Name: Parçalanabilir Thermoresponsive Hydrogels birden fazla uzunluğu ölçeklerde yolu ile reaktif ekstrüzyon, havacilik, kendinden montajlı imalatı ve Electrospinning (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 7 s
Description: Öğrenin, hidrazon çapraz bağlama ile parçalanabilir termoduyarlı hidrojel üretimini. Bu yöntem, ilaç dağıtımı ve doku mühendisliği için kontrollü geometrilerde jel üretimini sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Doğa Bilimleri ve mühendislik Araştırma Konseyi, Kanada (NSERC), NSERC oluştur fon-IDEM (tümleşik tasarım ekstraselüler matrisler) programı, 20/20: NSERC oftalmik Biyomalzeme araştırma ağı ve Ontario Bakanlığı araştırma ve Yenilik erken araştırmacı ödül programı kabul edilmektedir.

1. Hydrazide functionalized polimer sentezi
Not: Aşağıdaki belirli tarifi PNIPAM mimetic thermoresponsive POEGMA habercisi polimer için (PO10) 30 mol % hydrazide functionalization ile sağlanır. PNIPAM ve POEGMA habercisi polimerler farklı faz geçiş sıcaklık ile aynı genel yöntemi kullanarak hazırlanabilir ama (değişiklikler için çeşitli POEGMA polimerler için 1.2 bölümüne bakın)21 kullanılan çekirdek monomerleri oranını ve türünü değiştirme , 25 , 27.
<ol><li>2,2'-azobis(2-methylpropionate) (AIBMe, başlatıcı), 37 mg diethylene glikol metakrilat (M(EO)2MA), 3.1 g oligoethyleneglycol metakrilat 0.9 g tartmak (OEGMA475, 475 g/mol n = 7-8 etilen oksit tekrar birimleri), 523, µL Akrilik asit (AA, comonomer) ve thiolglycolic asit (TGA, zincir Aktarım Aracısı) 20 mL cam mercek şişe içine 7,5 µL.</li>
	<li>PO0 için (oda sıcaklığında geçiş sıcaklığı POEGMA), M(EO)2MA (hiçbir OEGMA475) 4.0 g kullanın. PO100 için (hiçbir geçiş sıcaklığı POEGMA), OEGMA475 (hiçbir M(EO)2MA) 4.0 g kullanın. Not: Ara faz geçiş sıcaklıklar ara karışımları M(EO)2MA ve OEGMA475, kullan seçeneğine göre Lutz ve ark. göre elde edilebilir 23
</li>
	<li>Dioxane (5 mL/g toplam monomer) içinde tüm reaktifler bir yuvarlak alt şişe ile bir veya daha fazla boyunlarına geçiyoruz.</li>
	<li>30 dk için azot (UHP grade) akışı ile reaksiyonu temizle.</li>
	<li>Bir kez tasfiye, azot ve 400 rpm manyetik karıştırma altında 4 h için 75 ° C'de tutulan bir Önceden ısıtılmış yağ banyosu şişeye koyun.</li>
	<li>4 h sonra 50 ° C ve 200 rpm için ayarla bir rotary Evaporatör kullanarak solvent kaldırın.</li>
	<li>150 mL deiyonize su elde edilen polimer üründe geçiyoruz.</li>
	<li>Adipik asit dihydrizide (ADH) bir kat molar aşırı polimer dahil AA artıkları sayısını ekleyin (örneğin, AA, conductometric titrasyon başı olarak üretilen polimerler olarak monomer birimlerinin 29 mol % oluşur).</li>
	<li>PH çözüm pH 0,1 M HCl kullanarak 4,75 için ayarlayın.</li>
	<li>PH stabilize kez N-(3-dimethylaminopropyl) -Neklemek '-ethylcarbodiimide (EDC) adlı bir 5-fold molar aşırı AA kalıntıları mevcut sayısı).</li>
	<li>Reaksiyon pH 4,75 dropwise eklenmesi ile 0.1 M HCL 4 h üzerinden korumak.</li>
	<li>Reaksiyon gecede karıştırın bırakın.</li>
	<li>Pour üç ~ 30 cm uzun diyaliz tüpler (3500 Da moleküler ağırlık kesme, 1 inç kalınlık), ürün çözümde dökülme en aza indirmek için bir huni kullanarak. Bir tutam kelepçe kelepçe bütünlüğünü geliştirmek için tüp bir küçük (~ 2 cm) parçasını katlama tüp dolum önce alt kapatmak için kullanın; (Hava kabarcıkları kaldırmak için tuşuna basarak) üst tekrar dolum tamamlandığında. Tüpler deiyonize su bir 100-fold fazla hacim içine yerleştirin ve en az 6 h için tam olarak su diyaliz istenen saflık ulaşmak için altı döngüleri yerine bırak.</li>
	<li>Son kurutulmuş polimer ürün elde etmek için diyaliz örnek lyophilize.</li>
</ol>2. aldehid functionalized polimer sentezi
<ol><li>Aldehit-öncü Monomer N-(2,2-Dimethoxyethyl) metakrilat (DMEMA) sentezi<ol>
<li>Yer 200 mL % 20 w/v NaOH çözeltisi 500 mL 3 boyun yuvarlak alt şişesi içine.</li>
		<li>Bir buz banyosu çözümde serin ve bir sıcaklık 0 ° c buz ile reaksiyonu sırasında sürdürmek.</li>
		<li>Aminoacetyl aldehid Dimetil asetal 50 mL soğutmalı NaOH ekleyin.</li>
		<li>TEMPO içinde 0.1 g ekleyin ((2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-yl) oxyl) ve 400 TEMPO tamamen eriyene kadar bir manyetik heyecan çubuğunu kullanarak devir / dakikada ilave edin.</li>
		<li>Methacryloyl klorür dropwise kullanarak bir Büret 2 h üzerinden 48 mL ekleyin.</li>
		<li>2 h sonra alüminyum folyo ve bırakın gecede heyecan ile reaksiyon gemi kapsar.</li>
		<li>Ürüne göre reaksiyon ürünü 75 mL petrol eter 1 L ayrılık huni ekleyerek, sallayarak, gaz giderme ve üst katmanı atarak ayıklayın.</li>
