Bir Biyoaktif, PCL-temelli "Kendinden uydurma" Shape Memory Polymer İskele imalatı

Aşağıdaki deneyin genel amacı, OS osteointegrasyonunu ve iyileşmesini teşvik etmek için düzensiz bir kraniyo maksillofasiyal defekte kendi kendine sığabilen bir şekil hafızalı polimer veya SMP iskelesi üretmektir. Bu, önce erimiş bir tuz şablonu oluşturularak, solvent dökümünün kullanılması ve polikaprolakton di acrl'nin fotokimyasal kürlenmesi ile elde edilir. Tuz şablonunun üzerinde, osteo iletkenliği için gerekli olan yüksek derecede birbirine bağlı gözenekliliğe sahip bir iskele oluşturur.

İkinci adım olarak, iskele biyoaktivite sağlayan poli dopamin ile kaplanır. Daha sonra, iskele ılık tuzlu su ile muamele edilir, bu da düzensiz bir modele preslenerek takılmasına izin verir. Pres uyum sonuçlarına, taramalı elektron mikroskobu görüntülemesine ve in vitro hidroksi iştah oluşumuna dayalı olarak kendi kendine oturma, zayıf ara bağlantı ve biyoaktivite gösteren kusur sonuçları elde edilir.

Bu tekniğin otomatik greftleme gibi mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, elde edilen uyumlu uyumun osteointegrasyonu ve kemik iyileşmesini kritik bir şekilde desteklemesidir. Bu prosedürü gösteren, laboratuvarımda doktora öğrencisi bir araştırmacı olan Lindsey Nail'dir. İskelenin hazırlanmasına başlamak için, önce sodyum klorürü 425 mikronluk bir elekten geçirin ve 1.8 gramını dört porsiyon halinde üç litrelik bir cam şişeye aktarın, yavaşça şişeye 146 miligram deiyonize su ekleyin, metal bir spatula ile karıştırın.

Her eklemeden sonra, şişeyi kapatın, dokuya sarın ve dikey olarak bir santrifüj tüpüne yerleştirin. Tüpü boşaltmadan önce 15 dakika santrifüjleyin ve çözeltiyi gece boyunca kurumaya bırakın. Metin protokolünde belirtildiği gibi P-C-L-D-A'yı sentezledikten sonra, bir cam şişede mililitre kloro metan başına 150 miligram P-C-L-D-A içeren bir macer çözeltisi hazırlayın, şişeyi kapatın, folyoya sarın ve bir dakika boyunca girdaplayın.

Daha sonra, bir mililitre bir vinilde 115 miligram DMP, bir cam şişede iki Perone içeren bir foto başlatıcı çözelti hazırlayın. Yine, şişeyi kapatın, folyoya sarın ve bir dakika boyunca girdap haline getirin. Hacimce% 15'lik bir karışım yapmak için foto başlatıcı çözeltiyi macer çözeltisine pipetleyin ve şişeyi bir dakika boyunca girdaplayın.

Daha sonra, tuz iskelesini içeren şişeyi folyoya sarın ve tuz kaplanana kadar foto başlatıcı macer karışımını ekleyin. Şişeyi kapatın, dokuya sarın ve dikey olarak bir santrifüj tüpüne yerleştirin. Tüpü 10 dakika santrifüjleyin.

Daha sonra folyoyu çıkarın, şişenin kapağını açın ve çözeltiyi üç dakika boyunca ultraviyole ışığa maruz bırakın. Daha sonra solüsyonun gece boyunca kurumasına izin verin, puanlayın ve cımbız kullanarak şişenin üst kısmını çıkarmak için camı kırın. İskeleyi dört gün boyunca bire bir su etanol çözeltisi içinde aktarın ve çözeltiyi günlük olarak değiştirin.

Son olarak, SMP iskelesini çıkarın ve gece boyunca havayla kurutun. Önce poli dopamin kaplamayı uygulamak için, SMP iskelesinin yarısına kadar 20 gauge bir iğne sokun ve ardından iğne göbeğinin etrafına bir tel sarın. İskeleyi 200 mililitre karıştırıcı bir dopamin çözeltisine batırın ve teli beherin kenarına sabitleyerek iğne göbeğini çözeltinin üzerinde tutun.

