Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

وسطحي جدا وصديقة للبيئة الطريق إلى افتعال بولي (حمض اللاكتيك) السقالات مع متدرج مسام الحجم

Published: October 17, 2016 doi: 10.3791/54595

Protocol

1. سقالة تلفيق

  1. طحن كلوريد الصوديوم في الخلاط مختبر لمدة 20 دقيقة وجففها على سخان عند 100 درجة مئوية.
  2. وضع كلوريد الصوديوم المجفف (45 غرام في الساعة) في آلة النخل لمدة 30 دقيقة على أعلى تردد متاح بدون تحدث في الرنين. جمع ستة كسور الملح، والتي تتراوح بين 500 ميكرون الى 1000 ميكرون (M 500)؛ من 300 ميكرون إلى 500 ميكرون (M 300)؛ من 100 ميكرون إلى 200 ميكرون (100 م)؛ من 90 ميكرون إلى 100 (م 90). من 45 ميكرون إلى 65 ميكرون (M 45)، وأخيرا M 10 مع جزيئات الملح حجم أصغر من 45 ميكرون كما schematized في الشكل 1.
  3. فراغ تجف بين عشية وضحاها جميع المواد وذلك لتجنب انفصال متحلل بالماء أثناء معالجة. لكل مادة، حدد درجة حرارة من أجل تحقيق أقصى درجة من تجفيف دون التغلب على - في حالة البوليمرات - الانتقال الزجاج. لذلك، اختيار T = 90 درجة مئوية لمدة جيش التحرير الشعبى الصينى و T = 25 درجة مئوية لمدة PEG، T = 105 درجة مئوية لمدة كلوريد الصوديوم.
  4. تغذيةجيش التحرير الشعبى الصينى، PEG وكلوريد الصوديوم، مع تكوين الوزن نسبة 20/5/75 على التوالي، لتشغيل دفعة خلاط في T = 190 درجة مئوية و n = 60 دورة في الدقيقة ثم معالجتها حتى تحقيق قيمة ثابتة من عزم الدوران، وعادة بعد حوالي 10 دقائق. بعد ذلك، وجمع بسرعة المواد الناتجة.
  5. إعداد أحادية الطبقات باستخدام اضغط المختبرات التي تعمل على 210 درجة مئوية، وضعت يمزج في قوالب اسطوانية المناسبة التي يبلغ قطرها 10 ملم وارتفاعه 3 مم والاحتفاظ بها لمدة 60 ثانية في الضغط المحيط و 3 دقائق في 180 شريط . بعد ذلك، تبريد يمزج في درجة حرارة الغرفة، والحفاظ على ضغط 180 بار.
  6. جمعية ثلاث طبقات عبر ضغط صب
    1. إعداد كل طبقة واحدة وبنفس الطريقة التي وصفها في (1.5) ولكن باستخدام قوالب مختلفة، أي التي يبلغ قطرها 10 ملم وارتفاعه 1 مم. وأخيرا، يجب الحصول 6 الأقراص التي يبلغ قطرها 10 ملم وارتفاعه من 1 ملم، تحتوي على ستة أحجام الجسيمات مختلفة: M 500، M 300، 100 م،
    2. فوص تجميع ثلاث طبقات سقالة ألف (TLS أ)، تتراكم M 500، M 300 و 100 م داخل القالب الأسطواني وضغط العفن لهم في الصحافة المختبرات التي تعمل على 210 درجة مئوية لمدة 60 ثانية في الضغط المحيط و 3 دقائق في 180 شريط ثم يبرد في درجة حرارة الغرفة، والحفاظ على ضغط 180 بار.
      ملاحظة: إعداد TSL ب التراص على كل M 90، M 45 و M 10 في نفس القوالب وإجراء عملية أخرى صب ضغط باتباع نفس الإجراءات التي تستخدم لTLS أ.
  7. إزالة الأقراص من قوالب اسطوانية ووضعها في الغليان المنزوعة حمام مائي، من دون اثارة. 3 ساعة بعد إزالة الهياكل التي يسهل اختراقها الناتجة من الحمام والسماح لهم الجافة لمدة 12 ساعة في درجة حرارة الغرفة في غطاء الكيميائية.

