nanofibers electrospun יש שטח פנים גבוה יחס משקל, שלמות מכנים מעולה, ולתמוך גדילת תא תפוצה. יש nanofibers אלה מגוון רחב של יישומים ביו. כאן אנו לפברק nanofibers קרטין / PCL, באמצעות טכניקה electrospinning, ולאפיין את סיבי עבור יישומים אפשריים בהנדסת רקמות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
סינתזה של nanofiber קראטין מבוסס על הנדסה ביו רפואית
במאמר זה
סיכום
תקציר
Electrospinning, בגלל הרבגוניות ואת הפוטנציאל שלה עבור יישומים בתחומים שונים, נמצא בשימוש לעתים קרובות כדי לפברק nanofibers. הפקה של nanofibers הנקבובי אלה היא עניין רב בשל מאפיינים הייחודיים שלהם physiochemical. כאן נפרט על ייצור של קרטין המכיל פולי (ε-caprolactone) (PCL) nanofibers (כלומר, PCL / סיבים מרוכבים קרטין). קרטין נמס במים הופק הראשון שיער אדם מהול PCL ביחסים שונים. הפתרון מעורבב של PCL / קרטין הפך ממברנות nanofibrous באמצעות electrospinning תוכנן מעבדה להגדיר. מורפולוגיה סיבים תכונות מכניות של nanofiber השיג נצפו ונמדדו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק בודק מתיחה. יתר על כן, נכסים פריקים והכימיים של nanofiber נחקרו על ידי FTIR. תמונות SEM הראו מורפולוגיה משטח אחידה עבור סיבי PCL / קרטין של קומפוזיציות שונות. אלה PCL / keratiסיבי n גם הראו תכונות מצוינות מכנות כגון נקודת מודולוס וכישלון של יאנג. תאים פיברובלסטים הצליחו לצרף מתרבים ובכך להוכיח כדאיות התא טוב. בהתבסס על מאפייני שנדונו לעיל, אנו יכולים לטעון בתוקף כי nanofibers מעורבב של פולימרים טבעיים וסינתטיים יכול לייצג פיתוח מעולה של חומרים מרוכבים, שניתן להשתמש בהם עבור יישומים ביו שונים.
מבוא
Electrospinning מוכרת כשיטה נפוצה להשגת nanofibers פולימר. הסיבים יכולים להיות מיוצרים על ננו ואת מאפייני הסיבים ניתנים להתאמה אישי 1. התפתחויות אלה ואת המאפיינים של nanofibers electrospun יכולים להיות מעניינות במיוחד עבור יישומים שלהם בהנדסה ביו-רפואי במיוחד בהנדסת רקמות. Nanofibers electrospun להחזיק דמיון לחומר הבין-תאי ובכך לקדם את הידבקות תאים, נדידה ושגשוגם 2. בשל הדמיון הזה לחומר הבין-תאי (ECM), ניתן להשתמש סיבי electrospun כחומריים לסייע הלבשת פצע, אספקת סמים, ועל רקמות הנדסה כגון כבד, עצם, לב, שריר 3.
מגוון של פולימרים....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
כל הפרוטוקול אחרי קווים מנחים של A צפון קרוליינה & T סטייט משרד מחקר התאימות והאתיקה.
1. הכנת מזון לחומרי קראטין הפקת 4
- כדי להכין 1,000 מ"ל של 2% wt / כרך פתרון חומצה peracetic (PAS), תחת במנדף להוסיף 20 מ"ל של חומצה peracetic כדי 980 מ"ל של Deionized (DI) מים.
- כדי להכין 1,000 מ"ל של 100 פתרון בסיס מ"מ טריס (TBS), להוסיף 12.2 גרם של טריס בסיס 1,000 מ"ל מים DI ומערבבים עד שהיא נמסה לחלוטין.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
מורפולוגיה סיבים
תמונות SEM של הסיבים התקבלו עבור כל קומפוזיציות הסיבים. ראה איור 3. תמונת סיבים מאשרת כי סיבים מכוונים באופן אקראי.
בדיקות מכאניות
סיבים חזקים מבחינה מכאנית נדרשים בדרך כלל עבור יישומי הנדסת רקמות שונות. סיבים אלו צריכים לשמור על חוזק וגמישות מספיק תחת לחץ מס.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
הפקת קרטין מ שערת אדם הושגה בהצלחה. החומצה peracetic פעל כסוכן חמצון על שיער אדם, המאפשר קרטין להיעקר ידי טריס הבסיס. הפקת אבקת קראטין היה בקנה מידה קטן בשל העובדה שהדבר נעשה רק למטרות מחקר. הליך זה כבר הוקמה בשנת בתעשייה עבור ייצור בקנה מידה גדול. מטרת חילוץ קרטין בקנה המידה הקטנה הייתה לשלוט זיהום, השתנות יצוו, וחסכנות.
מיצוי קרטין הוא צעד ההגבלה של הליך זה. התשואה של אבקת קראטין היא נמוכה מאוד, 0.7 - 2%. 20g ש.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
תודות
המחברים מבקשים להודות הקרן הלאומית למדע דרך מרכז מחקר הנדסי Biomaterials מהפכה מתכתיים (ERC-0,812,348) וחינוך לתואר ראשון ננוטכנולוגיה (EEC 1,242,139) בבקשה שישתתף במימון.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| שיער אנושי | מתקבל ממספרה מקומית בגרינסבורו | ||
| חומצה פראצטית | סיגמא אולדריץ' | ||
| PCL (פולימר קפרולקטון) | סיגמא אולדריץ' | 502-44-3 | Mn 70-90 kDa |
| טריפלואורואתנול (TFE) | סיגמא אולדריץ' | 75-89-8 | |
| טריס בסיס (אבקת בסיס TrizmaTM) | סיגמא אולדריץ | >99.9% גבישי | |
| חומצה הידרוכלורית | פישר מדעית | A144C-212 לוט 093601 | וולת'ם, MA |
| Kwik-Sil | מכשירי דיוק | סרסוטה, פלורידה | |
| קרום תאית | סיגמא אולדריץ' | 12 - 14 kDa מיקרוסקופ אופטי חתוך מולקולרי | |
| אולימפוס BX51M | BX51M | ||
| מיקרוסקופ אלקטרונים סורק | יפן היטאצ'י SU8000 | SU8000 | |
| מכונת Shimadzu שולחנית | ביפן בצפון אמריקה מכשירי ניתוח ומדידה סדרת AGS-X | סדרת AGS-X | קולומביה, מרילנד |
| ספקטרוסקופיה אינפרא אדום טרנספורמציה פורייה | Bruker Tensor 2 מכשיר | Billerica, MA | |
| Microcal Origin Software | Northampton, MA | ||
| עקיפה של קרני רנטגן (XRD) | Bruker AXS D8 Advance X-ray Diffractometer | Madison, WI | |
| Fibroblast 3T3 | תא American Tissue Type Culture Collection | Manassas, | |
| מדיום הנשר השונה של VA Dulbecco (DMEM | Invitrogen | Grand Island, NY | |
| Spectra max Gemini XPS microplate reader | מכשירים | Sunnyvale, CA | |
| סטודנט- ניומן-Keuls מבחן פוסט הוק | תוכנת |
מקורות
- Huang, Z. -M., Zhang, Y. Z., Kotaki, M., Ramakrishna, S. A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites. Compos Sci Technol. 63, (2003).
- Li, W. J., Laurencin, C. T., Caterson, E. J., Tuan, R. S., Ko, F. K.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