Ardından, iğne göbeğine bir şırınga yerleştirin ve iskeledeki havayı çıkarmak için pistonu çekin. Tamamen gazdan arındırıldıktan sonra, iskeleyi 16 saat su altında bırakın. İskeleyi solüsyondan çıkarın ve iğneyi çıkarın.

Daha sonra iskeleyi deiyonize su ile durulayın ve 24 saat oda sıcaklığında vakumlu fırında kurutun. İskeleyi bir saat boyunca 85 santigrat derecede bir kurutma fırınına yerleştirin. Son olarak, iskeleyi çıkarın ve oda sıcaklığına soğumaya bırakın.

İlk olarak, beş milimetre kalınlığında sert bir plastik levhada ortalama çapı yaklaşık altı milimetre olan düzensiz bir boşluk delerek bir kusur modeli hazırlayın. Daha sonra SMP iskelesini iki dakika boyunca yaklaşık 60 santigrat derecede deiyonize su dolu bir behere batırın. Şeklini değiştirmek için cımbız kullanarak iskelenin gözle görülür şekilde yumuşatıldığını test edin.

Yumuşatılmış iskeleyi cımbızla sudan çıkarın ve elinizle kusurlu modele bastırın. İskelenin oda sıcaklığına soğumasını bekleyin ve ardından kusurlu modelden çıkarın. Dökmeyi, ara bağlantıyı ve boyutu görselleştirmek için yeni sabit geçici şekli gözlemleyin.

İlk olarak, SMP iskelesini cımbız kullanarak bir dakika boyunca sıvı nitrojene batırın. Daha sonra temiz bir tıraş bıçağıyla iskeleyi ortadan kırın. Ardından, iskele yarımlarından birini, kırık yüzey yukarı bakacak şekilde numune tablasına sabitleyin.

Karbon bant püskürtme kullanarak, iskeleyi yaklaşık dört nanometre derinliğe kadar altın ve platin alaşımı ile kaplayın. Numuneyi SEM'e yükleyin ve ardından görüntüyü 10 ila 15 kilovoltluk bir hızlanma voltajında yakalayın. İn vitro biyoaktiviteyi karakterize etmek.

Önce silindirik bir SMP iskelesini temiz bir bıçak kullanarak dairesel kenar boyunca ikiye bölün. İskelenin yarısını 30 mililitre simüle edilmiş vücut sıvısı içeren bir tüpe yerleştirin ve ardından tüpü 14 gün sonra 37 santigrat derecede sabit bir su banyosuna yerleştirin. İskeleyi tüpten çıkarın ve 24 saat kurumaya bırakın.

Ardından, iskeleyi, kesilen yüzey yukarı bakacak şekilde karbon bant kullanarak bir elektron mikroskobunun numune aşamasına sabitleyin. Daha sonra iskele yüzeyini altın ve platin alaşımı ile yaklaşık dört nanometre derinliğe kadar püskürtün. Daha önce olduğu gibi, numuneyi SEM'e yükleyin ve görüntüyü 10 ila 15 kilovoltluk bir hızlanma voltajında yakalayın.

Bir SMP iskelesi, 60 santigrat derecede ısıtıldığında dövülebilir hale gelir ve bir kusur modeline takılabilir. Oda sıcaklığına soğuduktan sonra, SMP iskelesi çıkarılır ve yeni sabit geçici şeklini korur. Kaplanmamış SMP iskelesinin taramalı elektron mikrografında gösterilen, gözenek yapısı ve birbirine oldukça bağlı morfolojidir.

Poli dopamin kaplı SMP iskelesinin G biyoaktivitesi, taramalı elektron mikrografında gösterildiği gibi gözeneklerde hidroksiapatit oluşumu ile gösterilir. Bu videoyu izledikten sonra, birkaç tuz şablonu partikül liçi üzerine solvent dökümü ve bir poli dopamin kaplamanın uygulanmasını içeren bir işlem kullanarak biyoaktif, kendi kendine oturan şekil hafızalı bir polimer iskelenin nasıl hazırlanacağını iyi anlamış olmalısınız.