생리 활성, PCL 기반 "셀프 피팅"형상 기억 폴리머 비계의 제작

다음 실험의 전반적인 목표는 OS 골유착 및 치유를 촉진하기 위해 불규칙 두개골 악안면 결손부위에 자체 장착할 수 있는 형상 기억 폴리머 또는 SMP 골격을 제작하는 것입니다. 이것은 먼저 융합 염 주형을 형성하고, 용매 주조를 사용하고, 폴리 카프로 락톤 디 acrl의 광화학적 경화를 통해 달성됩니다. 소금 주형은 골 전도성에 필요한 고도로 상호 연결된 다공성을 가진 골격을 형성합니다.

두 번째 단계로, 골격은 생체 활성을 제공하는 폴리 도파민으로 코팅됩니다. 다음으로, 골격은 따뜻한 식염수로 처리되어 불규칙한 모델에 프레스 장착될 수 있습니다. 프레스 핏 결과, 주사 전자 현미경 이미징 및 하이드록시 식욕의 체외 형성을 기반으로 자체 피팅, 열악한 상호 연결성 및 생체 활성을 보여주는 결함 결과를 얻습니다.

자동 이식과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 달성된 순응 피팅이 골 통합 및 뼈 치유를 크게 지원한다는 것입니다. 이 절차를 시연하는 사람은 제 연구실의 박사 과정 학생 연구원인 Lindsey Nail입니다. 골격 준비를 시작하려면 먼저 425미크론 체를 통해 염화나트륨을 체로 거르고 1.8g을 3리터 유리 바이알에 4인분으로 나누어 넣고 146mg의 탈이온수를 바이알에 천천히 첨가하여 금속 주걱과 혼합합니다.

추가할 때마다 바이알의 뚜껑을 닫고 티슈로 싸서 원심분리기 튜브에 수직으로 넣습니다. 캡을 제거하고 용액을 밤새 자연 건조시키기 전에 튜브를 15분 동안 원심분리하십시오. 텍스트 프로토콜에 표시된 대로 P-C-L-D-A를 합성한 후, 유리 바이알에 클로로 메탄 1밀리리터당 150mg의 P-C-L-D-A가 함유된 마세르 용액을 준비하고, 바이알의 뚜껑을 덮고, 호일로 싸서 1분 동안 볼텍스합니다.

다음으로, 비닐 1개 1ml에 DMP 115mg을 함유한 광 개시제 용액을 준비하고, 유리 바이알에 2개의 Perone을 제조합니다. 다시 한 번, 바이알의 뚜껑을 닫고 호일로 싸서 1분 동안 소용돌이칩니다. 광개시제 용액을 메이서 용액에 피펫으로 넣어 15% 부피의 혼합물을 만들고 1분 동안 바이알을 와류로 만듭니다.

다음으로, 소금 골격이 들어있는 바이알을 호일로 싸고 소금이 덮일 때까지 광개시제 마서 혼합물을 추가합니다. 바이알의 뚜껑을 닫고 티슈로 싸서 원심분리기 튜브에 수직으로 놓습니다. 튜브를 10분 동안 원심분리합니다.

그런 다음 호일을 제거하고 바이알의 뚜껑을 풀고 용액을 자외선에 3분 동안 노출시킵니다. 그런 다음 용액을 밤새 자연 건조시키고 점수를 매기고 유리를 깨뜨려 핀셋을 사용하여 바이알 상단을 제거합니다. 골격을 일대일 물 에탄올 용액으로 4일 동안 옮기고 매일 용액을 교체합니다.

마지막으로 SMP 비계를 제거하고 밤새 자연 건조합니다. 폴리 도파민 코트를 먼저 적용하려면 SMP 스캐폴드의 중간에 20게이지 바늘을 삽입한 다음 바늘 허브에 와이어를 감습니다. 스캐폴드를 교반 도파민 용액 200밀리리터에 담그고 와이어를 비커 가장자리에 고정하여 바늘 허브를 용액 위에 유지합니다.

