Name: Elaborazione Postproduzione di fibre elettrofilate per lingegneria tissutale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-08-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 15 min 52 s
Description: Scopri come produrre scaffold elettrofilati biodegradabili per l'ingegneria tissutale, modificandoli post-produzione per garantire spessore, sterilità e proprietà meccaniche ottimali per applicazioni cliniche.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Ringraziamo BBSRC per il finanziamento di un dottorato di ricerca per Bye Mr. Frazer.

<ol><li>Canton, I., McKean, R., Charnley, M., Blackwood, K., Fiorica, C., Ryan, A., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+Ibuprofen-releasing+biodegradable+PLA%2FPGA+electrospun+scaffold+for+tissue+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+bioengineering%22%5BJournal%5D)">Development of an Ibuprofen-releasing biodegradable PLA/PGA electrospun scaffold for tissue regeneration.</a> Biotechnology and bioengineering. 105, 396-408 (2010).</li>
<li>Blackwood, K., McKean, R., Canton, I., Freeman, C., Franklin, K., Cole, A., Brook, I., Farthing, P., Rimmer, S., Haycock, J., Ryan, A., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+biodegradable+electrospun+scaffolds+for+dermal+replacement%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Development of biodegradable electrospun scaffolds for dermal replacement.</a> Biomaterials. 29, 3091-3104 (2008).</li>
<li>Yang, F., Maurugan, R., Wang, S., Ramakrishna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning+of+nano%2Fmicro+scale+poly%28L-lactic+acid%29+aligned+fibers+and+their+potential+in+neural+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrospinning of nano/micro scale poly(L-lactic acid) aligned fibers and their potential in neural tissue engineering.</a> Biomaterials. 26, 2603-2610 (2005).</li>
<li>Sittichokechaiwut, A., Edwards, J. H., Scutt, A. M., Reilly, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short+bouts+of+mechanical+loading+are+as+effective+as+dexamethasone+at+inducing+matrix+production+by+human+bone+marrow+mesenchymal+stem+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Cell+Mater%22%5BJournal%5D)">Short bouts of mechanical loading are as effective as dexamethasone at inducing matrix production by human bone marrow mesenchymal stem cell.</a> Eur. Cell Mater. 20, 45-57 (2010).</li>
<li>Sill, T. J., von Recum, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning%3A+applications+in+drug+delivery+and+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrospinning: applications in drug delivery and tissue engineering.</a> Biomaterials. 29 (13), 1989-2006 (2008).</li>
<li>Deitzel, J., Kleinmeyer, J., Harris, D., Beck Tan, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+processing+variables+on+the+morphology+of+electrospun+nanofibers+and+textiles%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">The effect of processing variables on the morphology of electrospun nanofibers and textiles.</a> Polymer. 42, 261-272 (2001).</li>
<li>Fridrikh, S., Yu, J., Brenner, M., Rutledge, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+the+fiber+diameter+during+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+review+letters%22%5BJournal%5D)">Controlling the fiber diameter during electrospinning.</a> Physical review letters. 90, 1-4 (2003).</li>
<li>Fong, H., Chun, I., Reneker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beaded+nanofibers+formed+during+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Beaded nanofibers formed during electrospinning.</a> Polymer. 40 (16), 4585-4592 (1999).</li>
<li>Selim, M., Bullock, A. J., Blackwood, K. A., Chapple, C. R., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developing+biodegradable+scaffolds+for+tissue+engineering+of+the+urethra%5BTitle%5D)+AND+%22BJU+Int%22%5BJournal%5D)">Developing biodegradable scaffolds for tissue engineering of the urethra.</a> BJU Int. 107 (2), 296-302 (2010).</li>
<li>Tong, H. -W., Wang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+investigation+into+the+influence+of+electrospinning+parameters+on+the+diameter+and+alignment+of+poly%28hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate%29+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Polymer+Science%22%5BJournal%5D)">An investigation into the influence of electrospinning parameters on the diameter and alignment of poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) fibers.</a> Journal of Applied Polymer Science. 120 (3), 1694-1706 (2011).</li>
<li>Tong, H. -W., Wang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning+of+poly%28hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate%29+fibrous+tissue+engineering+scaffolds+in+two+different+electric+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+Engineering+%26+Science%22%5BJournal%5D)">Electrospinning of poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) fibrous tissue engineering scaffolds in two different electric fields.</a> Polymer Engineering & Science. 51 (7), 1325-1338 (2011).</li>
<li>Retzepi, M., Donos, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guided+Bone+Regeneration%3A+biological+principle+and+therapeutic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+oral+implants+research%22%5BJournal%5D)">Guided Bone Regeneration: biological principle and therapeutic applications.</a> Clinical oral implants research. 21, 567-576 (2010).</li>
<li>Moreau, J., Caccamese, J., Coletti, D., Sauk, J., Fisher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineering+solutions+for+cleft+palates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+oral+maxillofacial%22%5BJournal%5D)">Tissue engineering solutions for cleft palates.</a> Journal of oral maxillofacial. 65, 2503-2511 (2007).</li>
<li>Yang, F., Both, S., Yang, X., Walboomers, X., Jansen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+electrospun+nano-apatite%2FPCL+composite+membrane+for+GTR%2FGBR+application%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Development of an electrospun nano-apatite/PCL composite membrane for GTR/GBR application.</a> Acta biomaterialia. 5, 3295-3304 (2009).</li>
<li>Yoshimoto, H., Shin, Y., Terai, H., Vacanti, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+biodegradable+nanofiber+scaffold+by+electrospinning+and+its+potential+for+bone+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A biodegradable nanofiber scaffold by electrospinning and its potential for bone tissue engineering.</a> Biomaterials. 24, 2077-2082 (2003).</li>
<li>Telemeco, T., Ayres, C., Bowlin, G., Wnek, G., Boland, E., Cohen, N., Baumgarten, C., Mathews, J., Simpson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+cellular+infiltration+into+tissue+engineering+scaffolds+composed+of+submicron+diameter+fibrils+produced+by+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Regulation of cellular infiltration into tissue engineering scaffolds composed of submicron diameter fibrils produced by electrospinning.</a> Acta biomaterialia. 1, 377-385 (2005).</li>
</ol>