		<li>2.1.7 üç kez alt katman ürün her ayıklama adımından ham ürün olarak sonraki ayıklama döngüsüne ekleyerek adımları yineleyin.</li>
		<li>Son alt katman ürün ve 100 mL kabı transfer kaldırın.</li>
		<li>~ 5 g Magnezyum sülfat ekleyin (Mg2SO4) kabı ile "kar küresi" kadar monomer için etkisi görülmektedir.</li>
		<li>100 mL2Mg kaldırmak için Buchner huni ile SO4filtre.</li>
		<li>Tert-butil metil eter, huni durulama çözüm her zaman dökme ~ 75 mL ile iki kez kabı durulayın.</li>
		<li>Ürün 500 mL yuvarlak alt şişesi aktarmak ve oda sıcaklığında bir rotary Evaporatör kullanarak solvent buharlaşır nihai ürün toplamak için 200 RPM.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Aldehid Functionalized polimerlerin sentezi Not: Aşağıdaki belirli tarifi PNIPAM mimetic POEGMA habercisi polimer (PO10) için 30 mol % aldehid functionalization ile sağlanır. PNIPAM ve POEGMA habercisi polimerler farklı faz geçiş sıcaklık ile aynı genel yöntemi kullanarak hazırlanabilir ama (değişiklikler için çeşitli POEGMA polimerler için 1.2 bölümüne bakın)21 kullanılan çekirdek monomerleri oranını ve türünü değiştirme , 25 , 27.<ol>
<li>2,2'-azobis(2-methylpropionate) (AIBMe), diethylene glikol metakrilat M(EO)2MA, 3.10 g 37 mg oligo ethyleneglycol metakrilat 0.1 g tartmak (OEGMA475, 475 g/mol, n = 7-8 etilen oksit tekrar birimleri), N-(2,2-1.30 g dimethoxyethyl) Akrilamid (DMEMA) ve thiolglycolic asit (TGA) 20 mL cam mercek şişe içine 7,5 µL.</li>
		<li>PO0 için (oda sıcaklığında geçiş sıcaklığı POEGMA), M(EO)2MA (hiçbir OEGMA475) 4.0 g kullanın. PO100 için (hiçbir geçiş sıcaklığı POEGMA), OEGMA475 (hiçbir M(EO)2MA) 4.0 g kullanın. Not: Ara faz geçiş sıcaklıklar ara karışımları M(EO)2MA ve OEGMA475, kullan seçeneğine göre Lutz ve arkgöre elde edilebilir. 23
</li>
		<li>Dioxane (5 mL/g toplam monomer) içinde tüm reaktifler bir yuvarlak alt şişe ile bir veya daha fazla boyunlarına geçiyoruz.</li>
		<li>30 dk için azot (UHP grade) akışı ile reaksiyonu temizle.</li>
		<li>Bir kez tasfiye, Önceden ısıtılmış yağ banyosu yer şişeye azot ve 400 rpm manyetik karıştırma altında 4 h için 75 ° C'de muhafaza.</li>
		<li>4 h sonra 50 ° C ve 200 rpm için ayarla bir rotary Evaporatör kullanarak solvent kaldırın.</li>
		<li>Elde edilen polimer ürün 100 ml deiyonize H2O. dağıtılması</li>
		<li>50 mL 1 M HCl çözünmüş çözüm ekleyin ve manyetik karıştırma (400 RPM) için 24 Saat tam DMEMA asetal işlevleri hidrolize altında ilave edin.</li>
		<li>Reaksiyon tamamlandıktan sonra polimer çözüm adım 1,13 göre diyaliz boru içine aktarın.</li>
		<li>Son kurutulmuş polimer ürün elde etmek için diyaliz örnek lyophilize.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Hydrazone çapraz toplu Hydrogels imalatı
<ol><li>Hydrazide ve functionalized aldehit polimerler 10 mM fosfat tamponlu tuz (PBS) içinde ayrı ayrı veya istenen konsantrasyonları çözümleri oluşturmak için istediğiniz herhangi bir sulu arabellek geçiyoruz. Not: Kitle konsantrasyonları wt % 5-40 arasında genellikle, jelleşme polimerler üzerinde daha yüksek fonksiyonel grup kesirler varsa mümkün düşük konsantrasyonlarda kullanılır.</li>
	<li>Bir tek varil Ģırınga kullanarak çözümler statik Mikser (1,5" uzunluk) ve (isteğe bağlı) bir şırınga (genellikle 18 G, bağlı her öncül çözüm (~ 1 mL her) bir çift namlulu şırınga (2.5 mL cilt, 1:1 oran şırınga) ayrı varil içine yük aktarmak Tüp Bebek çalışmaları için uzunluğu 1,5") ve (isteğe bağlı olarak) bir şırınga (genellikle 18 G, 1,5" tüp bebek çalışmaları için uzunluk).</li>
	<li>İstediğiniz kalınlıkta, şekil ve delme delikleri çapı kalıpları silikon kauçuk bir örtü hazırlayın. Not: tipik bir deneyde, bir çift yumruk küme 1/16" kalın silikon kauçuk bir örtü (toplam hacmi rezervuar ~ 300 µL) içinde bir 7 mm çap silindirik delik yumruk kullanılır.</li>
	<li>Silikon kalıp standart cam mikroskop üzerinde slayt kalıp içinde delik yumruk öyle ki Dağı tamamen cam tarafından desteklenen.  Cam bir 0.1 M HCl yıkama önerilir ancak silikon kalıp montaj öncesinde gerekli değildir.</li>
	<li>Çift namlulu şırınga içeriği silikon kalıp tamamen doldurun (veya biraz üstünde bir Menisküs ile bantlayın için) statik Mikser ortak A'ya. Not: jelleşme zamanı aynı büyüklük sırasında veya birden çok kalıp doldurmak için gereken toplam süreyi daha uzun olması şartıyla birden fazla örnekleri bir ekstrüzyon örnek sırasında hazırlanabilir.</li>
	<li>Başka bir standart cam mikroskop kaymak kalıp üzerine yerleştirin ve jelleşme tamamlamak bekleyin. Not: Standart tarifleri sentez bölümü jel içinde açıklanan < 1 dakika; yavaş jelleşme süreleri (ve böylece daha uzun gerekli bekleme süreleri) daha düşük fonksiyonel grup yoğunlukları, düşük polimer konsantrasyonlarda ve/veya OEGMA475 M(EO)2MA (POEGMA hydrogels) göre daha yüksek kesirler gözlenir.</li>