2. تحليل الصرفي

  1. تقييم الأشكال التضاريسية من السقالات بواسطة المجهر الإلكتروني.
    1. كسر العينات تحت النيتروجين السائل ثم نعلقعينات على كعب الألومنيوم باستخدام الشريط اللاصق الكربون. وأخيرا، تفل-coate مع الذهب لمدة 90 ق تحت جو الأرجون قبل التصوير من أجل تجنب التفريغ الكهربائي أثناء الاختبار.

3. سقالة مسام الحجم

  1. وضع الصور التي تم الحصول عليها عن طريق تحليل SEM مع برنامج معالجة الصور قادرا على التعرف على توزيع حجم المسام من السقالة.
    ملاحظة: في هذا العمل تم إجراء تحليل توزيع حجم المسام من استخدام البرمجيات القائمة على MATLAB-الموصوفة سابقا 33

4. المسامية

  1. وزن العينات قبل الترشيح وتقييم المسامية النظرية وفقا إلى التعبير التالي:
    المعادلة 1
    ملاحظة: م كلوريد الصوديوم، م PEG وM جيش التحرير الشعبى الصينى، هي على التوالي الكتلة النظرية من كلوريد الصوديوم، PEG، وجيش التحرير الشعبى الصينى، بافتراض يمزج متجانسة. تانه الكثافات (ρ) من كلوريد الصوديوم، PEG وجيش التحرير الشعبى الصينى هي على التوالي 2،16 جم / سم 1،12 جم / سم 3 ه 1،24 جم / سم 3.
  2. وزن العينات بعد الغسل والتجفيف وذلك لتقييم كثافة واضحة من العينات سقالة)، ومن ثم تقييم المسامية الحقيقية كما مقلوب النسبة بين كثافة واضحة من السقالة وكثافة غير قابلة للاختراق جيش التحرير الشعبى الصينى من قبل استخدام تعبير (2).
    ملاحظة: إنه يعبر عن النسبة بين حجم فارغة من السقالة وحجم الكامل للسقالة (فارغ + كامل).
    المعادلة 2

5. الخصائص الميكانيكية

  1. اختبار العينات تحت وضع الضغط باستخدام آلة الشد، ومجهزة خلية تحميل كيلو نيوتن 1. تعيين معدل الضغط ثابت من 1 ملم دقيقة -1.
  2. من أجل تحقيق أداء الميكانيكية من العينات في البيئة الفسيولوجية، تجهيز dynamometeص مع حمام تحتوي على (PBS)، (الرقم الهيدروجيني = 7.4) عند 37 درجة مئوية، وإجراء اختبار مع نفس الإعداد التي وصفها عند نقطة 5.1.
    1. قبل كل قياس في بيئة رطبة، نقع العينات مع برنامج تلفزيوني في قارورة فراغ لمدة 5 دقائق من أجل السماح لبرنامج تلفزيوني ملء جميع المسام. بعد ذلك، والسماح للالسقالات بالبقاء في برنامج تلفزيوني في 37 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة للوصول إلى درجة الحرارة المحددة نقطة.
  3. تحديد قوة التصاق بينية (IAS) بين طبقات TL ألف وTL B باستخدام بينية معدات اختبار قوة مصمم خصيصا، متصلة آلة اختبار الميكانيكية التالية طريقة وصفها في الأدب 32،34.
    1. إصلاح سقالة على منصة وضمان المحاذاة الصحيحة مع خلية الحمل وقاعدة الصوانى الجهاز. إرفاق عينات سقالة إلى بذرة اختبار الألمنيوم باستخدام مادة لاصقة لزوجة عالية ووضعها في معدات لاختبار.
    2. لاختبار حالة الرطب، هيدرات العينات في برنامج تلفزيوني لمدة 1 ساعة الحزب الثوري المؤسسيأو الاختبار. استخدام الخلايا تحميل كيلو نيوتن 1، تحت تحميل الشد المطبقة بمعدل سلالة من 1 ملم دقيقة -1.
      ملاحظة: خذ بعين الاعتبار أن الفشل قد تحدث إما في نهاية المطاف قوة الشد واحدة من طبقات أو بسبب التبطين في الواجهات. تقييم معيار المحاسبة الدولي باعتبارها القوة القصوى للمنحنى الإجهاد والانفعال.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

تم تقييم تأثير كلوريد الصوديوم حجم الجسيمات على بنية المسام من السقالات نوعيا وكميا من خلال التحقيق في التشكل من العينات وحساب توزيع حجم المسام عن طريق تحليل صورة، على التوالي الشكل 2A - معارض و الميكروسكوب SEM السقالات أحادية الطبقات الناتجة من الملح الرشح من المواد التي تحتوي على مختلف أحجام الجسيمات كلوريد الصوديوم.