Non ci sono conflitti di interesse dichiarati.

Electrospinning è una tecnica molto popolare per la produzione di scaffolds per l&#39;ingegneria tissutale. 14, 15, 16 Mentre è relativamente semplice da realizzare ponteggi elettrofilati di base per uso sperimentale la tecnica è complessa e sfaccettata con molte variabili. 6 Ci sono molti studi che descrivono come la electrospinning parametri determinano il patibolo prodotto. In questo studio l&#39;attenzione è rivolta alla post-produzione una notevole sfida per fare di architetture adeguate impal...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reattivo </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Comments </td></tr><tr><td> Poly lattico-co-glicolico </td><td> Sigma Aldrich </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Poly acido lattico </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 81273 </td><td> Viscosità intrinseca ~ 2.0dl / g </td></tr><tr><td> Poly ε-caprolattone </td><td> Sigma Aldrich </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Poly idrossibutirrato-co-idrossivalerato 00:01 </td><td> Goodfellow </td><td> 578-446-59 </td><td> PHB88/PHV12 </td></tr><tr><td> Diclorometano </td><td> Sigma Aldrich o Fisher </td><td> 270997 o D/1850/17 </td><td> &gt; 99,8% contiene 50-150ppm amilene stabilizzatore </td></tr><tr><td> 50 palloncini multicolori </td><td> Wilkinson Hardware Stores Ltd. </td><td> 0105790 </td><td></td></tr><tr><td> Capra anti-IgG di coniglio (FC): FITC </td><td> AbDserotec </td><td> STAR121F </td><td></td></tr><tr><td> Coniglio anti-umano alfa elastina </td><td> AbDserotec </td><td> 4060-1060 </td><td></td></tr><tr><td> Tappo a vite GL45 PP 2 porte, pk / 2 </td><td> SLS </td><td> 1129750 </td><td></td></tr><tr><td> 4 &#39;,6-Diamidino-2-fenilindolo dicloridrato </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 32670 </td><td></td></tr><tr><td> CellTracker verde CMFDA </td><td> Invitrogen </td><td> C7025 </td><td></td></tr><tr><td> CellTracker rosso CMTX </td><td> Invitrogen </td><td> C34552 </td><td></td></tr></tbody></table>

elaborazione postproduzione di fibre elettrofilate per l&#39;ingegneria tissutale