	<li>En iyi mikroskop slayt kaldırın ve hidrojel silikon kauçuk kalıp uzak itmek için bir spatula kullanın.</li>
	<li>Daha fazla test için hydrogels kurtarmak için daha düşük mikroskop slayt kalıp kaldır.</li>
</ol>4. Hydrazone çapraz jel Microparticles imalatı
<ol><li>Mikrosıvısal çip imalatı<ol>
<li>Silikon gofret kurutmak (D = 76.2 mm, 380 µm kalınlık, P-katkılı, < 100 > Yönlendirme) Isıtma 5 min için 200 ° C'de bir ocağın üzerinde tarafından.</li>
		<li>Bir spin coater ve ~ 100 µm kalın bir tabaka ~ 7 mL SU-8 uygulayarak SU-8 100 fotorezist karşı koymak kat gofret Merkezi, spin ramping 500 devir/dakika/sn ve daha sonra hızı 3000 devir / dakikada 30 saniye basılı oranında 3000 rpm hız.</li>
		<li>Önceden kaplama 10 dk 65 ° C'de pişirin ve sonra yumuşak-kaplama 30 dk için 95 ° C'de pişirin.</li>
		<li>Gerekli kalıbı polimerli fotorezist katmanın saydam bölümleri vardır öyle ki bir photomask bir şeffaflık Şekil 2tarafındanA, tanımlanan mikrosıvısal deseni ile yazdırın.</li>
		<li>Fotorezist kaplı silikon gofret ve photomask bir maske aligner takın ve gofret 95 için 365 nm ışığa maruz s (6.5 W çekim gücü).</li>
		<li>Desenli gofret 95 ° C'de 10 dakika önce bir Pinar 65 ° c üzerinde yerleştirerek ve sonradan Pinar 95 ° c 10 ° C/dk Isıtma pişirin.</li>
		<li>Gofret aspiratör ve yer için en az 10 dk 100 mL SU-8 geliştirici içeren, Sigara maruz fotorezist kaldırmak için gofret çözümde yavaş yavaş dönen bir 500 mL ölçek kaldırın. 10 dk sonra desenli gofret isopropanol ile durulayın ve kuru hava ile. Desenli gofret kullanılmadığı zaman yumuşak litografi yineleme yoğurmak için ışıktan uzak serin, Kuru bir ortamda saklayın.</li>
		<li>Desenli mikrosıvısal kalıp bir Petri kabına yerleştirin. Konumu ~ 10 mm L/S 13 silikon tüp giriş ve çıkışları çipin uzunlukları.</li>
		<li>Poli (Dimetil siloxane) ~ 10 mL dökün (PDMS; silikon Elastomer Bankası ve silikon Elastomer kür Ajan bir 10:1 oranı karıştırılarak hazırlanan) çip üzerine dikkatlice yerleştirilen silikon tüp içinde herhangi bir PDMS birleşmeyle kaçınarak.</li>
		<li>~ 10 dk içinde ve çevresinde desenli yapısı kür sırasında Oturumlarýnda kalýcý olan hava kabarcıkları kaldırmak bir vakum odasında Petri kabına yerleştirin.</li>
		<li>PDMS desenli kalıp ve 85 ° c 2-3 h için bir ocağın üzerinde iyileşmemiş PDMS içeren Petri kabına koyarak tedavi.</li>
		<li>Dikkatle tedavi PDMS desenli silikon gofret gelen yumuşak taş desenli PDMS yineleme mikrosıvısal kalıp maruz kabuğu.</li>
		<li>Desenli PDMS ve bir cam slayt ters bir yüksek güçlü plazma besleme ile bir hava temizleyici yerleştirin. 200 mTorr, plazma ve 45 W 90 için geçerli cam kaymak için PDMS bağ ve son mikrosıvısal çip oluşturmak için s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Jel Microparticles sentezi<ol>
<li>Hydrazide-functionalized PNIPAM (PNIPAM-Hzd) NIPAM (4,5 g), akrilik asit (0.5 g - 15 mol % toplam monomer), Tioglikolik asit (TGA, 80 µL) ve 2,2-azobisisobutyric asit Dimetil ester (AIBME, 0,056 g) 20 mL susuz etanol çözülerek hazırlamak ve daha sonra bir sentez, tamamlamak için 1.4-1.14 her ne kadar reaksiyon ısısı 56 ° C adım 1.5 değiştirme adımları.</li>
		<li>Aldehid functionalized PNIPAM (PNIPAM-Ald) NIPAM (4 g), N-(2,2-dimethoxyethyl) metakrilat (DMEMA, 0.95 g - 13.4 mol % toplam monomer), Tioglikolik asit (TGA, 80 µL) ve 2,2-azobisisobutyric asit Dimetil ester (AIBME, 0,056 g) 20 dakika sonra çözülerek hazırlamak mL etanol ve daha sonra aşağıdaki adımları 2.2.4-2.2.10 sentezi, tamamlamak için her ne kadar reaksiyon ısısı 56 ° C için değiştirme adım ' 2.2.5.</li>
		<li>6 wt % deiyonize su ve yük PNIPAM-Hzd ve PNIPAM Ald ayrı standart 5 mL şırınga geçiyoruz.</li>
		<li>1 wt % Nonyonik yüzey aktif (örneğin, Span 80) ağır parafin yağı dağıtılması ve çözüm bir standart 60 mL şırınga yük.</li>
		<li>İki öncü polimer çözüm şırınga ayrı ayrı iki ayrı polimer giriş kanalı mikrosıvısal çip ve parafin yağı çözüm mikrosıvısal çip üzerinden kimliği (~ 30 cm uzunluk giriş, başına boru 1/32" silikon yağı giriş kanala bağlanmak Çıkış başına ~ 45 cm uzunluk).</li>
		<li>İki ayrı infüzyon şırınga Pompalar (akıntıya karşı petrol için bir, bir meme sonra eklendi petrol için), yağ içine küçük parça 1.1 mL/h ve 5.5 mL/h arasında bir akış hızı, çip Başbakan ve çipin olduğunu emin olmak için polimer akışını başlatmadan teslim kusur-Alerjik ve operasyonel (genellikle bir 30 dk süre içinde muhafaza).</li>
