Elektrospinning Temelleri: Optimizasyon Çözümü ve Cihazlar Parametreleri

Bu deney, in vitro ve in vivo hücre desteğinin hücre dışı yapıları için nanofiber iskelelerin elektro eğirmesini göstermektedir. İstenilen nano elyaf tipine uygun bir polimer çözücü ve toplayıcı geometrisi seçerek başlayın. Bu işlemin en önemli adımı, üzerinde lifler oluşturmanın mümkün olduğu kritik dolaşıklık konsantrasyonunu belirlemektir.

Sonraki, sistemi liflerin çapını, yoğunluğunu ve hizalamasını üretecek şekilde uyarlamaktır. İstenen elektron mikroskobu, eğrilebilecek farklı lif türlerini gösterir. Bu elektro eğrilmiş nanofiber iskelelerin olgunlaşmayı hızlandırdığı, büyümeyi iyileştirdiği ve in vitro hazır hücrelerin göçünü yönlendirdiği gösterilmiştir.

Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişiler mücadele edecektir çünkü elektro eğirme titiz bir süreç olabilir. Bu yöntemin görsel gösterimleri kritiktir, çünkü aparat optimizasyon adımlarının daha önce herhangi bir elektro eğirme deneyimi olmadan anlaşılması zordur. Elektro eğirme için bir polimer ve çözücü seçerken, nihai uygulamanızı göz önünde bulundurarak biyolojik olarak parçalanabilirlik, termoplastik ve çapraz bağlanabilirlik gibi özellikleri göz önünde bulundurun.

Ardından, seçimlerinize göre gerekli olan uygun kişisel koruyucu ekipmanı belirleyin. Ardından, nano lifleri toplamak için cam, plastik, metal veya silikon gofret gibi bir alt tabaka seçin. Şimdi kollektör geometrisini seçin.

Rastgele hizalanmış lifler sabit plakalar üzerinde toplanır. Hizalanmış lifler hızla dönen tekerlekler, tamburlar, çubuklar veya paralel plakalar üzerinde toplanabilirken, kollektörün iletken olmasını ve bitişik nesneleri topraklamadan topraklanabilecek şekilde izole kalmasını sağlar. Dönen kollektörler söz konusu olduğunda, tekerlek aksından izole edilmelidir.

Kritik dolaşıklık konsantrasyonunu yaklaşık olarak tahmin etmek için, ampirik olarak birkaç aday polimer konsantrasyonu hazırlayın, bunlardan akan bir konsantrasyon seçin. Çözelti viskoz bir sıvı olmalı, ancak bir jel olmamalıdır. Şimdi elektro eğirme aparatını kurun.

Şırınga pompasını seçilen çözelti ile yüklemeye başlamak için şırınga kollektörden 20 santimetre mesafeye yerleştirilmeli ve pompa hızını, uçtan silinen herhangi bir çözelti boncuğu hemen değiştirilecek şekilde ayarlamalıdır. Kollektörü topraklayın ve yüksek gerilim kablosunu iletken plakaya klipsleyin. Tekerleği döndürmeye başlamadan önce güç kaynağının sıfıra ayarlandığından emin olun, voltajı yavaşça yükseltirken iğne ucundaki çözeltinin vuruşunu izleyin ve akışı gözlemleyin.

Uzun ve sabit bir akış elde etmek için voltajı ayarlamaya devam edin. Sabit bir akış elde edilemezse, önce polimer çözeltisi konsantrasyonunu ayarlayın. Akışın görülmesi zorsa, koyu mat bir arka plan kullanın ve izleyici ile akış arasına tek yönlü bir ışık kaynağı yerleştirin.

Bazen, polimer çözeltisi, tekerleğe herhangi bir çekim yapmadan şırınga ucundan doğrudan damlar. Bu durumda, iletken plakanın iğne ucu ile temas ettiğini ve kollektörün toprakla temas ettiğini onaylayın. Şırınga ucundaki polimer çözeltisi damlası tekerlek yönünde eğiliyor ancak bir akış oluşturmuyorsa, voltajı arttırın.

Sabit bir akış görünene kadar mesafeyi ve voltajı değiştirerek ayarlamalar yapın. Şırınga ucunda büyük polimer kürecikler oluştuğunda, iletken olmayan bir çubuğa bağlı bir kağıt havluyla küreyi kaydırın. Salınımlı veya sallanan akışları düzeltmek için voltajı azaltın veya şırınga ucu ile tekerlek arasındaki mesafeyi artırın.

Akış sallanmaya devam ederse, daha yüksek bir polimer konsantrasyonu kullanın veya çözeltiye daha yavaş buharlaşma ile biraz çözücü ekleyin. Görünür. Yüksek dönme hızına ayarlanmış tekerlekle gözlemlenebilir temas sağlayan sabit akışlar, kısa ve süreksiz bir akışın uzunluğunu ve kararlılığını iyileştirmek için en yüksek kalitede tekdüzelik ve hizalama sağlar. Polimer çözeltisini arttırın.

Daha yavaş buharlaşan çözücü ekleyin veya voltajı ayarlayın. Bazen sabit bir plaka üzerinde rastgele lifler toplanırken, lifler havada tabakalar veya iplikler oluşturmaya başlar. Bu, voltajın çok yüksek ayarlandığının bir göstergesidir.

Liflerde boncuklar keşfedildiğinde, polimer çözeltisini artırın ve iletken plakanın iğne ile sürekli temas ettiğinden ve topraklanmış tel fırçanın tekerlekle sürekli temas ettiğinden emin olun. Ek olarak, sabit bir akış elde etmeye çalışmalısınız. Tükürme akışları genellikle boncuklu liflerin oluşumunu gösterir.

Lifler şeritler halinde oluşursa veya birlikte akarsa, dalgalar veya kıvırıcı ipuçları oluşturan lifleri düzeltmek için daha yüksek konsantrasyonda polimer veya daha yüksek buharlaşma hızına sahip bir çözücü kullanın. Tekerlek hızını artırın veya iğne ucunu kollektörden daha uzağa hareket ettirin. Ayrıca, iletken plakanın ve kollektörün titremediğini kontrol edin.

Bazen istenen bir şeyi duraklatın, bu durumda sadece hızla buharlaşan bir çözücü kullanın. Bununla birlikte, gözenekler istenmiyorsa, ana çözücüden daha az uçucu olan az miktarda cos çözücü eklemeyi deneyin. Kollektör düşük bir RPM'de veya hareketsiz durumda hareket ederken, hizalama kalitesi düşüktür.

Tekerleğin hızını artırarak hizalamayı artırın. Elektros eğrilmiş nano lifler, çeşitli hücre tiplerinin kültürlenmesinde ve incelenmesinde etkilidir. Örneğin, birincil sıçan nöronları beta tübülin ve nükleer karşı leke dpi için boyanabilir.

Daha da önemlisi, lifler, geliştirildikten sonra eğirme çözeltisine kükürt rumin gibi bir boya dahil edildiğinde de görselleştirilebilir. Bu teknik, biyomalzemeler ve hücre biyolojisi alanındaki araştırmacıların, hücreler ve çeşitli nano topografik özellikler ve geometriler arasındaki etkileşimleri keşfetmelerine izin verdi. Yüksek voltajlarla çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu işlemi gerçekleştirirken operatörü cihazdan izole etmek için her zaman önlem alınması gerektiğini unutmayın.