Postproduction Processing of Electrospun Fibres for Tissue Engineering

Electrospinning è un metodo comunemente usato e versatile per la produzione di ponteggi (spesso biodegradabile) per l&#39;ingegneria tissutale 3D. 1, 2, 3 Molti tessuti in vivo sottoposti a distensione biassiale in varia misura come la pelle, della vescica, pavimento pelvico e anche il palato duro come i bambini crescere. Nel produrre scaffold per questi scopi è necessario sviluppare scaffold di adeguate proprietà biomeccaniche (sia ottenuta senza o con cellule) e che sono sterile per uso clinico. Il focus di questo articolo non è come stabilire i parametri di electrospinning di base (in quanto vi è un&#39;ampia letteratura sul electrospinning), ma su come modificare spun messaggio ponteggi produzione per renderli adatti per scopi di ingegneria dei tessuti - qui spessore, proprietà meccaniche e la sterilizzazione (necessaria per uso clinico) sono considerati e si descrivono anche come le cellule possono essere coltivate sui ponteggi e sottoposto a deformazione biassiale per condizionare loro per applicazioni specifiche. Elettrofilatura tende a produrre fogli sottili, come il collettore elettrofilatura diventa rivestiti con fibre isolanti diventa un cattivo conduttore tale che le fibre non deposito su di esso. Quindi si descrive approcci per produrre strutture più spessi da calore o vapore ricottura aumentando la forza di ponteggi, ma non necessariamente l&#39;elasticità. Filatura sequenziali di scaffolds di polimeri diversi per raggiungere ponteggi complessi è anche descritto. Metodologie di sterilizzazione può influire negativamente sulla resistenza e l&#39;elasticità di ponteggi. Mettiamo a confronto tre metodi per il loro effetto sulle proprietà biomeccaniche su ponteggi elettrofilati di poli lattico-co-glicolico (PLGA). Imaging di cellule su ponteggi e la valutazione della produzione della matrice extracellulare (ECM) proteine ​​da parte delle cellule è descritto su ponteggi. Coltura di cellule su ponteggi in vitro in grado di migliorare la forza scaffold e elasticità, ma il tessuto di ingegneria alla letteraturare dimostra che le cellule spesso non riescono a produrre ECM appropriato quando coltivato in condizioni statiche. Ci sono alcuni sistemi commerciali disponibili che permettono di cellule di coltura su ponteggi in regime di condizionamento dinamici -. Un esempio è la ElectroForce Bose 3100 che può essere usato per esercitare un programma di condizionamento su cellule in impalcature tenute con grip meccaniche entro un supporto camera riempita 4 Un approccio ad un bioreattore coltura cellulare budget per la distorsione controllata in 2 dimensioni è descritto. Abbiamo dimostrato che le cellule possono essere indotte a produrre elastina in queste condizioni. Infine valutazione delle proprietà biomeccaniche di ponteggi trasformati in coltura con o senza cellule è descritto.

Ponteggi elettrofilate possono essere trattati post-produzione per applicazioni di ingegneria tissutale. Qui si descrivono i metodi per la filatura ponteggi complessi (da spinning consecutivi), per rendere più spessi (da ponteggi multi-layering che utilizza il calore o vapore ricottura), per ottenere la sterilità (produzione asettica o di post produzione la sterilizzazione) e per il raggiungimento di adeguate proprietà biomeccaniche.

Elaborazione Postproduzione di fibre elettrofilate per l&#39;ingegneria tissutale

L'electrospinning è un metodo versatile e comunemente utilizzato per produrre scaffold (spesso biodegradabili) per l'ingegneria tissutale 3D.1, 2, 3 Molti tessuti in vivo ...

L'obiettivo di questa procedura è produrre scaffold biodegradabili elettrofilati che possano essere sterilizzati e realizzati con uno spessore sufficiente e una resistenza meccanica adeguata per l'ingegneria tissutale clinica. Ciò si ottiene innanzitutto elettrofilando polimeri biodegradabili in architetture primarie, disposte in modo casuale oppure allineate e orientate, o stratificate in successione. Il secondo passaggio consiste nell'applicare modifiche post-filatura agli scaffold unendo diversi strati e procedendo alla loro sterilizzazione.Successivamente, le cellule vengono introdotte negli scaffold e la loro performance durante e dopo la coltura viene valutata. L'ultimo passaggio consiste nell'esporre le cellule a un regime di esercizio, al fine di simulare lo stress fisiologico che le cellule incontreranno nell'organismo, preparandole così per il trapianto. Infine, è possibile valutare la risposta delle cellule all'esercizio misurando la matrice extracellulare da loro prodotta in risposta alla tensione dinamica.Questa tecnica è versatile e flessibile, consentendo la realizzazione di una vasta gamma di impalcature con proprietà specificamente modificate per l'applicazione ric

postproduction-processing-of-electrospun-fibres-for-tissue-engineering

Research

Ricerca

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingegneria

Il processo di electrospinning polimeri per l'ingegneria tissutale e colture cellulari è affrontato in questo articolo. In particolare, il electrospinning di macromers fotoreattivo con capacità di elaborazione aggiuntive di photopatterning e multi-polimero electrospinning è descritto.

