Electrospinning tekniker kan skapa en mängd nanofibrous ställningar för tissue engineering eller andra program. Vi beskriver här ett förfarande för att optimera parametrar electrospinning lösningen och apparater för att få fibrer med önskad morfologi och anpassning. Vanliga problem och felsökning tekniker presenteras också.
Electrospun nanofiber ställningar har visat att påskynda mognaden, förbättra tillväxt och direkt migration av celler in vitro. Electrospinning är en process där en laddad polymer jet samlas på en jordad samlare, en snabbt roterande samlare resultat i linje Nanofiber stillastående samlare resultera i slumpmässigt orienterade fibrer mattor. Den polymera jet bildas när en tillämpad elektrostatisk laddning övervinner ytspänningen av lösningen. Det finns en lägsta koncentration för ett visst polymer, det så kallade kritiska fastna koncentration, under vilken en stabil jet inte kan uppnås och inga Nanofiber kommer att ligga – även om nanopartiklar kan uppnås (elektrospray). En stabil Jet har två domäner, en strömmande segment och en piska segment. Medan piska jet är oftast osynlig för blotta ögat, är den strömmande segmentet ofta synlig under lämpliga ljusförhållanden. Observera längd, tjocklek, konsistens och förflyttning av strömmen är användbar för att förutsäga anpassning och morfologi av Nanofiber bildas. En kort, ojämn, inkonsekvent, och / eller oscillerande ström är ett tecken på en rad problem, bland annat dålig fiber justering, beading, stänk och KRUSIDULL eller vågigt mönster. Strömmen kan optimeras genom att justera kompositionen av lösningen och konfiguration av electrospinning apparater och därmed optimerar inriktning och morfologi av fibrerna som produceras. I detta protokoll presenterar vi ett förfarande för att inrätta en grundläggande electrospinning apparat, empiriskt närma kritiska fastna koncentrationen av en polymer lösning och optimera electrospinning processen. Dessutom diskuterar vi några vanliga problem och felsökning tekniker.
Notera: Majoriteten av de exempel som presenteras här behandlar electrospinning poly-L-mjölksyra (PLLA) Nanofiber. Detta är helt enkelt eftersom PLLA är den vanligaste snurrade polymer i vårt laboratorium. Men vi har även framgångsrikt använt dessa metoder för att electrospin andra polymerer (t.ex. PLGA, PCL, PS) och tror att de tekniker som presenteras här är lätt att tillämpa för de flesta medel-till hög molekylvikt polymera lösningar.
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av NIH K08 EB003996 och den förlamade Veterans of America Research Foundation 2573.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
High voltage DC power supply | Gamma High Voltage | ES40P-5W | ||
Syringe pump | KD Scientific | KDS100 | ||
Aluminum foil | Reynolds | |||
Blunt metal tips, 23ga | Fisher | 13-850-102 | ||
Polypropylene syringe | BD | 309585 | ||
Rotating or stationary collector | Custom built | |||
Various alligator clips and wires | ||||
Dimethylformamide | Fisher | AC11622-0010 | ||
Chloroform | Fisher | AC42355-0040 | ||
PLLA | Boehringer Ingelheim | Resomer L210 | ||
PLGA 85:15 | Sigma | 43471 | ||
Carbon tape | Ted Pella | 13073-1 |