Fondements Électrofilage: Solution Optimisation et paramètres Appareillage

Cette expérience démontre l’électro-filage d’échafaudages en nanofibres pour les structures extracellulaires de support cellulaire in vitro et in vivo. Commencez par choisir un solvant polymère et une géométrie de collecteur adaptés au type de nanofibres souhaité. L’étape la plus importante de ce processus consiste à déterminer la concentration critique d’intrication au-dessus de laquelle il est possible de former des fibres.

Ensuite, il faut adapter le système pour produire le diamètre, la densité et l’alignement des fibres. La microscopie électronique souhaitée indique les différents types de fibres qui peuvent être filées. Il a été démontré que ces échafaudages en nanofibres électrofilées accélèrent la maturation, améliorent la croissance et dirigent la migration des cellules prêtes in vitro.

En général, les personnes qui débutent dans cette méthode auront du mal car l’électro-filage peut être un processus capricieux. Les démonstrations visuelles de cette méthode sont essentielles car les étapes d’optimisation de l’appareil sont difficiles à comprendre sans aucune expérience préalable de l’électrofilage. Lorsque vous choisissez un polymère et un solvant pour l’électrofilage, tenez compte de caractéristiques telles que la biodégradabilité, le thermoplastique et la réticulabilité en tenant compte de votre application éventuelle.

Déterminez ensuite l’équipement de protection individuelle approprié requis en fonction de vos sélections. Ensuite, sélectionnez un substrat sur lequel collecter les nanofibres, telles que du verre, du plastique, du métal ou des plaquettes de silicium. Choisissez maintenant la géométrie du collecteur.

Les fibres alignées au hasard sont collectées sur des plaques fixes. Alors que les fibres alignées peuvent être collectées sur des roues à rotation rapide, des tambours, des tiges ou des plaques parallèles garantissent que le collecteur est conducteur et reste isolé de manière à pouvoir être mis à la terre sans mettre à la terre les objets adjacents. Dans le cas de collecteurs rotatifs, la roue doit être isolée de son essieu.

Afin d’approximer la concentration d’intrication critique, préparer empiriquement plusieurs concentrations de polymères candidates à partir de celles-ci, choisir une concentration qui s’écoule. La solution doit être un liquide visqueux, mais pas un gel. Installez maintenant l’appareil d’électro-filage.

La seringue doit être placée à une distance de 20 centimètres du collecteur pour commencer, charger le pousse-seringue avec la solution choisie et régler la vitesse de la pompe de sorte que tout cordon de solution essuyé de l’embout soit immédiatement remplacé. Mettez le collecteur à la terre et fixez le fil haute tension à la plaque conductrice. Assurez-vous que l’alimentation est réglée sur zéro avant de commencer à faire tourner la roue tout en augmentant lentement la tension, observez le battement de la solution à la pointe de l’aiguille et observez le flux.

Continuez à ajuster la tension pour obtenir un jet long et régulier. S’il n’est pas possible d’obtenir un jet régulier, ajustez d’abord la concentration de la solution polymère. Si le flux est difficile à voir, utilisez un fond mat foncé et placez une source lumineuse unidirectionnelle entre le spectateur et le flux.

Parfois, la solution polymère s’écoule directement de l’extrémité de la seringue sans attraction pour la roue. Dans ce cas, vérifiez que la plaque conductrice est en contact avec la pointe de l’aiguille et que le collecteur est en contact avec la terre. Si la goutte de solution polymère à l’extrémité de la seringue est inclinée dans la direction de la roue mais ne forme pas de flux, augmentez la tension.

Faites des ajustements en faisant varier la distance et la tension jusqu’à ce qu’un flux constant soit visible. Lorsque de grosses boules en polymère se forment à l’extrémité de la seringue, balayez la boule avec une serviette en papier attachée à un bâtonnet non conducteur. Afin de corriger les flux oscillants ou agités, baissez la tension ou augmentez la distance entre l’extrémité de la seringue et la roue.

Si le jet continue de s’agiter, utilisez une concentration plus élevée de polymère ou ajoutez un peu de solvant avec une évaporation plus lente à la solution. Visible. Les flux stationnaires qui établissent un contact observable avec la roue réglée à une vitesse de rotation élevée produisent la plus haute qualité d’uniformité et d’alignement pour améliorer la longueur et la stabilité d’un flux court et discontinu. Augmentez la solution polymère.

Ajoutez plus de solvant à évaporation lente ou ajustez la tension. Parfois, lors de la collecte de fibres aléatoires sur une plaque stationnaire, les fibres commencent à former des feuilles ou des fils dans les airs. C’est une indication que la tension est réglée trop haut.

Lorsque des billes sont découvertes dans les fibres, augmentez la solution de polymère et assurez-vous que la plaque conductrice est en contact continu avec l’aiguille et que la brosse métallique mise à la terre est en contact continu avec la roue. De plus, vous devriez essayer d’obtenir un flux régulier. Les ruisseaux crachant indiquent souvent la formation de fibres perlées.

Si les fibres se forment sous forme de rubans ou s’embouchent ensemble, utilisez une concentration plus élevée de polymère ou un solvant avec un taux d’évaporation plus élevé pour corriger les fibres qui forment des ondes ou des repères de bigoudissement. Augmentez la vitesse de la roue ou éloignez la pointe de l’aiguille du collecteur. Vérifiez également que la plaque conductrice et le collecteur ne vibrent pas.

Parfois, faites une pause dans un délai souhaité, auquel cas utilisez simplement un solvant à évaporation rapide. Cependant, si les pores ne sont pas souhaités, essayez d’ajouter une petite quantité de solvant cos qui est moins volatil que le solvant principal. Lorsque le collecteur se déplace à bas régime ou au repos, la qualité de l’alignement est médiocre.

Augmentez l’alignement en augmentant la vitesse de la roue. Les nanofibres filées électros sont efficaces dans la culture et l’étude de divers types de cellules. Par exemple, les neurones primaires du rat peuvent être colorés pour la tubuline bêta et la contre-coloration nucléaire dpi.

Il est important de noter que les fibres peuvent également être visualisées lorsqu’un colorant tel que la rumine de soufre est inclus dans la solution de filature après son développement. Cette technique a permis aux chercheurs dans le domaine des biomatériaux et de la biologie cellulaire d’explorer les interactions entre les cellules et une variété de caractéristiques et de géométries nanotopographiques. N’oubliez pas que travailler avec des tensions élevées peut être extrêmement dangereux et que des précautions doivent toujours être prises pour isoler l’opérateur de l’appareil pendant l’exécution de cette procédure.