Electrospinning Ponteggi polimeri fibrosi per l&#39;ingegneria tissutale e colture cellulari

Lo scopo di questo studio era quello di imitare il nativo tre architettura a strati della parete arteriosa. Per fare questo, electrospinning è stato impiegato con l'uso di un 3-1 (input-output) ugello e miscele di policaprolattone, elastina e collagene.

Tri-strato Electrospinning di Mimic nativa Architettura arteriosa utilizzando Policaprolactone, elastina e collagene: uno studio preliminare

Electrospinning tecniche possono creare una varietà di impalcature nanofibrous per l'ingegneria tissutale o altre applicazioni. Descriviamo qui una procedura per ottimizzare i parametri della soluzione elettrofilatura e gli apparecchi di ottenere fibre con la morfologia e l'allineamento desiderato. Problemi comuni e le tecniche di risoluzione dei problemi sono anche presentato.

Fondamenti electrospinning: Soluzione Ottimizzazione e parametri Apparatus

Questo protocollo combina elettrofilatura e microsfere per sviluppare scaffold di ingegneria tissutale per dirigere i neuroni. Il fattore di crescita nervoso è stato incapsulato all'interno di microsfere di PLGA e elettrofilato in scaffold fibrosi di acido ialuronico (HA).  La bioattività della proteina è stata testata seminando gli scaffold con i gangli della radice dorsale del pulcino primario e coltivandoli per 4-6 giorni.

Electrospinning Growth Factor Releasing Microsfere in Fibrosi Ponteggi

È stata riportata la sintesi e la fabbricazione di fibre lunghe elettrofilate coprono un'area più grande deposito tramite un collettore di nuova concezione da un polimero biodegradabile romanzo chiamato poli (glicerolo-dodecanoato) (PGD). Le fibre sono in grado di sostenere la crescita di cellule derivate da cellule staminali pluripotenti di topo.

Elettrofilate Fibrosa Ponteggi di Poli (glicerolo-dodecanedioate) per l&#39;ingegneria neurale tessuti da cellule staminali embrionali di topo

Qui, vi presentiamo un protocollo per fabbricare scaffold elettrofilate nanofibre con organizzazione sfumati di fibre e di esplorare le loro applicazioni nella regolazione della morfologia delle cellule / orientamento. Gradienti per quanto riguarda le proprietà fisiche e chimiche dei ponteggi nanofibre offrono un'ampia varietà di applicazioni in campo biomedico.

Elettrofilate nanofibre Ponteggi con gradazioni Organizzazione Fiber

I progressi nelle tecnologie dei biomateriali consentono lo sviluppo di costrutti tridimensionali di tipo multicellulare. Abbiamo sviluppato protocolli di elettrofilatura per produrre tre scaffold individuali per coltivare le principali cellule strutturali delle vie aeree per fornire un modello 3D in vitro della parete dei bronchioli delle vie aeree.

Adattamento del processo Electrospinning per fornire tre ambienti unici per un Tri-livello<em&gt; In Vitro</em&gt; Modello della parete delle vie aeree

I materiali polimerici superidrofobici bidimensionali e tridimensionali sono preparati mediante elettrofilatura o elettrospruzzatura di polimeri biodegradabili miscelati con un polimero a bassa energia superficiale di composizione simile.

Realizzazione superidrofobiche Materiali Polimerici per applicazioni biomediche

Questo protocollo serve come una guida di riferimento completa per fabbricare impalcature tramite elettrofilatura con il polimero si scioglie in una modalità di scrittura diretta. Abbiamo sistematicamente delineare il processo e definire le impostazioni di parametro appropriato per la realizzazione di architetture di impalcatura mirati.

Sciogliere elettrofilatura scrittura di scaffold tridimensionale Poly(ε-caprolactone) con morfologie controllabile per applicazioni di ingegneria del tessuto

Metodi per la preparazione di un gel iniettabile matrice dal tessuto decellularized e iniettarlo nel ratto...

Fabbricazione di derivazione biologica Materiali iniettabili per l&#39;ingegneria tissutale miocardica

Scopri come produrre scaffold elettrofilati biodegradabili per l'ingegneria tissutale, modificandoli post-produzione per garantire spessore, sterilità e proprietà meccaniche ottimali per applicazioni cliniche.

Elaborazione Postproduzione di fibre elettrofilate per l'ingegneria tissutale

Esplora altri video