		<li>Bir ayrı infüzyon şırınga pompa kullanarak, her sulu polimer çözümleri 0,03 mL/h Debi fişi teslim.</li>
		<li>Akış equilibrated ve Tekdüzen parçacıklar (30 dk - 1 h), oluşturulur emin olmak için bir başlangıç sabitleme süre sonrasında bir manyetik karıştırılmış yuvarlak alt şişesi parçacıkları toplamak.</li>
		<li>Tüm yağ tüketilen (12-55 h, akış bağlı olarak) olana parçacıkları toplamak. Enjektör pompa durdurun ve istenirse, hemen yerine habercisi polimer çözümleri temizlemek için çipi üzerinden su pompası.  Ancak, akışı durduğunda hızlı yerinde jelleşme bu malzemelerin göz önüne alındığında, bu yeni bir çip ayrı her deneme için kullanmak için önerilir.</li>
		<li>Manyetik karıştırma kapalı açmak ve yerleşmek jel microparticles izin verir. Bir pipet kullanarak tüm kullanılabilir parafin yağı dikkatle boşaltmak.</li>
		<li>Kalan parafin yağı kaldırmak için jel microparticles (10 mL microparticle birimin her 0,5 mL için bir ses seviyesinde uygulanan) Pentanın yıkayın, kuvvetle karıştırın emülsiyon için ~ ~ 1-2 için yeniden yerleşmek jel microparticles izin 1 dakika, saat ve kapalı dikkatle boşaltmak bir pipet kullanarak kalan organik faz. Tam parafin yağ temizleme emin olmak için en az 5 kez tekrarlayın.</li>
		<li>10 mL deiyonize su jel microparticles 20 mL cam mercek şişe resuspend ve şişeyi herhangi bir kalıntı Pentanın kaldırmak için gecede azot ile tasfiye.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Hydrazone etmek Nanogels imalatı
<ol><li>PNIPAM-Hzd hisse senedi çözümler dağıtılması (1 w/v%) ve PNIPAM-Ald (1 w/v%) deiyonize su. PNIPAM-Hzd ve PNIPAM Ald bölümlerde 4.2.1 ve 4.2.2, sırasıyla açıklandığı şekilde hazırlayın.</li>
	<li>5 mL aliquot 20 mL cam mercek şişe içinde manyetik karıştırma (350 d/d) altında bir yağ banyosu kullanarak PNIPAM-Hzd hisse senedi çözüm 70˚C için ısı. Not: Çözüm opak olmak gerekir (Yani sıcaklık PNIPAM-Hzd alt kritik çözüm sıcaklığını aşıyor), ama hiçbir görünür çökelti oluşmuş olmalıdır.</li>
	<li>PNIPAM-Ald, 0.25 mL aliquot Ekle (PNIPAM-Hzd kitle wt % 5-20 tohum çözüm bulunması) bir süre 5-10 sn içinde ısıtmalı PNIPAM-Hzd çözüm içine drop-wise.</li>
	<li>Mercek çözümde için hangi Kaldır sonra ek bir 15 dakika yağ banyosu örnekten sulandırıldığında karıştırma devam ve gecede oda sıcaklığında soğumaya ürün sağlar.</li>
	<li>Elde edilen nanogels (3500 kDa MWCO diyaliz membran kullanarak) 6 x 6 saat döngüleri herhangi bir çapraz polimer temizlemek için deiyonize suyla karşı diyaliz. İstenirse, depolama için lyophilize.</li>
</ol>6. Hydrazone etmek Nanofibers imalatı
<ol><li>Hydrazide-functionalized POEGMA (POEGMA-Hzd) 37 mg Dimetil 2,2'-azobis(2-methylpropionate) (AIBMe), 4.0 g oligoethyleneglycol metakrilat çözülerek hazırlamak (OEGMA475, 475 g/mol, n = 7-8 etilen oksit tekrar birimleri) ve 0, 25 g akrilik asit (AA) 20 mL dioxane ve adımları sentez tamamlamak için 1.3-1.14 izleyerek.</li>
	<li>Aldehid functionalized POEGMA (POEGMA-Ald) 50 mg Dimetil 2,2'-azobis(2-methylpropionate) (AIBMe), 4.0 g oligoethyleneglycol metakrilat çözülerek hazırlamak (OEGMA475, 475 g/mol, n = 7-8 etilen oksit tekrar birimleri) ve 0,60 g N-(2,2- dimethoxyethyl) metakrilat (DMEMA) 20 mL dioxane ve sentez tamamlamak için aşağıdaki adımları 2.2.3-2.2.10.</li>
	<li>POEGMA-Hzd dağıtılması (15 wt %) ve POEGMA-Ald (15 wt %) ayrı deiyonize su çözümleri.</li>
	<li>Poli (etilen oksit) dağıtılması (PEO, Mw= 600 x 103 g/mol, 5 wt %) deiyonize su.  Mix 1 mL 7,5 wt % POEGMA habercisi polimer ve 2.5 wt % PEO son öncü çözümler oluşturmak için adım 6.3 hazırlanan reaktif her POEGMA çözüm ile PEO çözeltisi.</li>
	<li>(Ayrıca 1,5" statik karıştırıcı dahil) 3 bölümünde açıklanan aynı çift namlulu şırınga ayrı varil içine iki çözüm yükleyin ve çift namlulu şırınga bir infüzyon şırınga pompa monte.</li>
	<li>Statik bir mikser ve künt uçlu 18 G iğne çift namlulu şırıngaya takın.</li>
	<li>Toplayıcı cezalı künt uçlu iğne için yüksek voltajlı güç kaynağını bağlayın. Not: Toplayıcıları alüminyum folyo bir 10 mm x 10 mm kare aşağıdakilerden oluşur veya 200 rpm hızda dönen bir ~ 10 mm çapında alüminyum disk hem de dik 10 cm uzaklıkta iğne iğne sonundan itibaren monte.</li>
	<li>Enjektör pompa 0,48 mL/s hızında başlamak ve aynı anda, 8.5 bir yüksek gerilim üzerinde geçiş kV electrospinning gerçekleştirmek ve nanofibers oluşturmak için.</li>
	<li>İskele farklı kalınlıklarda veya giriş çözümleri bitene kadar yapmak istediğiniz gibi electrospinning devam edin.</li>
	<li>PEO electrospinning yardım kaldırmak için deiyonize su 24 h için toplanan iskele emmek.</li>
</ol>

