Artículo de método

Escritura de Electrospinning de andamios Poly(ε-caprolactone) tridimensional con morfologías controlables para aplicaciones de ingeniería de tejidos del derretimiento

DOI:

10.3791/56289

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23 de diciembre de 2017

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1ARC ITTC in Additive Biomanufacturing, Institute for Health and Biomedical Innovation (IHBI), Queensland University of Technology (QUT), 2Department for Functional Materials in Medicine and Dentistry and Bavarian Polymer Institute, University of Würzburg, 3Institute for Advanced Study, Technical University of Munich (TUM), 4George W Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology

En este artículo

Resumen

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Este protocolo sirve como una guía completa para la fabricación de andamios mediante electrospinning con polímero se funde en un modo de escritura directa. Sistemáticamente el proceso del esquema y definir la configuración de los parámetros apropiados para lograr arquitecturas específicas andamio.

Resumen

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Este tutorial se refleja en los principios y directrices para el electrospinning escribiendo con el polímero se funde, una tecnología de fabricación aditiva con gran potencial para aplicaciones biomédicas. La técnica facilita la deposición directa de las fibras de polímero biocompatible para fabricar andamios bien ordenados en el sub-micron al rango de la escala micro. El establecimiento de un establo, viscoelástico, jet de polímero entre una hilera y un colector se consigue utilizando un voltaje aplicado y puede ser escrito directo. Un beneficio significativo de un andamio poroso típico es una alta relación superficie a volumen que proporciona mayor adhesión eficaz sitios para el crecimiento y fijación de la célula. Controlar el proceso de impresión por ajustar los parámetros del sistema permite alta reproducibilidad en la calidad de las matrices de soporte impresos. También proporciona una plataforma de fabricación flexible para los usuarios a adaptar las estructuras morfológicas de los andamios a sus requerimientos específicos. Para ello, presentamos un protocolo para obtener diámetros de fibra diferentes usando melt electrospinning escritura (MAÚLLE) con una enmienda de guiado de los parámetros, incluyendo la velocidad del flujo velocidad, voltaje y colección. Además, demostramos cómo optimizar el chorro, a menudo experimentado desafíos técnicos, explicar técnicas de solución de problemas y mostrar una amplia gama de arquitecturas de andamio para imprimir.

Introducción

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La fabricación de estructuras biocompatibles de tridimensionales (3D) para las células es una de las aportaciones claves de biomanufactura añadido al tejido Ingeniería (TE), con el objetivo de restaurar los tejidos mediante la aplicación de biomateriales modificado para requisitos particulares, células, factores bioquímicos, o una combinación de ellos. Por lo tanto, los principales requisitos de andamios para aplicaciones TE incluyen: fabricación de materiales biocompatibles, propiedades morfológicas controlables para la invasión de células específicas y propiedades superficiales optimizadas para mayor interacción de la célula 1.

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Protocolo

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1. material preparación

  1. Llenar 2 g de PCL en una jeringa de plástico de 3 mL con un embudo e inserte un pistón en el extremo abierto.
  2. Coloque la jeringa en un horno precalentado a 65 ° C durante 8 h. punto de la punta hacia arriba permitir que las burbujas de aire en total cerca de la abertura.
  3. Empuje el émbolo con un objeto delgado para liberar el aire atrapado en el material fundido.
  4. Déjelo enfriar a temperatura ambiente, que se consigue cuando el polímero no es transparente ya después de 10 minutos.
  5. Almacenar la jeringa precargada de PCL a temperatura ambiente en un ambiente seco y oscuro hasta que se utiliza.

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Resultados

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Dos métodos de colección se usan en MEW, que son plana colección y colección de mandril. La arquitectura resultante depende de la programación de la G-Code (tabla 2), que es ejecutado por el software.

Colección Flat
Aplicación de colectores planos se refiere al método más común y facilita la deposición directa de material referente al código preprogramado de G. 0/90 y 0 60 estructuras de dife.......

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Discusión

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Integración de AM para encontrar soluciones innovadoras para los desafíos en el campo de la medicina presenta un nuevo paradigma para el siglo 21st . El campo llamado de la "Bio-fabricación" va en aumento y las innovaciones en tecnologías de fabricación permiten la producción de sofisticadas arquitecturas para aplicaciones de TE. El electrospinning de derretimientos del polímero en un modo de escritura directa (MEW aquí) es visto como uno de los candidatos más prometedores de la fabricación para cumplir con la.......

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Divulgaciones

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Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

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Este trabajo ha sido apoyado financieramente por el CRC de centro de investigación cooperativa para la fabricación de la terapia celular, el centro australiano de investigación Consejo arco en biofabricación de aditivo y el Instituto de estudios avanzados de la Universidad técnica de Munich. Esta investigación fue realizada por el australiano Consejo Industrial transformación capacitación centro de investigación en biofabricación de aditivo http://www.additivebiomanufacturing.org (IC160100026). Por favor visite el sitio para artículos, libros, programas de radio o televisión, medios electrónicos o cualquier otras obras literarias relacionadas con el proyecto. Además, ....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Jeringa de plásticoNordson Australia Pty Ltd7012072EFD BARREL Ø 3mL Clear 50
Grado médico Poly (ε-caprolactona) (mPCL)Corbion Purac, Países BajosAguja PURASORB PC12
23 GANordson Australia Pty Ltd7018302#23GP .013 X .25 ORANGE 50 PC
ÉmboloNordson Australia Pty Ltd7012166PISTÓN Ø 3mL WH LIMPIAPARABRISAS 50
Adaptadorde presión Nordson Australia Pty LtdADAPTADOR 7012059 ASM Ø 3mL BL 1.8M
Colector de aluminioAction Aluminium, AustraliaSHP2Hoja 5005 H34
Vidrio acrílicoMulford Plastics Pty LtdACC6-13094
Mach 3 softwareArt SoftComprado en línea
Enclavamiento del interruptor de seguridadComponentes RS Pty Ltd12621330
Generador de alto voltajeEMCO High Voltage Co.DX250R Controlador de
temperaturaWATLOWPM9R1FJ
corredera de posicionamiento X e YVELMEX Inc.XN-10-0020-M011

Referencias

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  1. Muerza-Cascante, M. L., Haylock, D., Hutmacher, D. W., Dalton, P. D. Melt Electrospinning and Its Technologization in Tissue Engineering. Tissue Eng Part B Rev. 21 (2), 187-202 (2015).
  2. Brown, T. D., Dalton, P. D., Hutmacher, D. W. Melt electrospinning today: An opportune time for an emerging polymer process. Prog. in pol Sci. , (2015).
  3. Brown....

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Etiquetas

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