Dieses Protokoll dient als ein umfassender Leitfaden, Gerüste über Elektrospinnen mit Polymer zu fabrizieren in eine direkte Schreibmodus schmilzt. Wir beschreiben den Prozess systematisch und definieren Sie die entsprechenden Parameter-Einstellungen für gezielte Gerüst Architekturen zu erreichen.
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Methodenartikel
Elektrospinnen Schreiben von dreidimensionalen Poly(ε-caprolactone) Gerüste mit steuerbaren Morphologien für Tissue Engineering Anwendungen zu schmelzen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Dieses Tutorial zeigt auf den grundlegenden Prinzipien und Richtlinien für die Elektrospinnen schreiben mit Polymer-Plastik schmilzt, eine additive Fertigung-Technologie mit großem Potenzial für biomedizinische Anwendungen. Die Technik ermöglicht die direkte Ablagerung von biokompatiblen Polymerfasern, wohlgeordneten Gerüste in der Sub-Mikrometer auf Mikroebene zu fabrizieren. Die Errichtung eines stabilen, viskoelastische, Polymer-Jet zwischen einer Spinndüse und Sammler geschieht mit Hilfe einer angelegten Spannung und kann direkt geschrieben. Ein wesentlicher Vorteil von einem typischen poröse Gerüst ist ein hohes Oberflächen-Volumen-Verhältnis bietet erhöhte effektive Haftung Websites für Zellhaftung und Wachstum. Steuerung des Druckprozesses durch Feinabstimmung der Systemparameter können hohen Reproduzierbarkeit in der Qualität der gedruckten Gerüste. Es bietet auch eine flexible Fertigung-Plattform für Anwender, die morphologische Strukturen der Gerüste an ihre spezifischen Anforderungen anzupassen. Zu diesem Zweck präsentieren wir eine geführte Änderung der Parameter, einschließlich Geschwindigkeit, Spannung und Sammlung Strömungsgeschwindigkeit ein Protokoll, um unterschiedliche Faserdurchmesser mit Schmelze Elektrospinnen schreiben (MEW) zu erhalten. Darüber hinaus führen wir optimieren die Jet, oft erfahrene technische Herausforderungen zu diskutieren, erklären Problembehandlungsverfahren und präsentieren eine Vielzahl von bedruckbaren Gerüst Architekturen.
Einleitung
Die Herstellung von dreidimensionalen (3D) biokompatible Strukturen für Zellen ist einer der wichtigsten Beiträge der additive Biomanufacturing Gewebe Engineering (TE), mit dem Ziel, Gewebe wiederherzustellen, indem die Anwendung maßgeschneiderte Biomaterialien, Zellen, biochemische Faktoren, oder eine Kombination davon. Fügen Sie daher die wichtigsten Anforderungen von Gerüsten für TE Anwendungen: Herstellbarkeit von biokompatiblen Materialien, steuerbare morphologischen Eigenschaften für gezielte Zellinvasion und optimierte Oberflächeneigenschaften für verstärkte Zelle Interaktion 1.
MEW ist eine lösungsmittelfreie....
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Protokoll
1. materielle Vorbereitung
- Füllen Sie 2 g PCL in einer 3 mL Kunststoffspritze mit einem Trichter und setzen Sie einen Kolben in das offene Ende.
- Legen Sie die Spritze im vorgeheizten Ofen bei 65 ° C für 8 h Punkt der Spitze nach oben um die Luftblasen zu aggregieren schließen, um die Öffnung zu ermöglichen.
- Drücken Sie den Kolben mit einem dünnen Gegenstand, die eingeschlossene Luft in das geschmolzene Material veröffentlichen.
- Lassen Sie es abkühlen auf Raumtemperatur, die erreicht wird, wenn das Polymer nicht nach 10 Minuten nicht mehr transparent ist.
- Lagern Sie die vorinstallierte PCL-Spritze bei Raumtemperatur a....
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Ergebnisse
Zwei verschiedene Methoden der Sammlung sind in MEW, gebräuchlich sind flach und Dorn-Sammlung. Die daraus resultierenden Architekturen richten sich nach der Programmierung des G-Codes (Tabelle 2), die durch die Software ausgeführt wird.
Flache Sammlung
Anwenden von Flachkollektoren bezieht sich auf die am häufigsten verwendete Methode und ermöglicht die direkte Ablagerung von Material unter .......
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Diskussion
AM zu integrieren, um innovative Lösungen für die Herausforderungen im Bereich Medizin zu finden stellt ein neues Paradigma für das 21St -Jahrhundert. Das so genannte "Bio-Fabrication" ist auf dem Vormarsch und Innovationen in Fertigungstechnologien ermöglichen die Produktion von hoch entwickelten Architekturen für TE Anwendungen. Elektrospinnen von Polymerschmelzen in eine direkte Schreibmodus (hier MEW) gilt als eines der vielversprechendsten Kandidaten Fertigung erfüllen die Bedürfnisse der Gemeinschaft TE .......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde finanziell von der Cooperative Research Centre CRC für Zelle Therapie Fertigung, das Australian Council ARC Forschungszentrum in Additiv Biomanufacturing und dem Institute for Advanced Study an der technischen Universität München unterstützt. Diese Forschung wurde von dem australischen Forschung Rat industrielle Transformation Ausbildungszentrum in Additiv Biomanufacturing http://www.additivebiomanufacturing.org (IC160100026) durchgeführt. Bitte besuchen Sie die Website für Artikel, Bücher, Fernsehen oder Radio Programme, elektronischen Medien oder andere literarische Werke, die im Zusammenhang mit dem Projekt. Ferner bestätigen die Autoren dankbar ....
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Kunststoffspritze | Nordson Australia Pty Ltd | 7012072 | EFD BARREL O 3mL Clear 50 |
| Medical grade Poly (ε-caprolacton) (mPCL) | Corbion Purac, Niederlande | PURASORB PC12 | |
| 23 GA Nadel | Nordson Australia Pty Ltd | 7018302 | #23GP .013 X .25 ORANGE 50 PC |
| Kolben | Nordson Australia Pty Ltd | 7012166 | KOLBEN O 3mL WH WIPER 50 |
| Druckadapter | Nordson Australia Pty Ltd | 7012059 | ADAPTER ASM O 3mL BL 1.8M |
| Aluminiumsammler | Action Aluminium, Australien | SHP2 | Blatt 5005 H34 |
| Acrylglas | Mulford Plastics Pty Ltd | ACC6-13094 | |
| Mach 3 Software | Art Soft | Online gekauft | |
| Sicherheitsschalterverriegelung | RS Komponenten Pty Ltd | 12621330 | |
| Hochspannungsgenerator | EMCO High Voltage Co. | DX250R | |
| Temperaturregler | WATLOW | PM9R1FJ X- | |
| und Y-Positionierschlitten | VELMEX Inc. | Artikel-Nr.: XN-10-0020-M011 |
Referenzen
- Muerza-Cascante, M. L., Haylock, D., Hutmacher, D. W., Dalton, P. D. Melt Electrospinning and Its Technologization in Tissue Engineering. Tissue Eng Part B Rev. 21 (2), 187-202 (2015).
- Brown, T. D., Dalton, P. D., Hutmacher, D. W. Melt electrospinning today: An opportune time for an emerging polymer process. Prog. in pol Sci. , (2015).
- Brown....
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Nachdrucke und Genehmigungen