<ol><li>Heskins, M., Guillet, J. E. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10601326808051910">Solution Properties of Poly(N-isopropylacrylamide).</a> J. Macromol. Sci. A. 2 (8), 1441-1455 (1968).</li>
<li>Lutz, J. -F., Akdemir, Ö, Hoth, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Point+by+Point+Comparison+of+Two+Thermosensitive+Polymers+Exhibiting+a+Similar+LCST%3A+Is+the+Age+of+Poly%28NIPAM%29+Over%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Point by Point Comparison of Two Thermosensitive Polymers Exhibiting a Similar LCST: Is the Age of Poly(NIPAM) Over.</a> J. Am. Chem. Soc. 128 (40), 13046-13047 (2006).</li>
<li>Pelton, R. H., Chibante, P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0166662286802748">Preparation of Aqueous Lattices with N-Isopropylacrylamide.</a> Colloids Surf. 20 (3), 247-256 (1986).</li>
<li>Palasis, M., Gehrke, S. H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0168365992902056">Permeability of Responsive Poly(N-Isopropylacrylamide) Gel to Solutes.</a> J. Controlled Release. 18 (1), 1-11 (1992).</li>
<li>Kawaguchi, H., Fujimoto, K., Mizuhara, Y. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF00656929">Hydrogel Microspheres .3. Temperature-Dependent Adsorption of Proteins on Poly-N-Isopropylacrylamide Hydrogel Microspheres.</a> Colloid Polym. Sci. 270 (1), 53-57 (1992).</li>
<li>Okuyama, Y., Yoshida, R., Sakai, K., Okano, T., Sakurai, Y. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8241069">Swelling Controlled Zero-Order and Sigmoidal Drug-Release from Thermoresponsive Poly(N-Isopropylacrylamide-Co-Butyl Methacrylate) Hydrogel.</a> J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 4 (5), 545-556 (1993).</li>
<li>Snowden, M. J. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/-/content/articlelanding/1992/c3/c39920000803#!divAbstract">The Use of Poly(N-Isopropylacrylamide) Lattices as Novel Release Systems.</a> J. Chem. Soc. - Chem. Comm. (11), 803-804 (1992).</li>
<li>Haraguchi, K., Takehisa, T., Ebato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+cell+cultivation+and+cell+sheet+detachment+on+the+surface+of+polymer%2Fclay+nanocomposite+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Control of cell cultivation and cell sheet detachment on the surface of polymer/clay nanocomposite hydrogels.</a> Biomacromolecules. 7 (11), 3267-3275 (2006).</li>
<li>Lee, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Initiated+chemical+vapor+deposition+of+thermoresponsive+poly%28N-vinylcaprolactam%29+thin+films+for+cell+sheet+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Initiated chemical vapor deposition of thermoresponsive poly(N-vinylcaprolactam) thin films for cell sheet engineering.</a> Acta Biomater. 9 (8), 7691-7698 (2013).</li>
<li>Cole, M. A., Voelcker, N. H., Thissen, H., Griesser, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimuli-responsive+interfaces+and+systems+for+the+control+of+protein-surface+and+cell-surface+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Stimuli-responsive interfaces and systems for the control of protein-surface and cell-surface interactions.</a> Biomaterials. 30 (9), 1827-1850 (2009).</li>
<li>Feil, H., Bae, Y. H., Feijen, J., Kim, S. W. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/037673889180099R">Molecular Separation by Thermosensitive Hydrogel Membranes.</a> J. Membrane Sci. 64 (3), 283-294 (1991).</li>
<li>Kim, J., Park, K. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10432576">Smart hydrogels for bioseparation.</a> Bioseparation. 7 (4-5), 177-184 (1998).</li>
<li>Yamashita, K., Nishimura, T., Nango, M. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pat.290/abstract">Preparation of IPN-type stimuli responsive heavy-metal-ion adsorbent gel.</a> Polym. Adv. Tech. 14 (3-5), 189-194 (2003).</li>
<li>Ziolkowski, B., Czugala, M., Diamond, D. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1045389X12459591?journalCode=jima">Integrating stimulus responsive materials and microfluidics: The key to next-generation chemical sensors.</a> J. Intelligent Mater. Syst. Struct. 24 (18), 2221-2238 (2013).</li>
<li>Zhang, Y., Kato, S., Anazawa, T. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0964-1726/16/6/020">A flap-type hydrogel actuator with fast responses to temperature.</a> Smart Mater. Struct. 16 (6), 2175-2182 (2007).</li>
<li>Suzuki, D., Taniguchi, H., Yoshida, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomously+Oscillating+Viscosity+in+Microgel+Dispersions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Autonomously Oscillating Viscosity in Microgel Dispersions.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (34), 12058-12059 (2009).</li>
