Electrospinning 기본 : 최적화 솔루션 및 장치 매개 변수

이 실험은 in vitro 및 in vivo에서 세포 지지의 세포 외 구조를 위한 나노섬유 스캐폴드의 전기 방사를 보여줍니다. 원하는 유형의 나노 섬유에 적합한 고분자 용매 및 수집기 형상을 선택하는 것으로 시작합니다. 이 과정의 가장 중요한 단계는 섬유를 형성할 수 있는 임계 얽힘 농도를 결정하는 것입니다.

다음은 섬유의 직경 밀도와 정렬을 생성하도록 시스템을 조정하는 것입니다. 원하는 전자 현미경은 회전할 수 있는 다양한 종류의 섬유를 나타냅니다. 이러한 전기 방적 나노섬유 골격은 성숙을 가속화하고 성장을 개선하며 세포의 이동을 in vitro ready로 지시하는 것으로 나타났습니다.

일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 전기 방사가 까다로운 과정일 수 있기 때문에 어려움을 겪을 것입니다. 이 방법의 시각적 시연은 전기 방사에 대한 사전 경험 없이는 장치 최적화 단계를 이해하기 어렵기 때문에 매우 중요합니다. 전기 방사를 위한 폴리머 및 용매를 선택할 때는 생분해성, 열가소성 수지 및 가교성과 같은 특성을 고려하고 최종 응용 분야를 염두에 두십시오.

그런 다음 선택 사항에 따라 필요한 적절한 개인 보호 장비를 결정하십시오. 다음으로, 유리, 플라스틱, 금속 또는 실리콘 웨이퍼와 같은 나노 섬유를 수집할 기판을 선택합니다. 이제 컬렉터 형상을 선택합니다.

무작위로 정렬된 섬유는 고정 플레이트에 수집됩니다. 정렬된 파이버는 빠르게 회전하는 휠, 드럼, 로드 또는 병렬 플레이트에 수집할 수 있지만 컬렉터가 전도성을 유지하고 인접한 물체를 접지하지 않고도 접지할 수 있는 방식으로 격리된 상태를 유지하도록 합니다. 회전하는 수집기의 경우 휠을 차축에서 분리해야 합니다.

임계 얽힘 농도를 근사화하기 위해 경험적으로 여러 후보 폴리머 농도를 준비하고 이러한 농도에서 흐르는 농도를 선택합니다. 용액은 점성이 있는 액체여야 하지만 젤은 아니어야 합니다. 이제 전기 방사 장치를 설정합니다.

주사기는 집진기에서 20cm 거리에 배치하여 선택한 용액으로 주사기 펌프에 로드를 시작하고 팁에서 닦은 용액 비드가 즉시 교체되도록 펌프 속도를 설정해야 합니다. 수집기를 접지하고 고전압 와이어를 도체 플레이트에 클립합니다. 볼륨을 올리면서 바퀴 회전을 시작하기 전에 전원 공급 장치가 0으로 설정되어 있는지 확인하십시오.amp전압을 올리고 바늘 끝에서 용액의 비트를 천천히 관찰하고 흐름을 관찰하십시오.

길고 꾸준한 흐름을 얻기 위해 전압을 계속 조정하십시오. 일정한 흐름을 얻을 수 없는 경우 먼저 폴리머 용액 농도를 조정하십시오. 스트림이 잘 보이지 않는 경우 어두운 무광택 배경을 사용하고 뷰어와 스트림 사이에 단방향 광원을 배치합니다.

때때로 폴리머 용액은 휠에 인력이 없는 상태에서 주사기 팁에서 똑바로 떨어집니다. 이 경우 도체 플레이트가 바늘 팁과 접촉하고 수집기가 접지와 접촉하고 있는지 확인하십시오. 주사기 팁에서 폴리머 용액의 방울이 휠 방향으로 기울어져 있지만 흐름을 형성하지 않으면 전압을 높이십시오.

일정한 흐름이 보일 때까지 거리와 전압을 변경하여 조정합니다. 주사기 끝에 큰 폴리머 방울이 형성되면 비전도성 스틱에 부착된 종이 타월로 덩어리를 닦아냅니다. 진동하거나 흔들리는 흐름을 수정하려면 볼륨을 낮추십시오.tage 또는 주사기 팁과 휠 사이의 거리를 늘리십시오.

흐름이 계속 흔들리면 더 높은 농도의 폴리머를 사용하거나 용액에 증발 속도가 느린 약간의 용매를 첨가하십시오. 보이는. 높은 회전 속도로 설정된 휠과 관찰 가능한 접촉을 이루는 꾸준한 흐름은 짧고 불연속적인 흐름의 길이와 안정성을 향상시키기 위해 최고 품질의 균일성과 정렬을 생성합니다. 폴리머 용액을 늘립니다.

더 느린 증발 용매를 추가하거나 전압을 조정하십시오. 때때로 고정판에서 임의의 섬유를 수집할 때 섬유가 공중에서 시트나 실을 형성하기 시작합니다. 이것은 전압이 너무 높게 설정되었음을 나타냅니다.

섬유에서 비드가 발견되면 폴리머 용액을 늘리고 도체 플레이트가 바늘과 지속적으로 접촉하고 접지된 와이어 브러시가 휠과 지속적으로 접촉하고 있는지 확인하십시오. 또한 꾸준한 스트림을 달성하려고 노력해야 합니다. 침을 뱉는 흐름은 종종 구슬 섬유의 형성을 나타냅니다.

섬유가 리본 모양으로 형성되거나 함께 번지는 경우 더 높은 농도의 폴리머 또는 증발 속도가 더 높은 용매를 사용하여 파도 또는 블러 큐를 형성하는 섬유를 수정하십시오. 휠 속도를 높이거나 바늘 끝을 집진기에서 더 멀리 이동합니다. 또한 도체 플레이트와 컬렉터가 진동하지 않는지 확인하십시오.

때때로 원하는 것을 일시 중지하고, 이 경우 빠르게 증발하는 용매를 사용하기만 하면 됩니다. 그러나 기공이 바람직하지 않은 경우 주요 용매보다 휘발성이 적은 소량의 cos 용매를 추가해 보십시오. 집진기가 낮은 RPM으로 이동하거나 정지 상태일 때 정렬 품질이 좋지 않습니다.

휠의 속도를 높여 정렬을 높입니다. 전기 방적 나노 섬유는 다양한 세포 유형의 배양 및 연구에 효과적입니다. 예를 들어, 1차 쥐 뉴런은 베타 튜불린(beta tubulin)과 핵 카운터스테인 dpi(nuclear counterstain dpi)에 대해 염색할 수 있습니다.

중요한 것은, 황 루민(sulfur rumine)과 같은 염료가 개발 후 방사 용액에 포함될 때도 섬유를 시각화할 수 있다는 것입니다. 이 기술을 통해 생체 재료 및 세포 생물학 분야의 연구원들은 세포와 다양한 나노 지형 특징 및 기하학적 구조 간의 상호 작용을 탐구할 수 있었습니다. 높은 볼륨으로 작업한다는 것을 잊지 마십시오.tages는 매우 위험할 수 있으므로 이 절차를 수행하는 동안 작업자를 장치에서 격리하기 위해 항상 예방 조치를 취해야 합니다.