Traitement post-production des fibres électrofilées de génie tissulaire

Résumé

Échafaudages électrofilées peuvent être traitées de post-production pour les applications d'ingénierie tissulaire. Nous décrivons ici les méthodes de filature échafaudages complexes (par filage consécutives), pour faire plus épais échafaudages (par le multi-couches en utilisant la chaleur ou de vapeur recuit), pour atteindre la stérilité (production aseptique ou la stérilisation post-production) et pour la réalisation appropriées des propriétés biomécaniques.

Résumé

Électrofilage est un procédé couramment utilisé et polyvalent pour produire des échafaudages, souvent biodégradables) pour l'ingénierie tissulaire en 3D. ^{1, 2, 3} De nombreux tissus in vivo l'objet d'une distension biaxiale à des degrés divers tels que la peau, la vessie, du plancher pelvien et même le palais dur que les enfants croître. En produisant des échafaudages à ces fins, il est nécessaire de développer des échafaudages de appropriées propriétés biomécaniques (si réalisée sans ou avec des cellules) et qui sont stériles à usage clinique. L'objectif de ce papier n'est pas la façon d'établir les paramètres de base (électrofilage comme il existe une littérature abondante sur électrofilage), mais sur la façon de modifier filé la post-production échafaudages pour les adapter à des fins d'ingénierie tissulaire - ici l'épaisseur, les propriétés mécaniques et la stérilisation (obligatoire pour les utilisation clinique) sont considérés et nous décrivons aussi comment les cellules peuvent être cultivées sur des échafaudages et soumis à une contrainte biaxiale à les conditionner pour des applications spécifiques.

Électrofilage tend à produire des feuilles minces, comme le collecteur électrofilage est recouverte d 'isolation des fibres, il devient un mauvais conducteur de telle sorte que les fibres ne sont plus sur ce dépôt. Par conséquent, nous décrivons les approches pour produire structures plus épaisses par la chaleur ou la vapeur de recuit en augmentant la résistance des échafaudages, mais pas nécessairement l'élasticité. Filage séquentiels d'échafaudages de polymères différents pour parvenir à des échafaudages complexes est également décrite. Méthodologies de stérilisation peuvent affecter la force et l'élasticité des échafaudages. Nous comparons trois méthodes pour leurs effets sur les propriétés biomécaniques sur des échafaudages électrofilées du poly lactique-co-acide glycolique (PLGA).

L'imagerie de cellules sur des échafaudages et d'évaluation de la production de la matrice extracellulaire (ECM) des protéines par les cellules sur des échafaudages est décrite. La culture de cellules in vitro sur des échafaudages peut améliorer la force et l'élasticité échafaud, mais le génie tissulaire literature montre que les cellules ne parviennent souvent pas à produire ECM appropriée lorsqu'il est cultivé dans des conditions statiques. Il ya peu de systèmes commerciaux disponibles qui permettent de cellules en culture sur des échafaudages en vertu de régimes de conditionnement dynamiques -. Un exemple est le ElectroForce Bose 3100 qui peut être utilisée pour exercer un programme de conditionnement sur ​​les cellules dans des échafaudages tenue l'aide des poignées mécaniques au sein des médias chambre rempli ⁴ Une approche à un bioréacteur de culture cellulaire pour le budget distorsion contrôlée en 2 dimensions est décrite. Nous montrons que les cellules peuvent être induites à produire élastine dans ces conditions. Enfin l'évaluation des propriétés biomécaniques des échafaudages transformés cultivées avec ou sans cellules est décrite.

Protocole

1. Électrofilage des fibres aléatoires et alignés

Électrofilage crée de beaux réseaux fibreux en utilisant le potentiel électrique de dessiner une solution de polymère vers un collecteur de terre. Les collectionneurs peuvent être dans des formes très nombreuses et peuvent être statiques ou, plus couramment, en rotation. L'évaporation du solvant avant la solution arrive au niveau du collecteur et le jet se solidifie en une fibre.

Chaque polymère nécessite son propre ensemble de conditions nécessaires pour produire un type donné de fibres. La concentration du polymère, le solvant, la distance entre la solution....

Discussion

Électrofilage est une technique très populaire pour la production d'échafaudages pour l'ingénierie tissulaire. ^{14, 15, 16} Bien qu'il soit relativement simple à réaliser échafaudages électrofilées de base pour l'utilisation expérimentale de la technique est aussi complexe et multiforme avec de nombreuses variables. ⁶ Il existe de nombreuses études décrivant la façon dont le électrofilage paramètres déterminent l'échafaud produit. Dans cette étude l'accent est mis sur la post-.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Nom du réactif	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Polylactique-co-acide glycolique	Sigma-Aldrich
Acide polylactique	Sigma-Aldrich	81273	La viscosité inhérente ~ 2.0dl / g
Poly ε-caprolactone	Sigma-Aldrich
Poly-hydroxybutyrate-co-hydroxyvalérate 12:01	Goodfellow	578-446-59	PHB88/PHV12
Dichlorométhane	Sigma-Aldrich ou de Fisher	270997 ou D/1850/17	> 99,8% contient un stabilisant 50-150ppm amylène
50 multi-ballons colorés	Wilkinson Hardware Stores Ltd	0105790
De chèvre anti-IgG de lapin (FC): FITC	AbDserotec	STAR121F
De lapin anti-alpha humain élastine	AbDserotec	4060-1060
Vis GL45 PP 2 Port, pk / 2	SLS	1129750
4 ',6-diamidino-2-phénylindole dichlorhydrate	Sigma-Aldrich	32670
CellTracker vert CMFDA	Invitrogen	C7025
CellTracker rouge CMTX	Invitrogen	C34552