<li>Schild, H. G. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/007967009290023R">Poly(N-isopropylacrylamide): Experiment, Theory and Application.</a> Prog. Polym. Sci. 17, 163-249 (1992).</li>
<li>Oh, J. K., Min, K., Matyjaszewski, K. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma060258v">Preparation of poly (oligo (ethylene glycol) monomethyl ether methacrylate) by homogeneous aqueous AGET ATRP.</a> Macromolecules. 39 (9), 3161-3167 (2006).</li>
<li>Vihola, H., Laukkanen, A., Tenhu, H., Hirvonen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug+Release+Characteristics+of+Physically+Cross-Linked+Thermosensitive+Poly%28N-vinylcaprolactam%29+Hydrogel+Particles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharm.+Sci%22%5BJournal%5D)">Drug Release Characteristics of Physically Cross-Linked Thermosensitive Poly(N-vinylcaprolactam) Hydrogel Particles.</a> J. Pharm. Sci. 97 (11), 4783-4793 (2008).</li>
<li>Zhang, L. F., Liang, Y., Meng, L. Z. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pat.1495/abstract">Thermo-sensitive amphiphilic poly(N-vinylcaprolactam) copolymers: synthesis and solution properties.</a> Polym. Adv. Tech. 21 (10), 720-725 (2010).</li>
<li>Smeets, N. M. B., Bakaic, E., Patenaude, M., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+and+tunable+poly%28ethylene+glycol%29+analogue+hydrogels+based+on+poly%28oligoethylene+glycol+methacrylate%29%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Comm%22%5BJournal%5D)">Injectable and tunable poly(ethylene glycol) analogue hydrogels based on poly(oligoethylene glycol methacrylate).</a> Chem. Comm. 50 (25), 3306-3309 (2014).</li>
<li>Lutz, J. -F. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pola.22706/full">Polymerization of oligo (ethylene glycol)(meth) acrylates: toward new generations of smart biocompatible materials.</a> J. Polym. Sci. A. 46 (11), 3459-3470 (2008).</li>
<li>Lutz, J. -F., Hoth, A. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma0517042">Preparation of Ideal PEG Analogues with a Tunable Thermosensitivity by Controlled Radical Copolymerization of 2-(2-Methoxyethoxy)ethyl Methacrylate and Oligo(ethylene glycol) Methacrylate.</a> Macromolecules. 39 (2), 893-896 (2006).</li>
<li>Patenaude, M., Campbell, S., Kinio, D., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+Gelation+Time+and+Morphology+of+Injectable+Hydrogels+Using+Ketone-Hydrazide+Cross-Linking%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Tuning Gelation Time and Morphology of Injectable Hydrogels Using Ketone-Hydrazide Cross-Linking.</a> Biomacromolecules. 15 (3), 781-790 (2014).</li>
<li>Patenaude, M., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/mz200121k">Injectable, Degradable Thermoresponsive Poly(N-isopropylacrylamide) Hydrogels.</a> ACS Macro Lett. 1 (3), 409-413 (2012).</li>
<li>Patenaude, M., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable%2C+Mixed+Natural-Synthetic+Polymer+Hydrogels+with+Modular+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Injectable, Mixed Natural-Synthetic Polymer Hydrogels with Modular Properties.</a> Biomacromolecules. 13 (2), 369-378 (2012).</li>
<li>Smeets, N. M. B., Bakaic, E., Patenaude, M., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+poly%28oligoethylene+glycol+methacrylate%29-based+hydrogels+with+tunable+phase+transition+behaviours%3A+Physicochemical+and+biological+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Injectable poly(oligoethylene glycol methacrylate)-based hydrogels with tunable phase transition behaviours: Physicochemical and biological responses.</a> Acta Biomater. 10 (10), 4143-4155 (2014).</li>
<li>Sivakumaran, D., Mueller, E., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature-Induced+Assembly+of+Monodisperse%2C+Covalently+Cross-Linked%2C+and+Degradable+Poly%28N-isopropylacrylamide%29+Microgels+Based+on+Oligomeric+Precursors%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Temperature-Induced Assembly of Monodisperse, Covalently Cross-Linked, and Degradable Poly(N-isopropylacrylamide) Microgels Based on Oligomeric Precursors.</a> Langmuir. 31, 5767-5778 (2015).</li>
<li>Bakaic, E., Smeets, N. M. B., Dorrington, H., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ra/c5ra00920k?iscitedby=True#!divAbstract">"Off-the-shelf" thermoresponsive hydrogel design: tuning hydrogel properties by mixing precursor polymers with different lower-critical solution temperatures.</a> RSC Adv. 5 (42), 33364-33376 (2015).</li>