المزيد من التفاصيل، M 500 (الشكل 2A) أظهرت المسام مع متوسط قطرها 500 ميكرون، وربما يرجع ذلك إلى كسر جزيئات الملح مع قطر أعلى من 500 ميكرون خلال خلط ذوبان. كما واضحة للعيان من نفس الرقم، وتتميز العمارة المسام من عدد قليل من المسام غير النظامية، وضعف مترابطة، وتحيط بها جدران من حوالي 10 ميكرون. تقارير الشكل 2B مورفولوجية M 300. وفي هذاحالة، تم العثور على المسام لعرض متوسط ​​قطرها ضمن نفس مجموعة من جزيئات الملح شغل خلال ذوبان خلط (300-500 ميكرون)، مما يؤكد عدم وجود الكسر جسيم حدث في عملية خلط ذوبان. تم العثور على مسام الجدران ليكون أرق (حوالي 5 ميكرون) من تلك التي لوحظت في M 500 طبقة. 100 م، (الشكل 2C)، يدل على بنية مسامية ذات النسقين، وتتميز شبكة غير متجانسة مكونة من المسامات الكبيرة (100-200 ميكرون) وتحيط بها أصغر. يوفر هذا الهيكل المسام على التواصل بشكل أفضل وزيادة كثافة المسام لوحدة الحجم، وعلى الرغم من تحديد ترقق حاد في سمك الجدران. مورفولوجية M 90، المقدمة في الشكل 2D، يظهر المسام مكعب تقريبا، موزعة بشكل متجانس في جميع أنحاء البوليمر، ويرجع ذلك إلى مجموعة أصغر حجم الملح (90-100 ميكرون) المستخدمة في هذه الحالة. كانت Micropores، ويرجع ذلك إلى PEG اذابة بوصفها الأنفاق الصغيرة داخل جدران أنه، في الواقع، تظهر صعبة للغاية. SEM صورة مجهرية من M 45، كما هو موضح في الشكل 2E، تعرض على كثافة عالية من المسام، والتي تتراوح أقطارها من 45 ميكرون إلى 65 ميكرون. M 10 (الشكل 2F) عرض أعلى كثافة من المسام لكل وحدة حجم، متوسط حجم المسام يساوي تقريبا 20 ميكرون، مع وجود درجة عالية من الترابط ورقيقة جدا (<1 ميكرون) الجدران.
الشكل 3A، و"، وهي" يعرض المقطع العرضي للTLS A، بعد عملية الترشيح، في تكبير مختلفة. في الشكل 3A أنه من الممكن أن تحدد بوضوح ثلاث طبقات، كل واحد يتميز متوسط مختلفة حجم المسام، في حين أن لوحات ل"و" الرجوع إلى M 100-M 300 و M 300-M المناطق 500 واجهة، على التوالي. كما واضحة للعيان، الجهاز كله لا تقدم أي انشقاقات داخلية ولا مصفوفة انقطاع بين الطبقات المختلفة. بالقياس، وذكرت TLS B وما يتصل بها من الواجهات في الشكل 3B، ب،ب ". وكشفت الصور التشكل مماثلة لتلك التي TLS A. في الحقيقة، ثلاث طبقات مع المسام من أحجام مختلفة ويمكن التعرف عليه بسهولة (لوحة ب)، في حين أن كلا M 10 M 45 (لوحة ب") وM 45 M أظهرت 90 (لوحة ب ") مناطق بينية لا يتساقط ولا انقطاع. كما هو متوقع، كل طبقة واحدة تحتفظ بنفس العمارة المسام بعد التجميع والرشح الخطوات.

تقارير الجدول 1 الرجوعية المرنة ضاغطة من المواد، وتقاس في الهواء (الجاف) وفي برنامج تلفزيوني (الرطب) البيئة. وقد وجدت هذه العقارات لاحقا زيادة رتيب مع حجم المسام يعني. يتم تحديد الرجوعية المرنة للأجهزة النهائية بشكل رئيسي من قبل طبقة منهما الأضعف (أي 100 م للTLS ألف وM 10 لTLS B) لكل من TLSS التحقيق. الجدول 2 تقارير معيار المحاسبة الدولي للTLS ألف وTLS B في البيئة الجافة والرطبة . لم يلاحظ أي البينية الظواهر التبطين، منذ فشلوقعت دائما في منتصف أضعف طبقات من TLS ألف (100 م) وTLS B (M 10). TLS وعرض أفضل أداء معايير الدولية للمحاسبة.

