Électrofilées nanofibres échafaudages avec des gradations dans l'organisation fibre

Résumé

Ici, nous présentons un protocole pour fabriquer des échafaudages électrofilé de nanofibres avec l'organisation graduée de fibres et d'explorer leurs applications dans la régulation de la morphologie des cellules / orientation. Dégradés en ce qui concerne les propriétés physiques et chimiques des échafaudages de nanofibres offrent une grande variété d'applications dans le domaine biomédical.

Résumé

L’objectif de ce protocole est de rapporter une méthode simple pour générer des échafaudages de nanofibres avec des gradations dans l’organisation des fibres et de tester leurs applications possibles dans le contrôle de la morphologie/orientation cellulaire. L’organisation des nanofibres est contrôlée à l’aide d’un nouvel appareil de fabrication qui permet de diminuer progressivement l’organisation des fibres dans un échafaudage. La modification de l’alignement des fibres est obtenue en diminuant le temps de dépôt de fibres électrofilées aléatoires sur un tapis de fibres aligné unilatéralement. En recouvrant le collecteur d’une barrière/masque mobile, le long du même axe que le dépôt de fibres, la structure organisationnelle est facilement contrôlée. À des fins d’ingénierie tissulaire, des cellules souches dérivées du tissu adipeux peuvent être ensemencées dans ces échafaudages. Les cellules souches subissent des changements morphologiques en raison de leur position sur la structure organisationnelle variée et peuvent potentiellement se différencier en différents types de cellules en fonction de leur emplacement. De plus, l’organisation graduée des fibres améliore le biomimétisme des échafaudages en nanofibres afin qu’ils ressemblent davantage aux orientations naturelles des nanofibres de collagène au site d’insertion tendon-os par rapport aux échafaudages traditionnels. Grâce à la nanoencapsulation, les fibres graduées offrent également la possibilité de construire des gradients chimiques dans des échafaudages de fibres, et renforcent ainsi davantage leurs applications potentielles dans le criblage rapide de l’interaction cellule-matériaux et la régénération des tissus interfaciaux. Cette technique permet de produire des échafaudages à gradient continu, mais elle peut également potentiellement produire des fibres en étapes discrètes en contrôlant le mouvement de la barrière/du masque en mouvement de manière discrète.

Introduction

Les nanofibres sont un utilitaire populaire pour l'ingénierie tissulaire en raison de leur capacité à imiter la matrice extracellulaire dans sa structure et ^une taille relative. Cependant, certaines interfaces tissulaires natives, telles que le site d'insertion du tendon-os, contiennent des fibres de collagène, qui présentent une structure organisationnelle variable qui augmente en direction de l'alignement des tendons et diminue au niveau du site de l'os ^2-5. Ainsi, pour la régénération tissulaire effective, il est nécessaire de fabriquer un échafaudage qui pourrait effectivement mimer la structure de ce gradient.

Protocole

1. Préparation de la solution

1. Préparer une solution de poly (ε-caprolactone) (PCL) _(Mw = 80 000 g / mol) à une concentration approximative de 100 mg / ml. Dissoudre PCL dans un mélange de dichlorométhane (DCM) et de N, N-dimethlyformamide (DMF) dans un rapport de 4: 1 (v / v) à une concentration de 10% (p / v).
2. Placer la solution dans un tube en verre de 20 ml pour le mélange. Placez le tube de verre dans nettoyeur à ultrasons pendant 30 minutes, ou jusqu'à ce que la solution est translucide.

2. Appareil Préparation

1. Ajouter la solution PCL préparé dans une seringue de 5 ml avec une aigu....

Résultats

En utilisant ce protocole, un tapis de fibre à gradient d'organisation a été formé. La figure 3 montre les images MEB prises à divers endroits sur l'échafaud de nanofibres. Sur le plan qualitatif, on peut déterminer qu'il existe une progression des fibres alignées de manière uniaxiale à 0 mm (figure 3A) à un assortiment aléatoire des fibres à 6 mm (figure 3D). La FFT donne une valeur quantitative à l'alignement des fibres, des détails sur les processus q.......

Discussion

La partie la plus critique du protocole est la génération de l’échafaudage de gradient. Il est impératif que le masque recouvrant le collecteur se déplace à une vitesse constante afin qu’il y ait un changement progressif à l’intérieur de l’échafaudage de fibres. La préparation correcte de la solution PCL est également importante pour assurer le succès de l’électrofilage. Il est recommandé de vérifier la morphologie de la fibre avant l’électrofilage, en particulier après l’encapsulation de la coumarine-6, qui peut nécessi.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Polycaprolactone	Sigma-Aldrich	440744
N,N-Diméthlyformamide	Fisher Chemical	D-119-1
Dichlorométhane	Fisher Chemical	AC61093-1000
Coumarine 6	Sigma-Aldrich	546283
Cellules souches dérivées du tissu adipeux	Technologies d’ingénierie cellulaire	HMSC. AD-100
Fetal Bovine	Serum Life Technologies	26140-111
Diacétate de fluorescéine	Sigma-Aldrich	F7378
Éthanol	Sigma-Aldrich	E7023
Trypsine-EDTA	Invitrogen	25300-054
&alpha ;-Medium modifié Eagle’s Medium	Invitrogen	A10490-01
Acétone	Fisher Scientific	s25120a
Tamponné au phosphate Saline	Invitrogen	10010023
Lames de verre	VWR international, LLC	101412-842
Pousse-seringue	Fisher Scientific	14-831-200	Seringue unique
Nettoyeur à ultrasons	Branson	1510
Alimentation	CC haute tensionGamma High Voltage Research	Microscope électronique à balayage ES30
	FEI	Nova 2300
	Zeiss	Axio Imager 2

Microscope à fluorescence