<li>Bulpitt, P., Aeschlimann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+strategy+for+chemical+modification+of+hyaluronic+acid%3A+Preparation+of+functionalized+derivatives+and+their+use+in+the+formation+of+novel+biocompatible+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res%22%5BJournal%5D)">New strategy for chemical modification of hyaluronic acid: Preparation of functionalized derivatives and their use in the formation of novel biocompatible hydrogels.</a> J. Biomed. Mater. Res. 47 (2), 152-169 (1999).</li>
<li>Kesselman, L. R. B., Shinwary, S., Selvaganapathy, P. R., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Monodisperse%2C+Covalently+Cross-Linked%2C+Degradable+%22Smart%22+Microgels+Using+Microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Monodisperse, Covalently Cross-Linked, Degradable "Smart" Microgels Using Microfluidics.</a> Small. 8 (7), 1092-1098 (2012).</li>
<li>Sivakumaran, D., Mueller, E., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/sm/c7sm01361b#!divAbstract">Microfluidic production of degradable thermoresponsive microgels based on poly(N-isopropylacrylamide).</a> Soft Matter. , (2016).</li>
<li>Xu, F., Sheardown, H., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactive+Electrospinning+of+Degradable+Poly%28oligoethylene+glycol+methacrylate%29-Based+Nanofibrous+Hydrogel+Networks%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Comm%22%5BJournal%5D)">Reactive Electrospinning of Degradable Poly(oligoethylene glycol methacrylate)-Based Nanofibrous Hydrogel Networks.</a> Chem. Comm. 52 (7), 1451-1454 (2016).</li>
<li>Troll, K., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00396-008-1871-5">The collapse transition of poly(styrene-b-(N-isopropyl acrylamide)) diblock copolymers in aqueous solution and in thin films.</a> Colloid Polym. Sci. 286 (8), 1079-1092 (2008).</li>
<li>Patenaude, M., Campbell, S., Kinio, D., Hoare, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+Gelation+Time+and+Morphology+of+Injectable+Hydrogels+Using+Ketone-Hydrazide+Cross-Linking%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Tuning Gelation Time and Morphology of Injectable Hydrogels Using Ketone-Hydrazide Cross-Linking.</a> Biomacromolecules. 15 (3), 781-790 (2014).</li>
<li>Kelly, T. A., Felder, M. S., Ollar, R. A. Inducing Apoptosis in a Mammalian Cell by Contacting with Paraffin or Agar. US Patent. , 6,274,377 (2001).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Akıllı malzemeler dış ve/veya çevre sinyalleri için ters çevrilebilir "isteğe bağlı" yanıt potansiyeli nedeniyle önemli dikkat çekmiştir. Sıcaklık duyarlı malzemeleri sıcaklık tahrik yağış sıcaklıklarda T sonuçlanan onların alt kritik çözüm sıcaklık (LCST) davranışı nedeniyle özellikle ilgi kendine &gt; LCST1,2. Thermoresponsive hydrogels bağlamında, bu alt kritik çözüm sıcaklık davranış sıcaklığı ayarlanabilir toplu boyutlarda neden ters çevrilebilir şişlik/de-swelling olaylar tarafından kendini gösteriyor (büyük t &lt; LCST)3, (T büyük gözenek boyutları &lt; LCST)4ve interfacial özellikleri (daha hidrofilik t &lt; LCST)5. Böyle geçişler yaygın ilaç dağıtım uygulanmış olan (harici veya çevre triggerable uyuşturucu için4,6,7serbest bırakmak), doku Mühendisliği ve hücre kültürü (thermoreversible hücre adezyon için / Delaminasyon8,9,10), ayrımları (için değiştirilebilir membran porosities ve permeabilities ya da termal olarak geri dönüşümlü tanılama destekler11,12, 13), mikrosıvısal işler (akış14,15düzenleyen açma-kapama vanalar için) ve (için sıcaklık tunable viskozite16) rheological değiştiriciler. Her ne kadar önemli (ve artan) iş de Poli (oligoethylene glikol metakrilat) yürütülen en çok hydrogels olan poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM)17, bağlı olarak thermoresponsive araştırıldı (POEGMA)2 ,18 ve poly(vinylcaprolactam) (PVCL)19,20. POEGMA farklı sayıda monomer doğrusal tahmin edilebilir hangi karışımları onun çok beklenen gelişmiş Biyouyumluluk21,22ve melodi facile LCST davranışını verilen özellikle son ilgi çekti etilen oksit tekrar birimleri yan zincirlerinde LCST ~ 20 ° c için alter &gt; 90 ° C2,23. Ancak, her biri bu polimerler serbest radikal polimerizasyon tarafından hazırlanan ve böylece önemli ölçüde sınırlayıcı potansiyel yarar ve translatability hangi Biyomedikal uygulamaları bağlamında böyle polimerlerin bir karbon-karbon omurga içerir bozulması (ya da en azından izni ile böbrek filtrasyon için kapasite) genellikle bir gereksinimdir.