شكل 1
الشكل 1: الخطط من كلوريد الصوديوم الحبيبات الحبيبات من جزيئات كلوريد الصوديوم منخول ورموز عينة المقابلة.

الشكل 2
الشكل 2: مورفولوجيا السقالات أحادي الطبقة الميكروسكوب SEM السقالات أحادي الطبقة تتميز مختلف توزيعات حجم المسام: M 500 (أ)، شريط مقياس = 400 ميكرون. M 300 (ب)، شريط مقياس = 400 ميكرون. M 100 (ج)، شريط مقياس = 400 ميكرون. M 90 (د)، شريط مقياس = 200 ميكرون. M 45 (ه)، شريط مقياس = 40081؛ م وM 10 (و)، شريط مقياس = 100 ميكرون الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3)
. الشكل 3: مورفولوجيا السقالات ثلاث طبقات (أ، وهو '، وهو' ') الميكروسكوب SEM من ثلاث طبقات نوع سقالة ألف (TLS أ): (أ) كامل المقطع العرضي، شريط مقياس = 500 ميكرون. (أ ') M 100-M 300 واجهة، شريط مقياس = 250 ميكرون. (أ '') M 300-M 500 واجهة، شريط مقياس = 250 ميكرون. (ب، ب، ب '') الميكروسكوب SEM من ثلاث طبقات نوع سقالة ب (TLS ب): (ب) المقطع العرضي كامل، شريط مقياس 500 ميكرون. (ب ') M 10 M 45 واجهة، مقياس شريط. = 100 ميكرون. (ب '') M 45 M 90 واجهة، شريط مقياس = 100 ميكرون. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

عينة من الرموز الجاف - E (الأم) الرطب - E (الأم)
M 500 40.33 ± 6.04 33.23 ± 4.96
M 300 37.62 ± 6.89 31.42 ± 5.83
100 م 32.12 ± 5.11 28.03 ± 4.04
M 90 30.87 ± 4.93 26.91 ± 3.79
M 45 25.36 ± 5.82 22.83 ± 5.01
M 10 21 0.76 ± 3.91 19.87 ± 3.93
TL ل 33.08 ± 5.21 29.55 ± 4.09
TL B 22.31 ± 5.46 20.54 ± 3.87

الجدول 1: نتائج الميكانيكية ضاغطة معامل الشباب الضاغط لأحادية والسقالات بثلاث طبقات مع أحجام المسام مختلفة في بيئة رطبة وجافة. يتم إعطاء قيم وسائل ± SD.

عينة من الرموز الجافة - معيار المحاسبة الدولي رقم (باسكال) الرطب - معيار المحاسبة الدولي رقم (باسكال)
TL ل 350.8 ± 51.2 299.6 ± 35.1
TL B 262.3 ± 62.2 220.5 ± 31.3
ove_content "FO: المحافظة على together.within الصفحات =" 1 "> الجدول 2: يتم إعطاء سقالة بينية قوة التصاق بينية قوة التصاق نتائج الاختبار ليرة تركية ألف وTL (ب) في حالة جافة ورطبة القيم كما يعني ± SD..

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

الخطوة الأولى الحاسمة هي الأمثل من النخل الكفاءة. سيطرة عالية من حجم الجسيمات كلوريد الصوديوم أساسية لإعداد سقالة مع توزيع حجم المسام المطلوب. خطوة حاسمة أخرى هو تجنب كسر من الطبقات الوحيدة جيش التحرير الشعبى الصينى رقيقة خلال استخراج عينة من القالب. قد لا يكون تحليل ومعالجة الصور التمثيلي للجهاز كله.

خلال اختبارات الشد، يمكن للعينة المسيل للدموع بعيدا عن المعدات.

