Изготовление биоактивными, PCL основе "Self-установки" памятью формы полимеров Scaffold

Общая цель следующего эксперимента заключается в изготовлении полимера с памятью формы или каркаса SMP, способного самостоятельно встраиваться в нерегулярный черепно-челюстно-лицевой дефект, чтобы способствовать остеоинтеграции и заживлению OS. Это достигается за счет предварительного формования шаблона плавленой соли, использования литья на растворителях и фотохимического отверждения поликапролактона di acrl. Над солевым шаблоном образуется каркас с высокой взаимосвязанной пористостью, необходимой для остеопроводимости.

В качестве второго шага каркас покрывается полидофамином, который обеспечивает биологическую активность. Далее каркас обрабатывается теплым солевым раствором, что позволяет установить его под пресс в модель нестандартной формы. Получены результаты дефектов, которые показывают самоподгонку, плохую взаимосвязанность и биологическую активность на основе результатов пресс-подгонки, сканирования электронной микроскопии и формирования гидроксиаппетита in vitro.

Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как аутотрансплантация, заключается в том, что достигнутая конформная посадка критически поддерживает остеоинтеграцию и заживление костей. Эту процедуру демонстрирует Линдси Нейл, аспирант-исследователь в моей лаборатории. Чтобы начать приготовление каркаса, сначала процедите хлорид натрия через сито 425 микрон и переложите 1,8 грамма его в трехлитровый стеклянный флакон четырьмя порциями, медленно добавьте в флакон 146 миллиграммов деионизированной воды, перемешивая металлическим шпателем.

После каждого добавления закрывайте флакон крышкой, оборачивайте его тканью и помещайте вертикально в центрифужную пробирку. Центрифугируйте пробирку в течение 15 минут, прежде чем снять крышку и дать раствору высохнуть на воздухе в течение ночи. После синтеза P-C-L-D-A, как указано в текстовом протоколе, приготовьте раствор мацера, содержащий 150 мг P-C-L-D-A на миллилитр хлорметана, в стеклянном флаконе, закройте флакон, заверните его в фольгу и закрутите в течение одной минуты.

Далее приготовьте фотоинициатор раствор, содержащий 115 миллиграмм ДМП в одном миллилитре одного винила, двух пероне в стеклянном флаконе. Снова закройте флакон крышкой, заверните его в фольгу и заверните на одну минуту. Внесите пипеткой раствор фотоинициатора в раствор мацеры, чтобы получить смесь 15% по объему, и переведите флакон в течение одной минуты.

Далее заверните флакон с солевым каркасом в фольгу и добавьте фотоинициатор смеси для мацера до тех пор, пока соль не будет покрыта. Закройте флакон крышкой, заверните его в ткань и поместите вертикально в пробирку для центрифуги. Центрифугируйте пробирку в течение 10 минут.

Далее снимите фольгу, откройте флакон и подвергните раствор воздействию ультрафиолета в течение трех минут. Затем дайте раствору высохнуть на воздухе в течение ночи и разбейте стекло, чтобы снять верхнюю часть флакона с помощью пинцета. Перенесите скаффолд в раствор этанола один к одному на четыре дня, ежедневно меняя раствор.

Наконец, снимите строительные леса SMP и высушите их на воздухе в течение ночи. Чтобы сначала нанести полидофаминовое покрытие, вставьте иглу 20-го калибра на полпути через каркас SMP, а затем оберните проволоку вокруг ступицы иглы. Погрузите скаффолд в 200 миллилитров размешивающего раствора дофамина и держите ступицу иглы над раствором, закрепив проволоку на краю стакана.

Далее поместите шприц в ступицу иглы и потяните за поршень, чтобы удалить воздух из леса. После полного дегазирования оставьте леса погруженными в воду на 16 часов. Извлеките скаффолд из раствора и выньте иглу.

Затем промойте каркас деионизированной водой и высушите его в вакуумной печи при комнатной температуре в течение 24 часов. Поместите строительные леса в сушильную печь при температуре 85 градусов Цельсия на один час. Наконец, снимите строительные леса и дайте им остыть до комнатной температуры.

Сначала подготовьте модель дефекта, просверлив неправильную пустоту со средним диаметром около шести миллиметров в листе жесткого пластика толщиной пять миллиметров. Затем погрузите каркас SMP в стакан с деионизированной водой при температуре около 60 градусов Цельсия на две минуты. Убедитесь, что скаффолд заметно размягчился, используя пинцет для манипуляций с его формой.

Извлеките размягченный каркас из воды с помощью пинцета и вдавите его вручную в дефектную модель. Дайте лесам остыть до комнатной температуры, а затем снимите их с дефектной модели. Обратите внимание на новую фиксированную временную форму, чтобы визуализировать заливку, взаимосвязь и размер.

Сначала погрузите каркас SMP в жидкий азот на одну минуту с помощью пинцета. Затем разломайте скаффолд посередине чистым лезвием бритвы. Затем закрепите одну из половин каркаса сломанной поверхностью вверх на предметный столик для образца.

С помощью углеродной ленты напылением покрыть каркас золотом и платиновым сплавом на глубину примерно до четырех нанометров. Загрузите образец в СЭМ, а затем получите изображение с ускоряющим напряжением от 10 до 15 киловольт. Охарактеризовать биоактивность in vitro.

Сначала разрежьте цилиндрический лес SMP пополам по круговой кромке с помощью чистого лезвия. Поместите одну половину каркаса в трубку, содержащую 30 миллилитров имитируемой жидкости организма, а затем поместите трубку в стационарную водяную баню при температуре 37 градусов Цельсия через 14 дней. Снимите каркас с трубки и дайте ему высохнуть на воздухе в течение 24 часов.

Затем закрепите скаффолд поверхностью разреза вверх на предметном столике электронного микроскопа с помощью углеродной ленты. Затем покройте поверхность каркаса золотым и платиновым сплавом на глубину примерно четыре нанометра. Как и раньше, загрузите образец в РЭМ и захватите изображение при ускоряющем напряжении от 10 до 15 киловольт.

Скаффолд SMP становится податливым при нагревании при температуре 60 градусов Цельсия и может быть установлен в модели с дефектами. После охлаждения до комнатной температуры строительные леса SMP снимаются и сохраняют свою новую неподвижную временную форму. На сканирующей электронной микрофотографии непокрытого SMP-каркаса показана структура пор и сильно взаимосвязанная морфология.

Биологическая активность G-каркаса SMP, покрытого полидофамином, проявляется в образовании гидроксиапатита в порах, как показано на сканирующей электронной микрофотографии. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее представление о том, как приготовить биоактивный самоподгоняющийся полимерный каркас с памятью формы с использованием процесса, включающего литье растворителем на несколько солевых шаблонов, выщелачивание частиц и нанесение полидофаминового покрытия.