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

פרוטוקול זה דיווח על הטרנספורמציה של ננו-פיברמברנות אלקטרוספון מסורתיות מ- 2D ל- 3D, באמצעות דיפרסוריזציה של נוזל CO2 תת-קרקעי שלא מומש קודם לכן. שיטה זו מבטלת בעיות רבות הקשורות לגישות קודמות, כולל שימוש בפתרונות מים ותגובות כימיות, תהליכים מרובי שלבים, אובדן פעילות של מולקולות ביולוגיות אנקפסולציה, ומגבלות של פולימרים הידרופוביים. הוכחת הליך זה הוא Shixuan חן, פוסטדוק מהמעבדה שלי.

בצינור זכוכית 20 mililitre, להמיס שני גרם של PCL בתערובת ממס של dichloromethane ו DMF, עם יחס של ארבעה לאחד בריכוז של 10 אחוזים. מניחים את צינור הזכוכית לתוך מסובב מעבדה עד שהפתרון מתבהר. הפתרון עשוי להתערבב במהלך הלילה.

כדי להקים את מנגנון Electrospinning, הראשון, להוסיף את פתרון PCL למזרק 20 מיליליטר עם מחט קהה 21 מד מחובר. ודא שאין אוויר במזרק, וצנרת נותק. מניחים תוף פלדה מסתובב עם אספן הקרקע 12 ס"מ מקץ המחט.

באמצעות קליפים תנין, לחבר את אספקת החשמל במתח גבוה זרם ישיר למחט, ולהבטיח כי האספן מקורקע. עבור 20 מיליליטר של פתרון PCL, הגדר את הפרמטר של משאבת המזרק בקוטר של 20.27 מילימטרים, וקצב זרימה של 0.5 מיליליטר לשעה. בדוק אם הטיפות נוצרות בקצה המחט.

החל פוטנציאל חשמלי של 20 קילו-וולט בין ספינרט ואספן קרקע הממוקם 20 ס"מ מן spinneret. לאסוף את מחצלות nanofiber מיושר בתוף, מסתובב ב 2, 000 סל"ד. לאסוף את מחצלות nanofiber PCL ברגע שהם מגיעים לעובי של כמילימטר אחד.

לטבול את מחצלות nanofiber PCL בחנקן נוזלי במשך חמש דקות. שמור את מחצלות nanofiber PCL בחנקן נוזלי, ו אגרוף מחצלות Nanofiber PCL עם אגרוף בקוטר 0.5 מילימטר. מניחים את מחצלות nanofiber PCL לתוך חנקן נוזלי במשך חמש דקות.

חותכים את המחצלות לס"מ אחד על ידי ריבועים סנטימטר אחד באמצעות מספריים כירורגיים חדים בעוד שקוע חנקן נוזלי, כדי למנוע עיוות של הקצוות. מניחים את המחצלת החתוכה בצינור צנטריפוגה 30 מיליליטר עם גרם אחד של קרח יבש. מכסים היטב את המכסה, ומאפשרים לקרח היבש להפוך לפחמן דו חמצני נוזלי.

לאחר הנוזל נוצר בצינור, לשחרר במהירות את הלחץ על ידי פתיחת הכובע. מוציאים ומתבוננים בפיגום המנופח מהצינור. מניחים את הפיגום בצינור צנטריפוגה חדש עם קרח יבש, וחוזרים על עצמם באמצעות עובי התשוקה מושגת.

לעקר את פיגומים nanofiber המורחבת תחמוצת אתילן לפני הדגירה עם תאים. האפקטיביות של הרחבת מחצלות אלקטרוספון ננופייבר 2D המסורתית לתוך פיגומים 3D באמצעות דיפרסוריזציה של נוזל CO2 תת-קרן מוצג בצד שמאל לאחר הטיפול השני. עובי הפיגום עלה ממילימטר אחד כאשר לא טופל ל 2.5 מילימטרים עם טיפול CO2 אחד, ל 19.2 מילימטרים עם שני טיפולי CO2.

נקבוביות הפיגומים עלתה מ-79.5% עבור המחצלות הלא מטופלות, ל-92.1% לאחר הטיפול הראשון, ל-99.0% לאחר הטיפול השני. זה משמעותי כי מידת החדירה של התא לתוך פיגום, ולכן היעילות שלה כדי לגרום להתחדשות, תלוי במידה רבה נקבוביות. תמונות SEM חושפות כי המבנה הסיבי הצפוף של מחצלות דו-ממדיות לא מטופלות הפך למבנים מסודרים ושכבתיים עם סיבי ננו מיושרים לאחר התרחבות עם CO2.

ב Vevo מחקרים בוצעו על ידי השתלה תת עורית של פיגומים CO2-מורחב ננו סיבים עם חורים מרובעים כדי חולדות. זה מאפשר הגירה סלולרית והתפשטות בתוך החורים, כמו גם חדירה נוספת בתוך שכבות סיבים ננו שנוצרו במהלך ההתפשטות. מהשבוע הראשון עד הרביעי שלאחר ההשתלה, הפיגומים המורחבים הראו עלייה משמעותית במספר כלי הדם שנוצרו, ותאי ענק רב-גרעיניים בהשוואה לשטיח סיבים ננו מסורתי.

בעקבות הליך זה, מולקולות שונות כולל גורמי גדילה, תרכובות אפנון אמינו, סוכנים המוסטטיים, וסוכנים אנטי מיקרוטובולריים ניתן לשלב לתוך מחצלות סיבים ננו והורחב נוזל CO2 subcritical. פיגומים ננו סיבי ננו מורחבים פונקציונליים כאלה יכולים לשמש כדי לחקור שאלות חדשות בתחומים מדעיים אחרים, כגון hemostasis, מניעה וטיפול בזיהום, אימונולוגיה, התחדשות ותיקון רקמות. ממיסים אורגניים הם רעילים, ויש לטפל בהם במכסה המנוע הכימי.

יתר על כן, מיכל שיכול לסבול את הלחץ הגבוה של נוזל CO2 subcritical יש להשתמש עבור ההרחבה.