Name: Electrospun Nanovezel Steigers met gradaties in Fiber Organisatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-04-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 32 s
Description: Leer elektrospinnen van nanovezelsteigers met gradaties in vezelsamenstelling voor weefselengineering met polycaprolactone. Deze methode reguleert celmorfologie en oriëntatie voor biomedische toepassingen.

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

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door het opstarten van fondsen van de Universiteit van Nebraska Medical Center en het National Institute of Health (subsidie ​​aantal 1R15 AR063901-01).

1. Voorbereiding van de Oplossing <ol><li> Bereid een oplossing van poly (ε-caprolacton) (PCL) (Mw = 80.000 g / mol) bij een concentratie van ongeveer 100 mg / ml. Los PCL in een mengsel van dichloormethaan (DCM) en N, N-dimethlyformamide (DMF) in een verhouding van 4: 1 (v / v) met een concentratie van 10% (w / v). </li><li> Plaats de oplossing in een 20 ml glazen buis voor het mengen. Plaats glazen buis in ultrasone reiniger voor 30 minuten, of tot de oplossing is doorzichtig. </li></ol> 2. Inrichting Voorbereiding <ol><li> Voeg de bereide PCL-oplossing in een 5 ml spuit met een 21 gauge stompe naald. </li><li> Plaats spuitpomp verticaal electrospinning positie volgens figuur 1. </li><li> Gebruik een RVS-gap collector met een open ruimte van 2 cm x 5 cm voor de lijn vezelsubstraat. Plaats de collector 12 cm vanaf de punt van de naald. </li><li> Sluit de gelijkstroom (DC) High Voltage stroomtoevoer naar denaald en aard de verzamelaar. Zorg ervoor dat de collector individueel geaard is met geen contact met de andere lab-apparatuur. </li></ol> 3. Electrospinning <ol><li> Set injectiepomp tot 1,50 ml / uur, totdat de druppels die aan de naaldtip worden onmiddellijk vervangen bij het verwijderen. Stel vervolgens het debiet tot 0,50 ml / uur. </li><li> Draai de spanning operator 12 kV. </li><li> Electrospin totdat de eenassig uitgelijnde vezels volledig bedekken de kloof op de collector. </li><li> Breng lijm op de randen van een kleine glazen plaat en breng de vezels uit de spleet collector naar de glasplaat. Plaats de glasplaat boven op een stuk aluminiumfolie die dezelfde grootte als de glazen plaat en is geaard. </li><li> Plaats de tweede spuit collector volgens figuur 3. </li><li> Bevestig de plastic masker om de tweede spuit pomp en plaats het 2 mm boven de collector. </li><li> Voeg cumarine 6 1% (w / w) om de PCL-oplossing als nanoencapsulation is gewenst- en meng tot de oplossing doorzichtig. </li><li> Laad de PCL of PCL / Coumarine 6 oplossing in een 5 ml naald met een stompe naald van 21 gauge. Stel verticale pomp 0,50 ml / uur en horizontaal trekken aan 9 ml / uur of bij een snelheid van ongeveer 1 mm / min. </li><li> Electrospin totdat het masker bijna volledig verplaatst buiten de collector, maar het randgebied nog onder het masker. </li></ol> 4. karakteriseren van glasvezels <ol><li> Leg monsters met dubbelzijdige geleidende tape om de metalen stud en jas met platina voor 40 sec met een sputter coater op 40 mA. <ol><li> Onderzoek vezels door scanning elektronenmicroscoop (SEM) volgens onze eerdere studies 17,18. </li><li> Verzamel beelden met een versnellingsspanning van 15 kV. </li></ol></li><li> Voer fast Fourier transformatie (FFT) -analyse op een afzonderlijke vezel monster vezel uitlijning te meten. De gedetailleerde informatie over het meten van glasvezel uitlijning door FFT kan t verwijzeno eerdere studies 19,20. </li></ol> 5. Seeding Stem Cells. <ol><li> Steriliseer de vezel monsters in een bad met 70% ethanol oplossing gedurende 2 uur. Was daarna de vezels met gedestilleerd water om eventuele verontreinigingen te verwijderen. </li><li> Verkrijgen menselijke ADSCs en cultuur cellen in een 25 cm2 kolf bij 37 ° C in een atmosfeer van 95% lucht / 5% CO2. Verander het celkweekmedium om de andere dag 10. </li><li> Trypsinize de cellen en tel het aantal cellen. Specifiek, verwijder alle kweekmedium uit de celkweek kolf en was de cellen met fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) tweemaal. Voeg dan 1 m l een 0,25% trypsine-EDTA-oplossing (vooraf warm waterbad tot 37 ° C) tot de cel monolaag bedekken en incubeer de kolf in de celkweek incubator gedurende 2-3 minuten. Voeg 4 ml kweekmedium en was alle cellen van het oppervlak door pipetteren het medium in het oppervlak. Centrifugeer de celsuspensie en opnieuw dispergeren the celpellet in het kweekmedium. Tellen cellen via hemacytometer. Zaad ongeveer 1 × 10 4 cellen naar de nanovezel schavot geplaatst in een 35 mm -cultuur schotel en incubeer gedurende 3 en 7 dagen. </li><li> Stain cellen met fluoresceïne diacetaat (5 mg / ml in aceton) (FDA) dan beeld de monsters met behulp van een fluorescentiemicroscoop. Specifiek, voeg 100 ul FDA oplossing van de kweekschaal en incubeer gedurende 30 minuten. Was de cellen met PBS drie keer voordat fluorescerende beeldvorming. Analyseer cel oriëntatie door een aangepaste mat-lab-programma op basis van onze eerdere studies 10. </li></ol>