قبل النخل خطوة، والتأكد من أن الملح قد تم تجفيفها بشكل جيد من أجل الحصول على تحكم أكبر من حجم الجسيمات كلوريد الصوديوم. هذه المسألة أهمية خاصة لأصغر حجم الملح الجسيمات، وذلك بسبب استرطابية مرتفعة للغاية به. قبل خطوة صب ضغط، وتطبيق رقيقة تفلون رذاذ الطلاء على قوالب من أجل تسهيل إزالة عينة من القوالب. يجب أن يتم تحليل ومعالجة الصور من خلال النظر في صور مختلفة اتخذتمن مناطق مختلفة من سقالة للتأكد من أنها تمثل الجهاز كله. وأخيرا، قبل الشد الاختبارات (وخاصة تلك التي نفذت في بيئة رطبة)، بعناية تحقق لاصقة لعينة التصاق.

الحد الرئيسي للتقنية يكمن في استحالة الحصول على التدرج المستمر لحجم المسام. في الواقع، وصفت طريقة هنا يسمح تحقيق التدرج منفصلة من حجم المسام، لأنه يقوم على تجميع طبقات مختلفة. في معظم الحالات، سقالة متعددة الطبقات واضحة المعالم يمكن فضل لمتدرج بشكل مستمر واحد ولكن ليس من أي وقت مضى. هذا القيد قد تجاوز جزئيا عن طريق زيادة عدد الطبقات، وهذا بدوره سيؤدي إلى طبقات أرق، من الواضح أكثر صعوبة في التعامل معها.

مختلفة من العديد من التقنيات الإنتاج الأخرى، والاستراتيجية المعتمدة هنا يمكن اعتبار صديقة للبيئة، نظرا لأنه لا يتطلب أي المذيبات السامة يحتمل أن تكون خطرةبالنسبة للبيئة والخلايا والأنسجة الحية. وعلاوة على ذلك، يوفر الجسيمات الرشح تحكم عالية من كلا حجم المسام والمسامية التي ضبط على التوالي حجم وكمية من كلوريد الصوديوم المخلوطة مع جيش التحرير الشعبى الصينى.

التطورات المستقبلية لهذه التقنية تعتمد على إمكانية جمع طبقات تقديم اختلافات أخرى الكيماوي البدني. على سبيل المثال، يمكن للمرء أن تجميع البوليمرات الحيوية المختلفة أو تعزيز كل طبقة مع النانوية مختلفة، مثل هيدروكسيباتيت 28، nanocellulose 27، الجرافين 35 أو مشتقاته 9،36،37 من أجل توفير مزيد من الوظائف حتى 38. في الواقع، هذا الأسلوب يضمن السيطرة على ارتفاع مما يسمح بسهولة ضبط كل منطقة السقالة متعدد الطبقات. هذا التحدي تلعب دورا حاسما في ITE، حيث إن وجود متعدد طوري و / أو الهياكل الحيوية متباين الخواص التي تغير تدريجيا من نسيج واحد إلى آخر والمظاهر التقليدية للأنسجة واجهة، مثل الرباط إلى بواحد، وتر إلى العظام والغضاريف إلى العظام.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Poly(lactic acid) NatureWorks PLA 2002D
Poly(ethylene glycol) Sigma 83797-1KG-F
Sodium Cloride Sigma 793566-5KG-D
Phosfate Buffer Solution Sigma P5368-10PAK
Laboratory Mixer Brabender PLE 330 - Plasticorder
Laboratory Press Carver
Scanning Electron Microscopy Phenom-world ProX
Universal Testing Machine Instron 3365 (UK)
BioPuls Bath Instron, Norwood
Sieving Machine Endecotts E.V.F.1.
Vacuum Oven ISCO NSV9035
Precision Balance Sartorius AX224

