nanofibre elettrofilate hanno una elevata area superficiale al rapporto di peso, eccellente integrità meccanica, e sostenere la crescita e la proliferazione cellulare. Questi nanofibre hanno una vasta gamma di applicazioni biomediche. Qui ci fabbrichiamo cheratina / nanofibre PCL, utilizzando la tecnica electrospinning, e caratterizzare le fibre per le possibili applicazioni in ingegneria dei tessuti.
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Articolo metodologico
Sintesi di nanofibre cheratina-based per Ingegneria Biomedica
In questo articolo
Sommario
Abstract
Electrospinning, grazie alla sua versatilità e potenziale per le applicazioni in vari campi, viene frequentemente utilizzato per fabbricare nanofibre. La produzione di queste nanofibre porosi è di grande interesse a causa delle loro proprietà fisico-chimiche uniche. Qui abbiamo approfondire la fabbricazione di cheratina contenente poli (ε-caprolattone) (PCL) nanofibre (ad esempio, PCL / cheratina fibre composite). L'acqua cheratina solubile è stato estratto da capelli umani e mescolato con PCL in diversi rapporti. La soluzione mista di PCL / cheratina è stato trasformato in membrane nanofibrous utilizzando un laboratorio progettato elettrospinning istituito. Fibra morfologia e le proprietà meccaniche del nanofibre ottenute sono state osservate e valutate utilizzando la microscopia elettronica a scansione e tester di trazione. Inoltre, degradabilità e chimiche del nanofibre sono stati studiati da FTIR. immagini SEM hanno mostrato morfologia superficiale uniforme per le fibre PCL / cheratina di composizioni diverse. Questi PCL / keratifibre n hanno mostrato eccellenti proprietà meccaniche come modulo di Young e fallimento point. fibroblasti sono stati in grado di collegare e proliferare in tal modo dimostrando buona vitalità cellulare. Sulla base delle caratteristiche di cui sopra, possiamo fortemente sostenere che le nanofibre miscelate di polimeri naturali e sintetici possono rappresentare un eccellente sviluppo di materiali compositi che possono essere utilizzati per diverse applicazioni biomediche.
Introduzione
Electrospinning è riconosciuto come metodo prevalente di realizzare nanofibre polimeriche. Le fibre possono essere prodotte su nanoscala e le fibre sono personalizzabili 1. Questi sviluppi e le caratteristiche di nanofibre elettrofilate sono stati particolarmente interessanti per le loro applicazioni in Ingegneria Biomedica soprattutto in ingegneria dei tessuti. Le nanofibre elettrofilate presenta analogie con la matrice extracellulare e favorire in tal modo l'adesione cellulare, la migrazione e la proliferazione 2. A causa di questa somiglianza alla matrice extracellulare (ECM), fibre elettrofilate possono essere utilizzati come materiali p....
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Protocollo
Tutti protocollo segue le linee guida del North Carolina A & T State University Office of Compliance Research ed etica.
1. preparazione chimica per la cheratina estrazione 4
- Per preparare 1.000 ml di 2% peso / volume soluzione di acido peracetico (PAS), sotto una cappa aspirante aggiungere 20 ml di acido peracetico a 980 ml di acqua deionizzata (DI).
- Per preparare 1.000 ml di soluzione di base 100 mM Tris (TBS), aggiungere 12,2 g di Tris Base a 1.000 ml di acqua deionizzata e mescolare fino a completa dissoluzione.
- Preparare la soluzione diluita di acido cloridrico (DHAS) in una cappa aspirante versando 4 ml di acido ....
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Risultati
fibra Morfologia
immagini SEM delle fibre sono stati ottenuti per tutte le composizioni di fibre. Vedere Figura 3. Immagine Fiber conferma che le fibre sono orientate in modo casuale.
prove meccaniche
Meccanicamente fibre forti sono generalmente richiesti per varie applicazioni di ingegneria tissutale. Queste fibre dovrebbero conservare la forza sufficie.......
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Discussione
Estrazione di cheratina da capelli umani è stato raggiunto con successo. L'acido peracetico agito come agente ossidante sui capelli umani, permettendo la cheratina da estrarre dal Tris Base. La produzione di polvere di cheratina era piccola scala a causa del fatto che è stato fatto soltanto per scopi di ricerca. Questa procedura è già stato stabilito nel settore per la produzione su larga scala. Lo scopo di estrarre la cheratina su piccola scala è stato quello di controllare la contaminazione, la variabilità dei lot.......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.
Ringraziamenti
Gli autori desiderano ringraziare National Science Foundation attraverso Ingegneria Centro di Ricerca per rivoluzionare metallici Biomateriali (ERC-0.812.348) e delle nanotecnologie Undergraduate Education (CEE 1.242.139) per il finanziamento di sostegno.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Capelli umani | Ottenuto dal barbiere locale di Greensboro | ||
| Acido peracetico | Sigma Aldrich | ||
| PCL (polimero e-caprolattone) | Sigma Aldrich | 502-44-3 | Mn 70-90 kDa |
| Trifluoroetanolo (TFE) | Sigma Aldrich | 75-89-8 | |
| Tris Base (TrizmaTM Base Powder) | Sigma Aldrich | >99,9% cristallino | |
| Acido cloridrico | Fischer Scientific | A144C-212 Lotto 093601 | Waltham, MA |
| Kwik-Sil | World Precision Instruments | Sarasota, FL | |
| Membrana di cellulosa | Sigma Aldrich | 12 - 14 kDa microscopio ottico a taglio molecolare | |
| Olympus BX51M | BX51M | Giappone | |
| microscopio elettronico a scansione | Hitachi SU8000 | SU8000 | |
| Macchina Shimadzu da tavolo | giapponese Nord America Strumenti analitici e di misura Serie AGS-X Serie | AGS-X | Columbia, MD |
| Spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier | Bruker Tensor 2 Instrument | Billerica, MA | |
| Microcal Origin software | Northampton, MA | ||
| diffrazione di raggi X (XRD) | Diffrattometro a raggi X avanzato Bruker AXS D8 | Madison, WI | |
| NY | |||
| Spectra max Gemini XPS lettore di micropiastre | Molecular Devices | Sunnyvale, CA | |
| Studente - Newman-Keuls test post hoc | software |
Riferimenti
- 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.
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Ristampe e permessi