<ol><li>Xie, J., Li, X., Xia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Putting+electrospun+nanofibers+to+work+for+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Rapid+Commun%22%5BJournal%5D)">Putting electrospun nanofibers to work for biomedical research.</a> Macromol. Rapid Commun. 29 (22), 1775-1792 (2008).</li>
<li>Genin, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+grading+of+mineral+and+collagen+in+the+attachment+of+tendon+to+bone%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Functional grading of mineral and collagen in the attachment of tendon to bone.</a> Biophys. J. 97 (4), 976-985 (2009).</li>
<li>Thomopoulos, S., Marquez, J. P., Weinberger, B., Birman, V., Genin, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagen+fiber+orientation+at+the+tendon+to+bone+insertion+and+its+influence+on+stress+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Collagen fiber orientation at the tendon to bone insertion and its influence on stress concentrations.</a> J. Biomech. 39 (10), 1842-1851 (2006).</li>
<li>Thomopoulos, S., Williams, G. R., Gimbel, J. A., Favata, M., Soslowsky, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variation+of+biomechanical%2C+structural%2C+and+compositional+properties+along+the+tendon+to+bone+insertion+site%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Orthop.+Res%22%5BJournal%5D)">Variation of biomechanical, structural, and compositional properties along the tendon to bone insertion site.</a> J. Orthop. Res. 21 (3), 413-419 (2003).</li>
<li>Thomopoulos, S., Genin, G. M., Galatz, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+and+morphogenesis+of+the+tendon-to-bone+insertion+-+What+development+can+teach+us+about+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Musculoskelet+Neuronal+Interact%22%5BJournal%5D)">The development and morphogenesis of the tendon-to-bone insertion - What development can teach us about healing.</a> Musculoskelet Neuronal Interact. 10 (1), 35-45 (2010).</li>
<li>Li, X., Xie, J., Lipner, J., Yuan, X., Thomopoulos, S., Xia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanofiber+scaffolds+with+gradations+in+mineral+content+for+mimicking+the+tendon-to-bone+insertion+site%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Nanofiber scaffolds with gradations in mineral content for mimicking the tendon-to-bone insertion site.</a> Nano Lett. 9 (7), 2763-2768 (2009).</li>
<li>Kunzler, T. P., Huwiler, C., Drobek, T., Vörös, J., Spencer, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+study+of+osteoblast+response+to+nanotopography+by+means+of+nanoparticle-density+gradients%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Systematic study of osteoblast response to nanotopography by means of nanoparticle-density gradients.</a> Biomaterials. 28 (33), 5000-5006 (2007).</li>
<li>Huwiler, C., Kunzler, T. P., Textor, M., Vörös, J., Spencer, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functionalizable+nanomorphology+gradients+via+colloidal+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Functionalizable nanomorphology gradients via colloidal self-assembly.</a> Langmuir. 23 (11), 5929-5935 (2007).</li>
<li>Xie, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%27Aligned-to-random%27+nanofiber+scaffolds+for+mimicking+the+structure+of+the+tendon-to-bone+insertion+site%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">'Aligned-to-random' nanofiber scaffolds for mimicking the structure of the tendon-to-bone insertion site.</a> Nanoscale. 2 (6), 923-926 (2010).</li>
<li>Xie, J., Ma, B., Michael, P. L., Shuler, F. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+nanofiber+scaffolds+with+gradations+in+fiber+organization+and+their+potential+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Biosci%22%5BJournal%5D)">Fabrication of nanofiber scaffolds with gradations in fiber organization and their potential applications.</a> Macromol. Biosci. 12 (10), 1336-1341 (2012).</li>
<li>James, R., Kumbar, S. G., Laurencin, C. T., Balian, G., Chhabra, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tendon+tissue+engineering%3A+adipose-derived+stem+cell+and+GDF-5+mediated+regeneration+using+electrospun+matrix+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Mater%22%5BJournal%5D)">Tendon tissue engineering: adipose-derived stem cell and GDF-5 mediated regeneration using electrospun matrix systems.</a> Biomed. Mater. 6 (2), 025011(2011).</li>
<li>Bodle, J. C., Hanson, A. D., Loboa, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adipose-derived+stem+cells+in+functional+bone+tissue+engineering%3A+lessons+from+bone+mechanobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+B+Rev%22%5BJournal%5D)">Adipose-derived stem cells in functional bone tissue engineering: lessons from bone mechanobiology.</a> Tissue Eng. Part B Rev. 17 (3), 195-211 (2011).</li>
<li>Lee, J. H., Rhie, J. W., Oh, D. Y., Ahn, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osteogenic+differentiation+of+human+adipose+tissue-derived+stromal+cells+%28hASCs%29+in+a+porous+three-dimensional+scaffold%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+Biophys.+Res.+Commun%22%5BJournal%5D)">Osteogenic differentiation of human adipose tissue-derived stromal cells (hASCs) in a porous three-dimensional scaffold.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 370 (3), 456-460 (2008).</li>
<li>Tapp, H., Hanley, E. N., Patt, J. C., Gruber, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adipose-derived+stem+cells%3A+characterization+and+current+application+in+orthopaedic+tissue+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Biol.+Med%22%5BJournal%5D)">Adipose-derived stem cells: characterization and current application in orthopaedic tissue repair.</a> Exp. Biol. Med. 234 (1), 1-9 (2009).</li>
<li>Gimble, J. M., Guilak, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adipose-derived+adult+stem+cells%3A+isolation%2C+characterization%2C+and+differentiation+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Cytotherapy%22%5BJournal%5D)">Adipose-derived adult stem cells: isolation, characterization, and differentiation potential.</a> Cytotherapy. 5 (5), 362-369 (2003).</li>
<li>Zuk, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multilineage+cells+from+human+adipose+tissue%3A+implications+for+cell-based+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">Multilineage cells from human adipose tissue: implications for cell-based therapies.</a> Tissue Eng. 7 (2), 211-228 (2001).</li>
<li>Xie, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+differentiation+of+embryonic+stem+cells+seeded+on+electrospun+nanofibers+into+neural+lineages%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The differentiation of embryonic stem cells seeded on electrospun nanofibers into neural lineages.</a> Biomaterials. 30 (3), 354-362 (2009).</li>
<li>Xie, J., MacEwan, M. R., Li, X., Sakiyama-Elbert, S. E., Xia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurite+outgrowth+on+nanofiber+scaffolds+with+different+orders%2C+structures%2C+and+surface+properties%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Neurite outgrowth on nanofiber scaffolds with different orders, structures, and surface properties.</a> ACS Nano. 3 (5), 1151-1159 (2009).</li>
<li>Ayres, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+anisotropy+in+electrospun+tissue+engineering+scaffolds%3A+analysis+of+fiber+alignment+by+the+fast+Fourier+transform%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Modulation of anisotropy in electrospun tissue engineering scaffolds: analysis of fiber alignment by the fast Fourier transform.</a> Biomaterials. 27 (32), 5524-5534 (2006).</li>
<li>Ayres, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+fiber+alignment+in+electrospun+scaffolds%3A+a+user%E2%80%99s+guide+to+the+2D+fast+Fourier+transform+approach%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomater.+Sci.+Poly.+Ed%22%5BJournal%5D)">Measuring fiber alignment in electrospun scaffolds: a user’s guide to the 2D fast Fourier transform approach.</a> J. Biomater. Sci. Poly. Ed. 19 (5), 603-621 (2008).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Het meest cruciale onderdeel van het protocol is de generatie van de gradiëntscaffold. Het is essentieel dat de masker die de collector bedekt met een constante snelheid beweegt, zodat er een geleidelijke verandering is binnen het vezelscaffold. De juiste voorbereiding van de PCL-oplossing is ook belangrijk om het succes van het elektrospinnen te garanderen. Het is aan te raden de vezelmorfologie te controleren voor het elektrospinnen, vooral na de inkapsling van Coumarine-6, wat een hogere spanning kan vereisen om corre...

