Fundamentos electrospinning: Solución de Optimización de los parámetros y aparatos

Este experimento demuestra el electrohilado de andamios de nanofibras para estructuras extracelulares de soporte celular in vitro e in vivo. Comience eligiendo un polímero, solvente y una geometría de colector adecuada para el tipo deseado de nanofibras. El paso más importante de este proceso es determinar la concentración crítica de entrelazamiento por encima de la cual es posible formar fibras.

Lo siguiente es adaptar el sistema para producir el diámetro, la densidad y la alineación de las fibras. La microscopía electrónica deseada indica los diferentes tipos de fibras que se pueden hilar. Se ha demostrado que estos andamios de nanofibras electrohilados aceleran la maduración, mejoran el crecimiento y dirigen la migración de células listas para in vitro.

Por lo general, las personas nuevas en este método tendrán dificultades porque el electrohilado puede ser un proceso quisquilloso. Las demostraciones visuales de este método son críticas, ya que los pasos de optimización del aparato son difíciles de entender sin ninguna experiencia previa en electrohilado. A la hora de elegir un polímero y un disolvente para el electrohilado, tenga en cuenta características como la biodegradabilidad, el termoplástico y la reticulabilidad teniendo en cuenta su aplicación final.

A continuación, determine el equipo de protección personal adecuado necesario en función de sus selecciones. A continuación, seleccione un sustrato para recoger las nanofibras, como vidrio, plástico, metal u oblea de silicio. Ahora elija la geometría del colector.

Las fibras alineadas aleatoriamente se recogen en placas estacionarias. Mientras que las fibras alineadas se pueden recoger en ruedas que giran rápidamente, los tambores, las varillas o las placas paralelas garantizan que el colector sea conductor y permanezca aislado de tal manera que pueda conectarse a tierra sin conectar también a tierra los objetos adyacentes. En el caso de colectores giratorios, la rueda debe estar aislada de su eje.

Con el fin de aproximar la concentración crítica de entrelazamiento, prepare empíricamente varias concentraciones de polímeros candidatos a partir de estas, elija una concentración que fluya. La solución debe ser un líquido viscoso, pero no un gel. Ahora configure el aparato de electro hilado.

La jeringa debe colocarse a una distancia de 20 centímetros del colector para comenzar, cargar la bomba de jeringa con la solución elegida y ajustar la velocidad de la bomba de modo que cualquier gota de solución borrada de la punta se reemplace inmediatamente. Conecte a tierra el colector y sujete el cable de alto voltaje a la placa conductora. Asegúrese de que la fuente de alimentación esté configurada a cero antes de comenzar a girar la rueda mientras aumenta el voltaje lentamente, observe el latido de la solución en la punta de la aguja y observe el chorro.

Continúe ajustando el voltaje para obtener un flujo largo y constante. Si no se puede obtener un flujo constante, ajuste primero la concentración de la solución polimérica. Si la transmisión es difícil de ver, use un fondo mate oscuro y coloque una fuente de luz unidireccional entre el visor y la transmisión.

A veces, la solución de polímero gotea directamente desde la punta de la jeringa sin atraer a la rueda. En este caso, confirme que la placa conductora esté en contacto con la punta de la aguja y que el colector esté en contacto con el suelo. Si la gota de solución de polímero en la punta de la jeringa se inclina en la dirección de la rueda pero no forma un chorro, aumente el voltaje.

Realice ajustes variando la distancia y el voltaje hasta que se vea un flujo constante. Cuando se formen grandes pegotes de polímero en la punta de la jeringa, deslice el peluche con una toalla de papel unida a un palo no conductor. Para corregir los flujos oscilantes o ondulados, baje el voltaje o aumente la distancia entre la punta de la jeringa y la rueda.

Si el chorro continúa moviéndose, use una concentración más alta de polímero o agregue un poco de solvente con una evaporación más lenta a la solución. Visible. Las corrientes constantes que hacen un contacto observable con la rueda colocada a una velocidad de rotación alta producen la más alta calidad de uniformidad y alineación para mejorar la longitud y la estabilidad de una corriente que es corta y discontinua. Aumente la solución de polímero.

Agregue más solvente de evaporación lenta o ajuste el voltaje. A veces, al recolectar fibras al azar en una placa estacionaria, las fibras comenzarán a formar láminas o hilos en el aire. Esta es una indicación de que el voltaje está configurado demasiado alto.

Cuando se descubran cordones en las fibras, aumente la solución de polímero y asegúrese de que la placa conductora esté en contacto continuo con la aguja y que el cepillo de alambre conectado a tierra esté en contacto continuo con la rueda. Además, debe tratar de lograr un flujo constante. Los chorros de saliva a menudo indican la formación de fibras con cuentas.

Si las fibras se forman como cintas o se mezclan, use una concentración más alta de polímero o un solvente con una tasa de evaporación más alta para corregir las fibras que forman ondas o tacos de rizador. Aumente la velocidad de la rueda o aleje la punta de la aguja del colector. Además, verifique que la placa conductora y el colector no estén vibrando.

A veces se hace una pausa deseada, en cuyo caso simplemente se utiliza un disolvente que se evapora rápidamente. Sin embargo, si no desea poros, intente agregar una pequeña cantidad de solvente que sea menos volátil que el solvente principal. Cuando el colector se mueve a bajas RPM o en reposo, la calidad de la alineación es pobre.

Aumente la alineación aumentando la velocidad de la rueda. Las nanofibras hiladas electros son efectivas en el cultivo y estudio de varios tipos de células. Por ejemplo, las neuronas primarias de rata se pueden teñir para beta tubulina y el contratinción nuclear dpi.

Es importante destacar que las fibras también se pueden visualizar cuando se incluye un tinte como el rumine de azufre en la solución de hilatura después de su desarrollo. Esta técnica permitió a los investigadores en el campo de los biomateriales y la biología celular explorar las interacciones entre las células y una variedad de características y geometrías nanotopográficas. No olvide que trabajar con altos voltajes puede ser extremadamente peligroso, y siempre se deben tomar precauciones para aislar al operador del aparato mientras se realiza este procedimiento.