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Scaffaro, R., Morreale, M., Lo Re, G., Mantia, F. P. La Degradation of Mater-Bi®/wood flour biocomposites in active sewage sludge. Polymer Degradation and Stability. 94 (8), 1220-1229 (2009).
  2. Scaffaro, R., Botta, L., Passaglia, E., Oberhauser, W., Frediani, M., Di Landro, L. Comparison of different processing methods to prepare poly(lactid acid)-hydrotalcite composites. Polymer Engineering & Science. 54 (8), 1804-1810 (2014).
  3. Thakur, V. K., Thakur, M. K. Recent advances in graft copolymerization and applications of chitosan: A review. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2 (12), 2637-2652 (2014).
  4. Thakur, V. K., Thakur, M. K. Recent advances in green hydrogels from lignin: A review. International Journal of Biological Macromolecules. 72, 834-847 (2015).
  5. Thakur, V. K., Kessler, M. R. Self-healing polymer nanocomposite materials: A review. Polymer. 69, 369-383 (2015).
  6. Thakur, V. K., Thakur, M. K. Recent trends in hydrogels based on psyllium polysaccharide: a review. Journal of Cleaner Production. 82, 1-15 (2014).
  7. Voicu, S. I., Condruz, R. M., et al. Sericin Covalent Immobilization onto Cellulose Acetate Membrane for Biomedical Applications. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 4 (3), 1765-1774 (2016).
  8. Scaffaro, R., Botta, L., Sanfilippo, M., Gallo, G., Palazzolo, G., Puglia, A. M. Combining in the melt physical and biological properties of poly(caprolactone) and chlorhexidine to obtain antimicrobial surgical monofilaments. Applied Microbiology and Biotechnology. 97 (1), 99-109 (2013).
  9. Scaffaro, R., Maio, A., et al. Synthesis and self-assembly of a PEGylated-graphene aerogel. Composites Science and Technology. 128, 193-200 (2016).
  10. Scaffaro, R., Botta, L., Gallo, G., Puglia, A. M. Influence of Drawing on the Antimicrobial and Physical Properties of Chlorhexidine-Compounded Poly(caprolactone) Monofilaments. Macromolecular Materials and Engineering. 12 (300), 1268-1277 (2015).
  11. Scaffaro, R., Lopresti, F., et al. Effect of PCL/PEG-Based Membranes on Actinorhodin Production in Streptomyces coelicolor Cultivations. Macromolecular bioscience. 16 (5), 686-693 (2016).
  12. Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta, L., Rigogliuso, S., Ghersi, G. Melt Processed PCL/PEG Scaffold With Discrete Pore Size Gradient for Selective Cellular Infiltration. Macromolecular Materials and Engineering. 301 (2), 182-190 (2016).
  13. Yousefi, A. -M., Hoque, M. E., Prasad, R. G. S. V., Uth, N. Current strategies in multiphasic scaffold design for osteochondral tissue engineering: A review. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 103 (7), 2460-2481 (2015).
  14. Gillette, B. M., Rossen, N. S., et al. Engineering extracellular matrix structure in 3D multiphase tissues. Biomaterials. 32 (32), 8067-8076 (2011).
  15. Seidi, A., Ramalingam, M., Elloumi-Hannachi, I., Ostrovidov, S., Khademhosseini, A. Gradient biomaterials for soft-to-hard interface tissue engineering. Acta Biomaterialia. 7 (4), 1441-1451 (2011).
  16. Son, J. S., Kim, S. G., et al. Hydroxyapatite/polylactide biphasic combination scaffold loaded with dexamethasone for bone regeneration. Journal of Biomedical Materials Research - Part A. 99 (4), 638-647 (2011).
  17. Sundararaghavan, H. G., Burdick, J. A. Gradients with depth in electrospun fibrous scaffolds for directed cell behavior. Biomacromolecules. 12 (6), 2344-2350 (2011).
  18. Zou, B., Liu, Y., Luo, X., Chen, F., Guo, X., Li, X. Electrospun fibrous scaffolds with continuous gradations in mineral contents and biological cues for manipulating cellular behaviors. Acta biomaterialia. 8 (4), 1576-1585 (2012).
  19. Nedjari, S., Schlatter, G., Hébraud, A. Thick electrospun honeycomb scaffolds with controlled pore size. Materials Letters. 142, 180-183 (2015).
  20. Yusong, P., Qianqian, S., Chengling, P., Jing, W. Prediction of mechanical properties of multilayer gradient hydroxyapatite reinforced poly(vinyl alcohol) gel biomaterial. Journal of Biomedical Materials Research - Part B Applied Biomaterials. 101 (5), 729-735 (2013).
  21. Kim, Y. B., Kim, G. Functionally graded PCL/β-TCP biocomposites in a multilayered structure for bone tissue regeneration. Applied Physics A: Materials Science and Processing. 108 (4), 949-959 (2012).