Nanovezels zijn een populaire programma voor weefselregeneratie vanwege hun vermogen om de extracellulaire matrix in de structuur en relatieve grootte 1 nabootsen. Sommige natief weefsel interfaces, zoals de pees te bone insertieplaats bevatten collageenvezels, die een variabele organisatiestructuur die toeneemt in aanpassing aan de pees en vermindert de botplaats 2-5 vertonen. Dus, effectieve weefselregeneratie er behoefte aan een scaffold die effectief deze structurele verloop kan nabootsen fabriceren. Eerder is er onderzoek gedaan naar geleidelijke veranderingen in vezelsamenstelling, specifiek mineraalgehalte 6. Echter, herscheppen van de structurele component van bindweefsel blijft grotendeels onontgonnen. Een eerdere studie onderzocht morfologische verlopen door het bestuderen van het effect van oppervlakte silica deeltjesdichtheid op de proliferatie van rat calvarial osteoblasten en vond een inverse verhouding tussen siliciumoxide deeltjesdichtheid en celproliferatie 7. Maar de morfologische veranderingen die celproliferatie gemedieerde in eerdere werk waren meestal gerelateerd aan oppervlakte-ruwheid ontbreekt het vermogen in het nabootsen van vezels organisatorische 7,8 veranderingen. Een recente studie geprobeerd om een steiger die de unieke collageen vezeloriëntaties nagebootst met behulp van een nieuwe collector voor elektrospinnen 9 fabriceren. Hoewel deze studie geslaagd in het produceren van een steiger met zowel uitgelijnd en willekeurige vezels, is het niet aan de geleidelijke veranderingen tentoongesteld in de inheemse weefsels na te bootsen. Ook in het produceren van afzonderlijke componenten, met een onmiddellijke verandering van afgestemd op willekeurige oriëntatie, de biomechanische eigenschappen van deze steiger aanzienlijk afgenomen. Geen eerdere werk heeft kunnen toepasselijke nanovezel steigers te produceren met continue gradaties in vezeloriëntaties uit uitgelijnd en willekeurige geweest. Onze recente studie heeft aangetoond succesvol recreatie van nanovezel steigersmet gradaties aan vezels organisatie die mogelijk de inheemse collageen organisatie op pees-to-bone inbrengen 10 kan nabootsen. Dit werk beoogt de protocollen voor de productie van nanovezels scaffolds met een structuur die lijkt op die van vezels organisatie in de natieve pees naar botweefsel-interface aanwezig. Gradiënt nanovezel structuren zijn mogelijk verregaande toepassingen in een verscheidenheid van terreinen. We concentreerden ons op de applicaties om tissue engineering van de pees-to-bone inbrengen site door het combineren van onze steigers met-vet-afgeleide stamcellen (ADSCs) die al worden gebruikt voor weefselregeneratie op diverse ondergronden 11-14. Daarnaast ADSCs zijn zeer vergelijkbaar in de natuur te beenmerg stamcellen in termen van multipotentie en hun bron is er in overvloed die kan worden geoogst met behulp van een eenvoudige liposuctie procedure 15,16. Zaaien deze cellen te gradated nanovezel steigers verder verbetert hun tissue technische toepassingen door de gecontroleerde verdeling van de cellen die potentieel kunnen differentiëren in verschillende weefsels. In aanvulling op het zaaien van stamcellen, kunnen nanovezels worden ingekapseld met signaalstoffen voor de regulatie van cellulaire respons. Koppeling nanoencapsulation de organisatorische verloop van deze scaffolds maakt voor de studie van cellulaire gedrag of mogelijke implantaatontwerpen en coatings. Inkapseling van functionele moleculen zoals bone morphogenetic protein 2 (BMP2), waarvan is aangetoond dat osteoblastdifferentiatie 15,16 induceren, zou verdere versterking van de tissue engineering toepassingen van deze scaffolds 10.

