sie dann 0,2 Gramm Glycerin hinzu, während Sie bei 300 bis 400 U/min dagegen rühren. Rühren Sie die Mischung, bis sie sich vollständig aufgelöst hat.

Wiegen Sie dann 10 Gramm Hydroxylapatitpulver in Nanogröße ab und geben Sie es langsam unter Rühren bei 600 bis 900 U/min in das Becherglas. Rühren Sie fünf Minuten lang weiter. Geben Sie dann die Mischung in einen Ultraschall und beschallen Sie sie fünf Minuten lang Um die Dispersion einer Ansammlung des Hydroxy-Appetit-Pulvers sicherzustellen, fügen Sie dann weitere fünf Milliliter destilliertes Wasser in die Mischung hinzu, während Sie bei 600 bis 900 U/min umrühren und auf 90 bis 100 Grad Celsius erhitzen. Rühren Sie die Mischung mit einem magnetischen Rührwerk bei 600 bis 800 U/min bei 90 bis 100 Grad Celsius weiter.

Um den Wassergehalt zu verdampfen, messen Sie von Zeit zu Zeit das gesamte Gewicht, einschließlich des Bechers und der Mischung, bis ein Pulver-Flüssigkeits-Verhältnis von 1,75 bis 1,80 erreicht ist. Wie im begleitenden Textprotokoll beschrieben, lassen Sie die Aufschlämmung auf Raumtemperatur abkühlen, bevor Sie sie für die Beschichtungsschicht verwenden, die vorbereiteten Polyurethan-Schwämme mit der Hydroxy-Appetit-Aufschlämmung unter Verwendung eines rostfreien Spatels, bis die Aufschlämmung gleichmäßig im gesamten Polyurethan-Schwamm auf einer Glasplatte verteilt ist. Pusten Sie dann mit einem Luftkompressor leicht auf die Schwämme, um die Interkonnektivität, Gleichmäßigkeit und offene Poren zu gewährleisten.

Wenn kein homogenes Co erreicht wird, kollabieren die mit Hydrogel beschichteten Schablonen während des ING-Prozesses und können aufgrund der geringen Herstellungsbeschränkungen auch während der Handhabung reißen. Darüber hinaus ist eine homogene Beschichtung entscheidend für die Erstellung von Mikrokanälen innerhalb der Linie. Trocknen Sie die HA-beschichteten Schablonen mindestens fünf Stunden lang bei 20 bis 25 Grad Celsius mit sanfter Luftzirkulation.

Erhöhen Sie diese Zeit für größere Vorlagen. Legen Sie nach dem Trocknungsprozess die HA-beschichteten Schablonen auf einen Illumina-Tiegel. Stellen Sie sie dann in einen Hochtemperaturofen und befolgen Sie das achtstufige Zentrierprofil, das im beigefügten Textprotokoll beschrieben ist.

Fügen Sie 10 Milliliter präs osteoblastic mc drei T drei Zellen bei 1 Million Zellen in eine einzelne Vertiefung innerhalb einer Sechs-Well-Platte hinzu. Platzieren Sie dann die drei mal vier Zentimeter mal einen Zentimeter große brückenförmige Schablone senkrecht in die Sechs-Well-Platte. Platzieren Sie einen Schenkel der Schablone in einer Vertiefung, die die Zellsuspension enthält, und den anderen Schenkel in eine benachbarte Leere.

Lassen Sie die Schablone die Zellsuspension 10 Minuten lang in einer Biosicherheitswerkbank absorbieren. Geben Sie dann fünf Milliliter zusätzliches Medium in die Vertiefung, die ursprünglich mit der Zellsuspension gefüllt wurde. Geben Sie nach weiteren fünf Minuten fünf Milliliter Medium in die andere Vertiefung, die ursprünglich nicht mit der Zellsuspension gefüllt war.

Stellen Sie das Setup dann in einen Inkubator. Wechseln Sie das Medium jeden zweiten Tag über einen Zeitraum von sieben Tagen. Befestigen Sie am Ende des Experiments die Zellen und das Gerüst für 20 bis 30 Minuten, indem Sie sie in ein mit 100 % Ethanol gefülltes Becherglas tauchen.

Färben Sie das gespülte Gerüst ein bis zwei Minuten lang mit Hämat-Toin-Fleck. Spülen Sie es dann ein bis zwei Minuten lang, indem Sie das Gerüst zweimal nach dem Spülen erneut in ein Becherglas mit destilliertem Wasser tauchen, und trocknen Sie das Gerüst in den Zellen aus, indem Sie das Gerüst ein bis zwei Minuten lang in 70%iges Ethanol tauchen. Füllen Sie dann das Gerüst für weitere ein bis zwei Minuten in 95%iges Ethanol um.

Zum Schluss stellen Sie das Gerüst für zwei Minuten in 100%iges Ethanol. Als nächstes färben Sie das Konstrukt ein bis zwei Minuten lang mit e, s und Y. Spülen Sie es dann ein bis zwei Minuten lang aus, indem Sie das Gerüst erneut zweimal in ein Becherglas mit destilliertem Wasser tauchen.

Entwässern Sie das Gerüst nach dem Spülen, indem Sie es vor dem Einbetten des Harzes in eine Reihe von abgestuftem Ethanol tauchen. Zum Schluss betten Sie das Gerüst in ein Acrylharz ein, um es zu schneiden und abzubilden. Das hier gezeigte biogene Mikroumgebungs-Template durch verschiedene Herstellungsstadien besteht aus einem vollständig miteinander verbundenen, porösen trabekulären Netzwerk, ähnlich dem des trabekulären Knochens.

Diese Vorlage weist mehrere strukturelle Komponenten auf, darunter miteinander verbundene Primärporen mit einem Durchmesser von 300 bis 400 Mikrometern, Mikrokanäle mit einem Durchmesser von 25 bis 70 Mikrometern und Nanoporen mit einem Durchmesser von 100 bis 400 Nanometern auf der Oberfläche, die es den Zellen ermöglichen, sich zu verankern. Das biogene Mikroumgebungs-Template unterstützt die Zellaussaat über Kapillarwirkung in alle Regionen des Gerüsts. Unmittelbar nach der vollständigen Sättigung ist die Zellverteilung nach der Hämat-, Toin- und Eoin-Färbung und dem Schneiden des Gerüsts deutlich zu sehen.

Die Zellzahl in jeder Region des Templates wurde quantifiziert und nach drei Tagen Kultur verfolgt. Die Schablone wurde mit schnell proliferierenden Zellen belegt Nach siebentägiger Kultur wurde jedes Trabekel mit extrazellulären Matrizen umwickelt und mit Zellen eingebettet. Einmal dosiert, kann diese Technik in drei Tagen durchgeführt werden, wenn sie richtig durchgeführt wird.

Bei diesem Verfahren ist es wichtig, daran zu denken, das richtige Pulver-Wasser-Verhältnis einzuhalten und eine homogene Beschichtung zu erhalten. Andere Methoden, wie das dynamische Rocking-System oder das Spinning-Kultur-System, können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, die zelluläre Reaktionen betreffen.