건설 기계 3-차원으로 2 차원 Electrospun Nanofiber 매트의 확장

이 프로토콜은 이전에 실현되지 않은 극치 CO2 유체의 우울화를 통해 기존의 전기 스펀 나노 섬유 멤브레인을 2D에서 3D로 변환하는 것을 보고했습니다. 이 방법은 수성 용액 및 화학 반응, 다단계 공정, 캡슐화된 생물학적 분자의 활성 손실 및 소수성 폴리머의 한계를 포함하여 이전 접근법과 관련된 많은 문제를 제거합니다. 이 절차를 시연하는 것은 내 실험실에서 포스트 닥한 Shixuan 첸입니다.

20 밀리리터 유리 튜브에서 디클로로메탄과 DMF의 용매 혼합물에 PCL 2그램을 녹이고, 4대 1의 비율로 10%의 농도로 용해합니다. 용액이 명확해질 때까지 유리 튜브를 실험실 회전기에 넣습니다. 용액은 밤에 혼합 할 수 있습니다.

전기 방사 장치를 설정하려면 먼저 PCL 용액을 21 게이지 무딘 바늘이 부착된 20 밀리리터 주사기에 추가합니다. 주사기와 해리 된 튜브에 공기가 없는지 확인하십시오. 바늘 끝에서 12센티미터 떨어진 지상 수집가와 회전하는 강철 드럼을 놓습니다.

악어 클립을 사용하여 직접 전류 고전압 전원 공급 장치를 바늘에 연결하고 수집기를 접지하도록 합니다. PCL 용액의 20밀리리터의 경우 직경 20.27밀리미터를 사용하여 주사기 펌프의 파라미터를 설정하고 시간당 0.5 밀리리터의 유량을 설정합니다. 바늘 끝에서 물방울이 형성되고 있는지 확인합니다.

스피너렛과 스피너렛에서 20센티미터 떨어진 지상 컬렉터 사이에 20킬로볼트의 전기 전위도 적용합니다. 드럼에서 정렬된 나노 섬유 매트를 수집하여 2, 000 RPM에서 회전합니다. PCL 나노 섬유 매트는 약 1 mm의 두께에 도달하면 수집합니다.

PCL 나노 섬유 매트를 액체 질소에 5분간 담급니다. PCL 나노 섬유 매트를 액체 질소에 보관하고 직경 0.5mm의 PCL 나노 섬유 매트를 펀치하십시오. PCL 나노 섬유 매트를 액체 질소에 5 분간 놓습니다.

날카로운 수술 가위를 사용하여 1센티미터 로 매트를 잘라내고 액체 질소에 잠급하여 가장자리의 변형을 피하십시오. 30 밀리리터 원심분리기 튜브에 약 1그램의 드라이 아이스를 장착하여 잘라낸 매트를 놓습니다. 뚜껑을 단단히 덮어 드라이 아이스가 액체 이산화탄소로 바뀔 수 있도록 합니다.

액체가 튜브에 형성되면 캡을 열어 압력을 신속하게 방출하십시오. 튜브에서 부풀어 오른 비계를 제거하고 관찰합니다. 비계를 드라이 아이스가 있는 새로운 원심분리기 튜브에 놓고 욕망 두께를 반복합니다.

세포와 배양하기 전에 에틸렌 산화물로 확장 된 나노 섬유 스캐폴드를 살균. 기존의 2D 전기스펀 나노섬유 매트를 서브임계 CO2 유체의 우울화를 통해 3D 스캐폴드로 확장하는 효과는 제2처리 후 왼쪽에 나타난다. 스캐폴드의 두께는 치료되지 않은 경우 1밀리미터에서 CO2 치료 1개로 2밀리미터에서 19.2밀리미터로 증가했습니다.

비계의 다공성은 치료되지 않은 매트의 79.5%에서 첫 번째 치료 후 92.1%로 두 번째 치료 후 99.0%로 증가했습니다. 이는 비계로 세포 침투의 정도가 재생을 유도하기 때문에, 크게 다공성에 의존하기 때문에 중요하다. SEM 이미지는 처리되지 않은 2D 매트의 조밀하게 포장된 fibular 구조가 CO2로 확장된 후 정렬된 나노 섬유와 정렬된 구조로 변형되었다는 것을 보여줍니다.

Vevo 연구에서는 쥐에 사각형 배열 구멍이있는 CO2 확장 나노 섬유 스캐폴드의 피하 이식에 의해 수행되었다. 이를 통해 구멍 내의 세포 이동 및 증식뿐만 아니라 확장 중에 생성된 나노 섬유 층 내에서 추가 침투가 가능합니다. 1주일에서 4주 후, 확장된 비계는 전통적인 나노 섬유 매트에 비해 형성된 혈관의 수와 다핵거형 거대 세포의 수가 현저한 증가를 보였다.

이 절차에 따라 성장 인자, 아미노 변조 화합물, 혈전성 제 및 항 미세 관제제와 같은 상이한 분자는 나노 섬유 매트에 통합되어 하위 임계 CO2 유체로 확장 될 수 있습니다. 이러한 기능성 확장된 나노 섬유 스캐폴드는 감염, 면역학 및 조직 재생 및 수리의 헤모스타증, 예방 및 치료와 같은 다른 과학적 분야에서 새로운 질문을 탐구하는 데 사용될 수 있습니다. 유기 용매는 독성이 있으며 화학 적 후드로 처리해야합니다.

또한, 서브임계 CO2 유체의 고압을 견딜 수 있는 용기는 팽창에 사용되어야 한다.