<table><tbody><tr><td>Polycaprolactone</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>440744</td><td></td></tr><tr><td>N,N-Dimethlyformamide</td><td>Fisher Chemical</td><td>D-119-1</td><td></td></tr><tr><td>Dichloromethane</td><td>Fisher Chemical</td><td>AC61093-1000</td><td></td></tr><tr><td>Coumarine 6</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>546283</td><td></td></tr><tr><td>Adipose Derived Stem Cells</td><td>Cellular engineering Technologies</td><td>HMSC.AD-100</td><td></td></tr><tr><td>Fetal Bovine Serum</td><td>Life Technologies</td><td>26140-111</td><td></td></tr><tr><td>Fluoresceïne Diacetaat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F7378</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E7023</td><td></td></tr><tr><td>Trypsine-EDTA</td><td>Invitrogen</td><td>25300-054</td><td></td></tr><tr><td>α-Gemodificeerd Eagle's Medium</td><td>Invitrogen</td><td>a10490-01</td><td></td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Fisher Scientific</td><td>s25120a</td><td></td></tr><tr><td>Fosfaatbufferoplossing</td><td>Invitrogen</td><td>10010023</td><td></td></tr><tr><td>Glazen platen</td><td>VWR international, LLC</td><td>101412-842</td><td></td></tr><tr><td>Spuitpomp</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-831-200</td><td>Enkele spuit</td></tr><tr><td>Ultrasoonreiniger</td><td>Branson</td><td>1510</td><td></td></tr><tr><td>Gelijkstroom-voeding met hoog voltage</td><td>Gamma High Voltage Research</td><td>ES30</td><td></td></tr><tr><td>Rasterelektronenmicroscoop</td><td>FEI</td><td>Nova 2300</td><td></td></tr><tr><td>Fluorescentiemicroscoop</td><td>Zeiss</td><td>Axio Imager 2</td><td></td></tr></tbody></table>