그런 다음 주사기를 바늘 허브에 놓고 플런저를 당겨 골격에서 공기를 제거합니다. 완전히 Degas가 되면 비계를 16시간 동안 물에 담가 두십시오. 용액에서 골격을 제거하고 바늘을 꺼냅니다.

그런 다음 비계를 탈이온수로 헹구고 실온의 진공 오븐에서 24시간 동안 건조시킵니다. 비계를 섭씨 85도의 건조 오븐에 1시간 동안 놓습니다. 마지막으로 골격을 제거하고 실온으로 식힙니다.

먼저, 5mm 두께의 단단한 플라스틱 시트에 평균 직경이 약 6mm인 불규칙한 공극을 드릴링하여 결함 모델을 준비합니다. 그런 다음 SMP 스캐폴드를 약 섭씨 60도의 탈이온수 비이커에 2분 동안 담급니다. 핀셋을 사용하여 모양을 조작하여 골격이 눈에 띄게 부드러워지는지 테스트합니다.

핀셋으로 물에서 부드러워진 비계를 제거하고 결함 모델에 손으로 누릅니다. 스캐폴드를 실온으로 식힌 다음 결함 모델에서 제거합니다. 새로운 고정된 임시 모양을 관찰하여 타설, 상호 연결성 및 크기를 시각화합니다.

먼저 핀셋을 사용하여 SMP 스캐폴드를 액체 질소에 1분 동안 담급니다. 그런 다음 깨끗한 면도날로 중간을 따라 골격을 골절합니다. 다음으로, 파쇄된 표면이 샘플 스테이지를 위로 향하도록 골격 반쪽 중 하나를 고정합니다.

탄소 테이프를 사용하여 스퍼터링은 금과 백금 합금으로 발판을 약 4나노미터 깊이로 코팅합니다. 샘플을 SEM에 로드한 다음 10-15kWV의 가속 전압에서 이미지를 캡처합니다. 체외 생체 활성을 특성화합니다.

먼저 깨끗한 블레이드를 사용하여 원형 가장자리를 가로질러 원통형 SMP 비계를 반으로 자릅니다. 골격의 절반을 30ml의 시뮬레이션된 체액이 들어 있는 튜브에 넣은 다음 14일 후에 섭씨 37도의 고정 수조에 튜브를 놓습니다. 튜브에서 골격을 제거하고 24시간 동안 자연 건조시킵니다.

다음으로, 탄소 테이프를 사용하여 절단면이 위를 향하도록 스캐폴드를 전자 현미경의 샘플 스테이지에 고정합니다. 그런 다음 스퍼터링 코팅하여 비계 표면을 금과 백금 합금으로 약 4나노미터 깊이로 코팅합니다. 이전과 마찬가지로 샘플을 SEM에 로드하고 10-15kV의 가속 전압에서 이미지를 캡처합니다.

SMP 스캐폴드는 섭씨 60도에서 가열하면 가단성이 되며 결함 모델에 장착할 수 있습니다. 실온으로 냉각한 후 SMP 스캐폴드가 제거되고 새로운 고정된 임시 모양이 유지됩니다. 코팅되지 않은 SMP 스캐폴드의 주사 전자 현미경 사진에는 기공 구조와 고도로 상호 연결된 형태가 표시됩니다.

폴리 도파민 코팅 SMP 스캐폴드의 G 생체 활성은 주사 전자 현미경 사진에서 볼 수 있듯이 공극에서 하이드록시아파타이트 형성에 의해 입증됩니다. 이 비디오를 시청한 후에는 몇 가지 소금 템플릿 미립자 침출에 대한 솔벤트 주조 및 폴리 도파민 코팅 적용과 관련된 프로세스를 사용하여 생체 활성 자체 피팅 형상 메모리 폴리머 스캐폴드를 준비하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.