Электропрядения Основы: Оптимизация решений и аппараты Параметры

В этом эксперименте демонстрируется электроспиннинг нановолоконных скаффолдов для внеклеточных структур клеточной поддержки in vitro и in vivo. Начните с выбора полимерного растворителя и геометрии коллектора, подходящей для желаемого типа нановолокон. Наиболее важным этапом этого процесса является определение критической концентрации запутывания, выше которой можно формировать волокна.

Далее необходимо настроить систему для определения диаметра, плотности и выравнивания волокон. Желаемая электронная микроскопия указывает на различные виды волокон, которые можно прясть. Было показано, что эти нановолоконные каркасы с электроспиннингом ускоряют созревание, улучшают рост и направляют миграцию клеток, готовых к пробирке.

Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, будут испытывать трудности, потому что электроспиннинг может быть привередливым процессом. Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, поскольку шаги оптимизации аппарата трудно понять без какого-либо предварительного опыта электроспиннинга. При выборе полимера и растворителя для электропрядения учитывайте такие характеристики, как биоразлагаемость, термопластичность и сшиваемость с учетом вашего возможного применения.

Затем определите подходящие необходимые средства индивидуальной защиты на основе вашего выбора. Затем выберите подложку для сбора нановолокон, например стеклянную, пластиковую, металлическую или кремниевую пластину. Теперь выберите геометрию коллектора.

Хаотично выровненные волокна собираются на неподвижных пластинах. В то время как выровненные волокна могут быть собраны на быстро вращающихся колесах, барабаны, стержни или параллельные пластины гарантируют, что коллектор является проводящим и остается изолированным таким образом, что его можно заземлить без заземления соседних объектов. В случае вращающихся коллекторов колесо должно быть изолировано от своей оси.

Чтобы аппроксимировать критическую концентрацию запутанности, опытным путем подготовьте несколько потенциальных концентраций полимеров из них, выберите концентрацию, которая течет. Раствор должен представлять собой вязкую жидкость, но не гель. Теперь настройте электроспиннинговый аппарат.

Шприц следует расположить на расстоянии 20 сантиметров от коллектора, для начала загрузить шприцевой насос выбранным раствором и установить скорость насоса таким образом, чтобы любая капля раствора, вытертая с наконечника, была немедленно заменена. Заземлите коллектор и прикрепите высоковольтный провод к пластине проводника. Убедитесь, что источник питания установлен на ноль, прежде чем начать вращение колеса, медленно увеличивая напряжение, следите за биением раствора на кончике иглы и наблюдайте за потоком.

Продолжайте регулировать напряжение для получения длинного и стабильного потока. Если постоянный поток не может быть получен, сначала отрегулируйте концентрацию полимерного раствора. Если поток плохо виден, используйте темный матовый фон и разместите однонаправленный источник света между зрителем и потоком.

Иногда полимерный раствор капает прямо вниз с наконечника шприца, не привлекая колесо. В этом случае убедитесь, что пластина проводника соприкасается с наконечником иглы, а коллектор соприкасается с землей. Если капля полимерного раствора на кончике шприца наклонена в сторону колеса, но не образует струи, увеличьте напряжение.

Вносите коррективы, изменяя расстояние и напряжение до тех пор, пока не станет виден постоянный поток. Когда на кончике шприца образуются большие полимерные шарики, смахните шарик бумажным полотенцем, прикрепленным к непроводящей палочке. Для того чтобы скорректировать колеблющиеся или виляющие струи, убавьте напряжение или увеличьте расстояние между наконечником шприца и колесом.

Если струя продолжает вилять, используйте полимер более высокой концентрации или добавьте в раствор немного растворителя с более медленным испарением. Видимый. Устойчивые потоки, которые обеспечивают заметный контакт с колесной парой с высокой скоростью вращения, обеспечивают высочайшее качество равномерности и выравнивания, улучшая длину и равномерность короткого и прерывистого потока. Увеличьте раствор полимера.

Добавьте еще медленно испаряющийся растворитель, или отрегулируйте напряжение. Иногда при сборе случайных волокон на неподвижной пластине волокна начинают образовывать листы или нити в воздухе. Это показатель того, что напряжение установлено слишком высоко.

Когда в волокнах будут обнаружены шарики, увеличьте полимерный раствор и убедитесь, что проводящая пластина постоянно контактирует с иглой, а заземленная проволочная щетка постоянно контактирует с колесом. Кроме того, следует постараться добиться стабильного потока. Струи плевков часто указывают на образование бисерных волокон.

Если волокна формируются в виде лент или сливаются вместе, используйте полимер с более высокой концентрацией или растворитель с более высокой скоростью испарения для коррекции волокон, образующих волны или бигуди. Увеличьте скорость вращения колеса или переместите кончик иглы подальше от коллектора. Кроме того, убедитесь, что пластина проводника и коллектор не вибрируют.

Иногда паузу нужно, в таком случае просто используйте быстро испаряющийся растворитель. Однако, если поры нежелательны, попробуйте добавить небольшое количество растворителя, который менее летуч, чем основной растворитель. Когда пылесборник движется на низких оборотах или в состоянии покоя, качество юстировки оставляет желать лучшего.

Увеличьте центровку за счет увеличения скорости вращения колеса. Нановолокна с электронным вращением эффективны при культивировании и изучении различных типов клеток. Например, первичные нейроны крыс могут быть окрашены на бета-тубулин и ядерный контрокрашивающий dpi.

Важно отметить, что волокна также могут быть визуализированы, когда краситель, такой как серный рубец, включается в прядильный раствор после его развития. Этот метод позволил исследователям в области биоматериалов и клеточной биологии изучить взаимодействия между клетками и различными нанотопографическими особенностями и геометриями. Не стоит забывать, что работа с высоким напряжением может быть крайне опасной, и всегда следует принимать меры предосторожности, чтобы изолировать оператора от аппарата во время выполнения этой процедуры.