electrospun nanovezel steigers met gradaties in fiber organisatie

Electrospun Nanofiber Scaffolds with Gradations in Fiber Organization

Het doel van dit protocol is om een eenvoudige methode te rapporteren voor het genereren van nanovezelschalmen met gradaties in vezelorganisatie en hun mogelijke toepassingen te testen in het beheersen van celmorfologie/oriëntatie. De nanovezelorganisatie wordt beheerst met een nieuw fabricageapparaat dat de geleidelijke afname van vezelorganisatie in een schaalmoeder mogelijk maakt. Het veranderen van de uitlijning van vezels wordt bereikt door de afzettingstijd van willekeurige elektrogesponnen vezels op een eenzijdig uitgelijnde vezelmatten te verminderen. Door de collector te bedekken met een bewegende barrière/masker, langs dezelfde as als vezelafzetting, wordt de organisatiestructuur gemakkelijk gecontroleerd. Voor weefsel engineering doeleinden kunnen vetafgeleide stamcellen op deze schalmen worden gezaaid. Stamcellen ondergaan morfologische veranderingen als gevolg van hun positie op de gevarieerde organisatiestructuur en kunnen potentieel differentiëren in verschillende celtypen afhankelijk van hun locaties. Bovendien verbetert de gradiëntorganisatie van vezels de biomimicry van nanovezelschalmen zodat ze de natuurlijke oriëntaties van collageennanovezels op de pees-tot-bot invoegplaats beter nabootsen in vergelijking met traditionele schalmen. Door middel van nano-incapsulatie bieden de gradiëntvezels ook de mogelijkheid om chemische gradiënten in vezelschalmen te construeren en daarmee hun potentiële toepassingen in snelle screening van cel-materiaal interactie en interfaasheling van weefsel verder te versterken. Deze techniek maakt de productie van continue gradiëntschalmen mogelijk, maar kan ook potentieel vezels in discrete stappen produceren door de beweging van de bewegende barrière/masker op een discrete manier te controleren.