  22. Sudarmadji, N., Tan, J. Y., Leong, K. F., Chua, C. K., Loh, Y. T. Investigation of the mechanical properties and porosity relationships in selective laser-sintered polyhedral for functionally graded scaffolds. Acta biomaterialia. 7 (2), 530-537 (2011).
  23. Molladavoodi, S., Gorbet, M., Medley, J., Kwon, H. J. Investigation of microstructure, mechanical properties and cellular viability of poly(L-lactic acid) tissue engineering scaffolds prepared by different thermally induced phase separation protocols. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. 17, 186-197 (2013).
  24. Oh, S. H., Kim, T. H., Il Im, G., Lee, J. H. Investigation of pore size effect on chondrogenic differentiation of adipose stem cells using a pore size gradient scaffold. Biomacromolecules. 11 (8), 1948-1955 (2010).
  25. Lin, L., Gao, H., Dong, Y. Bone regeneration using a freeze-dried 3D gradient-structured scaffold incorporating OIC-A006-loaded PLGA microspheres based on β-TCP/PLGA. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 26 (1), 3 (2015).
  26. Yoo, D. Heterogeneous minimal surface porous scaffold design using the distance field and radial basis functions. Medical engineering & physics. 34 (5), 625-639 (2012).
  27. Soon, Y. -M., Shin, K. -H., Koh, Y. -H., Lee, J. -H., Choi, W. -Y., Kim, H. -E. Fabrication and compressive strength of porous hydroxyapatite scaffolds with a functionally graded core/shell structure. Journal of the European Ceramic Society. 31 (1-2), 13-18 (2011).
  28. Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta, L., Maio, A. Mechanical behavior of Polylactic acid/Polycaprolactone porous layered functional composites. Composites Part B: Engineering. 98, 70-77 (2016).
  29. Halili, A. N., Hasirci, N., Hasirci, V. A multilayer tissue engineered meniscus substitute. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 25 (4), 1195-1209 (2014).
  30. Bai, H., Wang, D., et al. Biomimetic gradient scaffold from ice-templating for self-seeding of cells with capillary effect. Acta Biomaterialia. 20, 113-119 (2015).
  31. Algul, D., Sipahi, H., Aydin, A., Kelleci, F., Ozdatli, S., Yener, F. G. Biocompatibility of biomimetic multilayered alginate-chitosan/β-TCP scaffold for osteochondral tissue. International Journal of Biological Macromolecules. 79, 363-369 (2015).
  32. Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta, L., Rigogliuso, S., Ghersi, G. Preparation of three-layered porous PLA/PEG scaffold relationship between morphology , mechanical behavior and cell permeability. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 54, 8-20 (2016).
  33. Lo Re, G., Lopresti, F., Petrucci, G., Scaffaro, R. A facile method to determine pore size distribution in porous scaffold by using image processing. Micron. 76, 37-45 (2015).
  34. Levingstone, T. J., Matsiko, A., Dickson, G. R., O'Brien, F. J., Gleeson, J. P. A biomimetic multi-layered collagen-based scaffold for osteochondral repair. Acta Biomaterialia. 10 (5), 1996-2004 (2014).
  35. Scaffaro, R., Botta, L., Maio, A., Mistretta, M. C., La Mantia, F. P. Effect of Graphene Nanoplatelets on the Physical and Antimicrobial Properties of Biopolymer-Based Nanocomposites. Materials. 9 (5), 351 (2016).
  36. Maio, A., Fucarino, R., Khatibi, R., Rosselli, S., Bruno, M., Scaffaro, R. A novel approach to prevent graphene oxide re-aggregation during the melt compounding with polymers. Composites Science and Technology. 119, 131-137 (2015).
  37. Maio, A., Agnello, S., et al. A rapid and eco-friendly route to synthesize graphene-doped silica nanohybrids. Journal of Alloys and Compounds. 664, 428-438 (2015).
  38. Maio, A., Giallombardo, D., Scaffaro, R., Piccionello, A. P., Pibiri, I. Synthesis of a fluorinated graphene oxide-silica nanohybrid: improving oxygen affinity. RSC Advances. 6 (52), 46037-46047 (2016).

Tags

الهندسة الحيوية، العدد 116، ظيفيا سقالة متدرج، واجهة هندسة الأنسجة، تذوب خلط، الجسيمات الترشيح، مسام الحجم التدرج، جيش التحرير الشعبى الصينى، PEG
وسطحي جدا وصديقة للبيئة الطريق إلى افتعال بولي (حمض اللاكتيك) السقالات مع متدرج مسام الحجم
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta,More

Scaffaro, R., Lopresti, F., Botta, L., Maio, A., Sutera, F., Mistretta, M. C., La Mantia, F. P. A Facile and Eco-friendly Route to Fabricate Poly(Lactic Acid) Scaffolds with Graded Pore Size. J. Vis. Exp. (116), e54595, doi:10.3791/54595 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter