בעבודה זו הוכנו פיגומי פולי (חומצה לקטית)/פוליאתילן גליקול (PLA/PEG) באמצעות שילוב של ערבוב נמס ושטיפה סלקטיבית. השיטה הנדונה כאן אפשרה לפתח פיגומים תלת שכבתיים על ידי שליטה רבה הן בנקבוביות והן בגודל הנקבוביות. התכונות המכניות הוערכו גם בסביבה פיזיולוגית.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
קליל ידידותי לסביבת כביש לפברק פולי (החומצה לקטית) פיגומים עם גודל מדורג נקבובי
במאמר זה
סיכום
תקציר
במהלך השנים האחרונות, פיגומים מדורגים פונקציונלית (FGS) זכו לתפקיד מכריע בייצור מכשירים להנדסת רקמות. חשיבותו של תחום חדש זה של מחקר ביו-חומרים נובעת מהצורך לפתח שתלים המסוגלים לחקות את הפונקציונליות המורכבת של הרקמות השונות, כולל שינוי מתמיד ממבנה או הרכב אחד למשנהו. בהקשר אחרון זה, נושא אחד בעל עניין עיקרי נוגע לתכנון פיגומים מתאימים לרקמת ממשק עצם-סחוס. במחקר זה, פיגומים תלת שכבתיים עם גודל נקבוביות מדורג הושגו על ידי ערבוב פולי (חומצה לקטית) (PLA), נתרן כלורי (NaCl) ופוליאתילן גליקול (PEG). התפלגות גודל הנקבוביות נשלטה על ידי גרנולומטריית NaCl והמסת PEG. פיגומים אופיינו מבחינה מורפולוגית ומכנית. נמצא מתאם בין שיטת ההכנה, ארכיטקטורת הנקבוביות והתנהגות מכנית דחיסה. חוזק ההידבקות של הממשק הוערך כמותית על ידי שימוש במבחן חוזק פנים שתוכנן בהתאמה אישית. יתר על כן, על מנת לחקות את הפיזיולוגיה האנושית, בוצעו בדיקות מכניות גם בתמיסת מלח חוצצת פוספט (PBS) בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. השיטה המוצגת כאן מספקת שליטה גבוהה בנקבוביות, חלוקת גודל הנקבוביות וביצועים מכניים, ובכך מציעה אפשרות לייצר פיגומים תלת שכבתיים בעלי תכונות מותאמות אישית על ידי ביצוע מסלול פשוט וידידותי לסביבה.
מבוא
העניין בפולימרים מתכלים גדל בחשיבותו בשנים האחרונות הן באקדמיה והן בתעשייה, בשל החששות הגוברים לגבי פסולת פלסטיק והפחתת השימוש במקורות שאינם מתחדשים1-7. בפרט, פולימרים סינתטיים תואמים ביולוגית ומתכלים נפוצים במספר תחומי יישום ביו-רפואיים, כגון שחרור מבוקר תרופות8,9, חוטי תפרים נספגים8,10, העצמת תהליכים ביולוגיים11 והנדסת רקמות12.
הנדסת רקמות מתמקדת בפיתוח מכשירים המסוגלים לשחזר ולשמור על תפקוד תקין ברקמות חולות או פגועות. רוב הרקמות הטבעיות מורכבות מסוגים שונים של תאים ומטריצות חוץ-תאיות (ECM) בהיררכיות מרחביות ספציפיות. לדוגמה, סחוס מפרקי (AC) מורכב מאזורים שונים עם סוגים וכיוונים שוני....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
ייצור פיגום 1.
- טוחני NaCl בבלנדר במעבדה במשך 20 דקות ולייבש אותו על תנור ב 100 מעלות צלזיוס.
- שים את NaCl היבש (45 גרם בשלב) במכונת סינון במשך 30 דקות בתדירות הגבוהה ביותר הקיימת ללא ההתרחש תהודה. אסוף שישה שברים מלח, הנעים בין 500 מיקרומטר עד 1000 מיקרומטר (M 500); מ 300 מיקרומטר עד 500 מיקרומטר (M 300); מ 100 מיקרומטר עד 200 מיקרומטר (M 100); מ -90 מיקרומטר עד 100 (ז 90); מ -45 מיקרומטר עד 65 מיקרומטר (M 45) ולבסוף 10 M עם חלקיקי מלח גודל קטן מ -45 מיקרומטר כמו schematized באיור 1....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
השפעת גודל חלקיקי NaCl על הארכיטקטורה הנקבובית של הפיגומים הוערכה איכותית וכמותית על ידי חוקר את המורפולוגיה של הדגימות וחישוב התפלגות הגודל הנקבובי על ידי ניתוח תמונה, בהתאמה איור 2a -. F תערוכות micrographs SEM של פיגומים מונו-שכבתי וכתוצאה מכך מ-שטיפת מלח של חומרים המכילים חלקיקים בגדלים שונים NaCl.
יותר בפירוט,.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
השלב הקריטי הראשון הוא אופטימיזציה של סינון יעיל. השליטה הגבוהה של גודל חלקיקי NaCl היא יסוד להכנת פיגום עם התפלגות גודל הנקבובי רצויה. עוד צעד קריטי הוא הימנעות השבר של monolayers PLA הרזה במהלך חילוץ המדגם מהתבנית. ניתוח עיבוד תמונה לא יכול להיות נציג של המכשיר כולו.
במהלך בדיקות מתיחות, המדגם יכול להנתק הציוד.
לפני סינון צעד, שתבטיח כי המלח כ.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
תודות
עבודה זו נתמכה כספית על ידי INSTM.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| פולי (חומצה לקטית) | NatureWorks | PLA 2002D | |
| פולי (אתילן גליקול) | סיגמא | 83797-1KG-F | |
| נתרן קלוריד | סיגמא | 793566-5KG-D | |
| תמיסת חיץ פוספט | סיגמא | P5368-10PAK | |
| מערבל מעבדה | Brabender | PLE 330 - Plasticorder | |
| Laboratory Press | סריקת קארבר | ||
| מיקרוסקופ אלקטרונים | Phenom-world | ProX | |
| מכונת בדיקה אוניברסלית | Instron | 3365 (בריטניה) | |
| BioPuls Bath | Instron, מכונת סינון נורווד | ||
| Endecotts | E.V.F.1. | ||
| תנור ואקום | ISCO | NSV9035 | |
| Precision Balance | Sartorius | AX224 |
מקורות
- Scaffaro, R., Morreale, M., Lo Re, G., Mantia, F. P. La Degradation of Mater-Bi®/wood flour biocomposites in active sewage sludge. Polymer Degradation and Stability. 94 (8), 1220-1229 (2009).
- Scaffaro, R., Botta, L., Passaglia, E., Oberhauser, W., Frediani, M., Di Landro, L.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