Met dit protocol, een vezelmat met een organisatorische gradiënt werd gevormd. Figuur 3 toont de SEM beelden die op verschillende locaties op de nanovezel schavot. Kwalitatief kan worden vastgesteld dat er een overgang van het uniaxiaal uitgelijnde vezels bij 0 mm (figuur 3A) om een willekeurige vezel assortiment 6 mm (Figuur 3D). De FFT geeft een kwantitatieve waarde voor de vezel uitlijning details over de kwantitatieve processen gedetailleerd hier 19. Veze...

Hier presenteren we een protocol om elektrogesponnen nanovezel steigers met gradated organisatie van vezels fabriceren en hun toepassingen verkennen in het reguleren van de cel morfologie / oriëntatie. Verlopen met betrekking tot fysische en chemische eigenschappen van de nanovezel scaffolds biedt een grote verscheidenheid aan toepassingen op biomedisch gebied.

Electrospun Nanovezel Steigers met gradaties in Fiber Organisatie

The goal of this protocol is to report a simple method for generating nanofiber scaffolds with gradations in fiber organization and test their possible ...

Deze fabricagetechniek maakt de productie mogelijk van nanofiber-scaffolds met een gradiënt in de organisatie van de vezels. Een graduele organisatie vergroot het nut van nanofiber-scaffolds in het biomedische veld. Electrospinning biedt de mogelijkheid om nanofiber-scaffolds op nanoschaal met grote oppervlakten te produceren.De fabricage vindt plaats door een polymeer te combineren met een vluchtig oplosmiddel; wanneer deze oplossing vervolgens met een constante snelheid door een spuit wordt geleid, zorgt een aangelegde hoge spanning voor het opladen van de oplossing en het uitrekken van het polymeer terwijl het uit de naaldpunt komt. Het resultaat is een droge polymeervezel op nanoschaal die op verschillende manieren kan worden opgevangen voor diverse toepassingen. In dit protocol hebben we een polycaprolactoon-polymeer op een gap-collector gesponnen om een substraat van uitgelijnde vezels te vormen.Vervolgens gebruikten we een geleidelijk bewegend masker om dit substraat af te dekken terwijl er willekeurige PCL-vezels werden afgezet. Hallo, mijn naam is Carl Kalala, uit het laboratorium van Dr. Xing.Wij zijn verbonden aan de afdeling Farmaceutische Wetenschappen en het programma

electrospun-nanofiber-scaffolds-with-gradations-in-fiber-organization

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Het proces van electrospinning polymeren voor tissue engineering en cel cultuur wordt behandeld in dit artikel. In het bijzonder, is de electrospinning van fotoreactieve macromers met extra verwerkingsmogelijkheden van photopatterning en multi-polymeer electrospinning beschreven.

Electrospinning Stapel-Polymer Stellingen voor Tissue Engineering en Cell Culture

Uitgelijnd electrospun vezels direct de groei van neuronen in vitro en zijn een potentieel onderdeel van de zenuw regeneratie steigers. We beschrijven een procedure voor het bereiden van electrospun vezels substraten en de serum-vrije cultuur van primaire rat E15 sensorische (DRG) en de motor neuronen. Visualisatie van de neuronen door middel van immunocytochemie is ook inbegrepen.

De cultuur van primaire motorische en sensorische neuronen in de gedefinieerde media op electrospun Poly-L-lactide Nanovezel Steigers

Electrospinning technieken kan een verscheidenheid van nanofibrous scaffolds voor tissue engineering of andere toepassingen. We beschrijven hier een procedure om de parameters van de electrospinning oplossing en apparatuur te optimaliseren om vezels te verkrijgen met de gewenste morfologie en uitlijning. Veel voorkomende problemen en het oplossen van problemen technieken worden ook gepresenteerd.

