Bu protokol üç kritik adım gelişmekte olan i) doğru kompozisyon ve 3D II) İskele çeşitli yazdırma selüloz hidrojel mürekkep tutarlılığını gözenek yapıları durumu iyi sadakat ve boyutları ve III) gösterimi ile kıkırdak rejenerasyon için benzetimli vücut koşullarda mekanik özellikleri.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
3D gözenekli selüloz Nanocomposite hidrojel iskele baskılı
Bu makalede
Özet
Özet
Bu eser gözenekli kübik iskele selüloz nanocomposite hidrojel mürekkep, kontrollü gözenek yapısı ve mekanik özellikleri kullanarak üretmek için üç boyutlu (3D) baskı kullanımı gösterilmiştir. Selüloz nanocrystals (CNCs, 69.62 wt %) matris (sodyum aljinat ve jelatin) tabanlı hidrojel mürekkeple geliştirilmiştir ve İskele düzgün ve degrade gözenek yapısı (110-1100 µm) ile içine 3D yazdırılır. İskele gösterdi sıkıştırma modülü 0,20-0.45 aralığında test zaman MPa (37 ° C'de distile suda) içinde vivo koşulları simüle. Gözenek boyutları ve kıkırdak rejenerasyon uygulamalar için gereken gereksinimleri ile uyumlu 3D iskele sıkıştırma modülü. Bu eser mürekkep tutarlılığını öncüleri konsantrasyon tarafından kontrol edilebilir ve porozite 3D yazdırma işlemi tarafından kontrol edilebilir ve bu faktörlerin her ikisi de karşılığında mekanik tanımlar gösterir 3D özellikleri yazdırılan gözenekli hidrojel iskele. Bu işlem yöntemi bu nedenle hastalar belirli ihtiyaçlarına göre yapısal olarak ve bileşimsel özelleştirilmiş iskele imal için kullanılabilir.
Giriş
Selüloz (1-4) bağlantılı D-glikoz birimleri β doğrusal zincirine oluşan bir polisakkarit olan. Bu dünyadaki en bol doğal polimer ve kaynakları, deniz hayvanları (örneğin, tunicates), bitkiler (örneğin, ahşap, pamuk, buğday samanı) ve yosun (örneğin, Valonia), mantar ve hatta amip (protozoa gibi bakteriyel kaynakları da dahil olmak üzere çeşitli elde edilir )1,2. Selüloz nanofibers (CNF) ve selüloz nanocrystals (CNC) Nano üzerinde en az bir boyut mekanik bakımları ve selüloz gelen asit hidroliz yoluyla elde edilir. Onlar sadece selüloz, kimyasal değişiklik, düşük toksisite, Biyouyumluluk, biyolojik olarak parça....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. kara filmin tarih öncesi hazırlanması
- Selüloz nanocrystals süspansiyon hazırlanması
Not: Selüloz nanocrystals yalıtım Mathew tarafından bildirilen yordamına uygun olarak yapılır ve ark30.- Seyreltik 17 wt % askıya ekleyerek 2 wt % selüloz nanocrystals iyice ultra sonication ve kullanımı daha küçük toplu (250-300 mL) etkili karıştırma için 2 L. karışımının toplam hacmi yapmak için su distile.
- Sonified süspansiyon homogenizer üzerinden 10 kat 500-600 bar basınçta geçmek. Bu noktada, 2 wt % selüloz nanocrystals kalın bir şeffaf jel elde edilir.
- 11 wt % 24.500 x g 1.5 h. arasında her 30 dk. dışa....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Dayalı CNCs nanocomposite hidrojel mürekkep davranış (Şekil 2bir) inceltme güçlü Newton bükme gösterir. Beş büyüklük 50 s-1 (≈50 s-1 tipik makaslama oranı 3D yazdırma sırasında deneyimli olmak) kesme hızında 22.60 Pa.s değerine göre belirgin viskozite 1,55 × 105 Pa.s düşük kesme hızında (0,001 s-1) damla31 . Hidrojel mürekkep depolama modülü G viskoelastik katı davranış sergileyen ' (4,42 × 107 Pa.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
3D baskı hidrojel mürekkebin uygun rheological özellikleri gerektirir. Düşük viskozite mürekkep şekli ekstrüzyon sonra korumak değil iken yüksek viskozite mürekkep, ekstrüzyon için aşırı basınç gerektirir. Tüm hidrojel mürekkebin viskozite malzemeyi konsantrasyon denetlenebilir. Bizim önceki çalışma11ile karşılaştırıldığında, yazdırılan iskele çözümlemesini geliştirmek için yardımcı olan konsantre hidrojel mürekkeple kaynaklanan 9.9 wt % 5.4 hidrojel mürekkep katı içeriği artar. Uzun esnek CNFs fa.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar ifşa gerek yok.
Teşekkürler
Bu çalışmada mali Knut ve Alice Wallenberg Vakfı (Wallenberg ahşap Bilim Merkezi), İsveçli Araştırma Konseyi, VR (Bioheal, DNR 2016-05709 ve DNR 2017-04254) tarafından desteklenmektedir.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 60 mL şırınga | Structur3D Baskı | ||
| Aljinik asit sodyum tuzu | Sigma-Aldrich | 9005-38-3 | |
| Susuz kalsiyum klorür | Sigma-Aldrich | 10043-52-4 | |
| Kelepçeler, üç çatallı, Talon | VWR | 241-0404 | 102 mm, Çift ayar kelepçesi, büyük, kelepçe uzatması 127 mm |
| Cura 2.4.0 | Ultimaker | Ücretsiz dilimleme yazılımı | |
| Discov3ry Complete | Structur3D Baskı | Ultimaker 2+ 3D yazıcı, Discov3ry macun ekstruder ile entegre | |
| Sığır derisinden elde edilen jelatin | Sigma-Aldrich | 9000-70-8 | |
| Glutaraldehit çözeltisi ağırlıkça % 50 H2O | Sigma-Aldrich | 111-30-8 | |
| homojenizatör | SPX | APV-2000 | |
| Instron 5960 Instron | Instron 5960, Biopuls Banyosu, 100 N yük hücresi, 37 & C, | ||
| Physica MCR 301 reometre | Anton Paar | CP25-2-SN7617, boşluk yüksekliği 0,05 mm, 25 & C | |
| Sorvall Lynx 6000 santrifüj | AB Ninolab | s/n 41881692 | F12 rotorlu (6x500 ml) |
| paslanmaz çelik nozul | Structur3D Baskı | 800, 600 ve 400 &mikro; m | |
| şeylerters | MakerBot's | stl dosyaları şeklinde 3D yazdırılabilir şeyler paylaşma ve indirme | |
| ultra | sonica, LLC | Q500 | |
| Kabuksuz talaş | Norveç ladin (Picea abies) | kuru madde içeriği 50 – %55 |
Kaynaklar
- Moon, R. J., Martini, A., Nairn, J., Simonsen, J., Youngblood, J. Cellulose nanomaterials review: structure, properties and nanocomposites. Chemical Society Reviews. 40 (7), 3941-3994 (2011).
- Dufresne, A. Nanocellulose: a new ageless bionanomaterial. Materials Today.....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
