ההתרחבות של דו-מימד Electrospun Nanofiber מחצלות שלוש-מימד פיגומים

סיכום

מאמר זה מדגים את הטכניקה של הרחבת שטיחון nanofiber המסורתי, נמצא תחת ניהול דו-מימד (2D) electrospun לתוך גרדום (3D) 3-מימד דרך ירידת נוזלים₂ CO subcritical. פיגומים אלו רבודה תלת-ממד, רמזים nanotopographic הסלולר מחקים מקרוב, לשמר את הפונקציות של מולקולות וחיסונים אנקפסולציה בתוך nanofibers.

תקציר

Electrospinning כבר הטכנולוגיה המועדפת בהפקת לפיגום סינתטי, פונקציונלי בשל ביומימטיקה מטריצה חוץ-תאית, הפקד נוחות של הרכב, מבנה בקוטר של סיבים. עם זאת, למרות היתרונות הללו, nanofiber electrospun מסורתיים פיגומים באים עם מגבלות כולל מאורגן nanofiber התמצאות, נקבוביות נמוכה, גודל הנקבוביות קטן ו מחצלות בעיקר דו מימדי. בתור שכזה, יש צורך גדול לפיתוח תהליך חדש עבור בדיית פיגומים nanofiber electrospun זה יכול להתגבר על המגבלות הנ. במסמך זה, התווה שיטה פשוטה הרומן. מזרן nanofiber דו-ממדית מסורתית הופכת לפיגום 3D עם עובי הרצוי, המרחק, נקבוביות nanotopographic רמזים כדי לאפשר תא זריעה והתפשטות דרך ירידת נוזלים₂ CO subcritical. בנוסף עשו איתו התחדשות רקמות להתרחש, שיטה זו מספקת גם את ההזדמנות כדי לתמצת מולקולות ביו כגון פפטידים מיקרוביאלית למשלוח סמים מקומי. CO₂ מורחבת nanofiber פיגומים החזק פוטנציאל התחדשות רקמות, ריפוי פצעים, מידול תלת-ממד רקמות ו תרופות אקטואלי.

מבוא

הרעיון של פיתוח לפיגום סינתטי, זה יכול להיות מושתל לתוך חולים כדי לסייע רקמות תיקון והתחדשות הוא זה יש חילחלו השדה רפואה רגנרטיבית במשך עשרות שנים. לגרדום סינטטי אידיאלי מגישה לזירוז נדידת תאים שבסביבה רקמה בריאה, מספקת ארכיטקטורה התא זריעה אדהזיה, איתות, התפשטות, בידול, תומך vascularization, מאפשר חמצון נאותה, תזונה משלוח, ומקדם את הפעילות החיסונית המארח כדי להבטיח הצלחה לאחר ההשתלה¹. בנוסף, זה יכול לשמש כנשא להטבעת מולקולות מיקרוביאלית לסייע^{1,3,6,7,8,9<....}

פרוטוקול

כל ויוו ההליכים המתוארים להלן אושרו על ידי ועדת IACUC במרכז הרפואי של אוניברסיטת נברסקה.

1. מכינים את הפתרונות עבור Electrospinning רגיל

1. שפופרת זכוכית 20 מ"ל, לפזר 2 גר' poly(ε-caprolactone) (PCL, Mw = 80 kDa) בתערובת ממס של דיכלורומתאן (DCM) ו- N, N-dimethylformamide (DMF) עם קצבה 4:1 (v/v)-ריכוז של 10% (w/v).
   התראה: ידית DCM ו DMF בשכונה מאוורר היטב כדי למנוע חשיפה האדים. אין לחשוף DCM חומרים פלסטיים.
2. להכניס את מבחנה בתוך מסובב המעבדה עד הפתרון נעשה ברור. הפתרון יכול לערבב בין לילה.
3. אם מתוך כוונה להטביע ביו חומרים כמו פפטידים או סמים לתוך לגרדום, ליצור פתרון נפרד, לאחסן בטמפרטורה 4 ° C עד מוכן לשי....

תוצאות

היעילות של הרחבת electrospun דו-ממדית מסורתית nanofiber מחצלות לתוך פיגומים תלת-ממד באמצעות לחצים של נוזל₂ CO subcritical הודגם בתפקידים שונים: העובי של פיגומים עלה מ 1 מ"מ כאשר מטופל-2.5 מ מ, 19.2 מ"מ עם אחד ושני CO₂ טיפולים, בהתאמה (איור 3 א-ג). המאפיין נקבוביות-a של הארכיטקטורה קריטי עבור תא זריעה-גם הגדילה באופן התואם עובי מוגברת (איור 3C). נקבוביות פיגומים עלה מ 79.5% עבור לא מטופל מחצל.......

דיון

להפוך electrospun דו-ממדית מסורתית nanofiber מחצלות המורחב פיגומים תלת-ממד באמצעות CO₂ לחצים נחקר. Nanofiber דו-ממדית מסורתית מחצלות בהצלחה המורחב באמצעות subcritical נוזל₂ CO. השלבים הקריטיים הם לפברק 2D nanofiber מחצלות תחת תנאי ממוטבת ואחתוך מחצלות ללא עיוות בקצוות (למשל., באמצעות מספריים כירורגיים). זה CO₂-nanofiber המורחב פיגומים יש יתרונות רבים על מחצלות 2D המסורתי כולל מבני שכבות (איור 3 א-B), פחות אריזה צפיפ.......

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
Polycaprolactone	Sigma-Aldrich	440744
N,N-Dimethlyformamide	Fisher Chemical	D-199-1
Dichloromethane	Fisher Chemical	AC61093-1000
Coumarin 6	Sigma-Aldrich	546283
תוף פלדה מסתובב	מותאם אישית		זה משמש כאספן במהלך אלקטרו-ספינינג.
משאבת מזרק	פישר סיינטיפיק	14-831-200	ספינינג קואקסיאלי דורש שתי משאבות מזרק בודדות.
Revolver	Lab Net International	H5600	מסובב מעבדה מתכוונן לערבוב פתרונות
מחט היפודרמית (27G x 1 1/2 אינץ')	EXCELINT International Co	26426	זהו חלק מהדוגמה המוצגת בהתאמה אישית של נוזל קואקסיאלי המוצג.
מחט היפודרמית (21G x 1 1/2 אינץ')	EXCELINT International Co	26416	זהו חלק מהדוגמה המוצגת בהתאמה אישית של נוזל קואקסיאלי המוצג.
ספק כוח DC במתח גבוה	גמא מחקר מתח גבוה	ES30
סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים	FEI	Nova 2300
מיקרוסקופ פלואורסצנטי	Zeiss	Axio Imager 2
LL 37 ELISA Kit	Hycult Biotech	HK321-02