Electrospinning Fundamentals: Het optimaliseren van Solution en Apparatuur Parameters

Electrospun steigers kunnen worden verwerkt post-productie voor tissue engineering toepassingen. Hier beschrijven we methoden voor het spinnen complexe steigers (door opeenvolgende spinnen), voor het maken van dikkere steigers (door meerdere lagen met behulp van warmte of damp gloeien), voor het bereiken van steriliteit (aseptische productie of sterilisatie post-productie) en zorgt voor een juiste biomechanische eigenschappen.

Postproduction Verwerking van electrospun Vezels voor Tissue Engineering

Biocompatibele pH responsieve sol-gel nanosensors kan in poly (melkzuur-co-glycolzuur) (PLGA) electrospun steigers worden opgenomen. De geproduceerde zelfrapportage steigers kunnen worden gebruikt voor in situ bewaking van micromilieu omstandigheden tijdens het kweken van cellen op de scaffold. Dit is gunstig als de 3D cellulaire construct kan in real-time zonder de proef.

Zelfrapportage Stellingen voor 3-dimensionale Cultuur van de Cel

Dit protocol combineert elektrospinnen en microsferen om weefselgeëngineerde scaffolds te ontwikkelen om neuronen te richten. Het zenuwgroeifactor werd ingekapseld in PLGA-microsferen en elektrogespunnen in hyaluronzuur (HA) vezelige scaffolds. De bioactiviteit van het eiwit werd getest door de scaffolds te zaaien met primaire kippendorsaalwortelganglia en 4-6 dagen te kweken.

Elektrospinproces Growth Factor Releasing microsferen in Stapel- Steigers

Synthese en de fabricage van electrospun lange vezels verspreid over een grotere storting gebied via een nieuw ontworpen verzamelaar uit een roman biologisch afbreekbaar polymeer genoemd poly (glycerol-dodecanoaat) (PGD) werd gemeld. De vezels waren in staat de groei van cellen afkomstig van muizen pluripotente stamcellen ondersteunen.

Electrospun Stapel Stellingen van Poly (glycerol-dodecanedioate) voor Engineering zenuwweefsel Van muis embryonale stamcellen

Vooruitgang in biomateriaaltechnologieën maakt de ontwikkeling van driedimensionale constructen met meerdere celtypen mogelijk. We hebben electrospinning protocollen ontwikkeld om drie individuele scaffolds te produceren om de belangrijkste structurele cellen van de luchtweg te kweken en zo een 3D in vitro model van de wand van de bronchiolen in de luchtweg te bieden.

Aanpassing van de elektrospinproces te bieden drie unieke omgevingen voor een Tri-layered<em&gt; In Vitro</em&gt; Model van de Airway Muur

Dit protocol fungeert als een uitgebreide richtsnoer te fabriceren steigers via electrospinning met polymeer in een directe schrijven-modus smelt. Wij systematisch overzicht van het proces en de juiste parameterinstellingen definiëren voor het bereiken van gerichte steiger platforms.

Electrospinning schrijven van driedimensionale Poly(ε-caprolactone) steigers met controleerbare Morphologies voor Tissue Engineering toepassingen smelten

Dit artikel demonstreert de techniek van het uitbreiden van een traditionele, twee-dimensie (2D) electrospun nanofiber mat in een drie-dimensie (3D) steiger door de drukverlaging subkritische CO2 vloeistof. Deze augmented steigers zijn 3D, nauw mimic cellulaire nanotopographic signalen, en het behoud van de functies van biologische moleculen ingekapseld binnen de nanofibers.

Expansie van twee-dimensie Electrospun Nanofiber matten in de steigers van de drie-dimensie

Leer elektrospinnen van nanovezelsteigers met gradaties in vezelsamenstelling voor weefselengineering met polycaprolactone. Deze methode reguleert celmorfologie en oriëntatie voor biomedische toepassingen.

Electrospun Nanovezel Steigers met gradaties in Fiber Organisatie

Meer video's verkennen