Bu sınırlama yanıt olarak, biz son zamanlarda yoğun hydrazone kimya başvurusunda bildirdin (i.e., hydrazide ve aldehit functionalized öncesi polimerler arasındaki reaksiyon) thermoresponsive parçalanabilir analogları hazırlamak için hydrogels24,25,26,27,28,29. Her iki situ jelleşme functionalized habercisi polimerler30 / karıştırma üzerine hydrazide ve aldehit gruplar arasında hızlı ve ters tepki sağlar (ezelî belgili tanımlık lüzum için bu malzemelerin facile enjeksiyon etkinleştirme cerrahi implantasyon veya UV ışınlama veya kimyasal başlatma gibi dış polimerizasyon uyarıcı türlü) yanı sıra kimya ve yoğunluk crosslinking siteleri tarafından kontrollü bir hızda ağ hydrolytic bozulması. Ayrıca, böbrek filtrasyon sınırın altındaki hydrogels hazırlamak için kullanılan ön polimerlerin molekül ağırlığı tutarak, bu yaklaşım kullanılarak yapılan hydrogels geri vücuttan25 temizlenebilir oligomeric habercisi polimerler içine bozulmasına yol açar ,27,28. Düşük sitotoksisite ve bu malzemeleri25,26,27tarafından indüklenen düşük inflamatuar doku yanıt ile birleştiğinde, bu yaklaşım thermoresponsive kullanımı için potansiyel olarak çevrilebilir bir yöntemi sağlar Tıpta, özellikle tüm uzunluğu ölçeklerde (toplu, mikro ve nano) böyle hydrogels iyi kontrollü parçalanabilir analogları sahte olduğu akıllı hydrogels.
Bu protokol için biz yöntemleri sentetik thermoresponsive öncesi polimerler hydrazide aldehit gruplarını ve yöntemleri Bu polimerler uygulamak için iyi tanımlanmış boyutlara sahip hydrogels oluşturmak için kontrollü numaraları ile birlikte functionalized yapmak için tarif çeşitli uzunluk ölçekler. Özellikle, bu el yazması dört ayrı yaklaşım reaktif hydrazide ve aldehit functionalized öncesi polimerler karıştırma denetlemek için geliştirdik ve böylece thermoresponsive hidrojel ağları ile iyi tanımlanmış geometrileri oluşturmak açıklar ve türleri Morfoloji:
Parçalanabilir toplu hydrogels ile tanımlanan boyutları oluşturmak için bir şablon oluşturma stratejisi olarak reaktif öncesi polimerler onun çıkış statik bir mikser ile donatılmıştır ve daha sonra içine co-kalıptan çekilmiş bir çift namlulu şırınga ayrı varil içine yüklenir anlatılan bir Silikon kalıp istenen hidrojel şekil ve boyutları21,27 (şekil 1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54502/54502fig1.jpg"> Resim 1 : Toplu hidrojel oluşumu şematik. Hydrazide ve aldehit functionalized polimer çözümlerinde (su veya sulu arabellek) bir çift namlulu şırınga ayrı varil yüklenir ve sonra statik bir mikser ortak bir silindirik silikon kalıp içine kalıptan çekilmiş. Bir kez (kalıp çıkarmak) serbest duran bağlı olarak konsantrasyon ve fonksiyonel grup yoğunluğu habercisi polimerlerin dakika saniye içinde olduğu bir hydrazone etmek hidrojel formları karıştırma üzerine hızlı situ jelleşme. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54502/54502fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Parçalanabilir jel parçacıkların mikron ölçekte oluşturmak için bir reaktif havacilik yöntem hangi habercisi polimer aynı anda çözümlerdir anlatılan karışık ve emülsiyon yumuşak litografi şablonu esas alan mikrosıvısal çip tasarım kullanarak, etkinleştirme karışık reaktif polimer damlacıkları oluşumu bu sonradan tarafından emülsiyon (Şekil 2)31,32 in situ formu jel microparticles boyutlarında şablonu esas alan için jel.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54502/54502fig2.jpg"> Resim 2 : Jel microparticle oluşum yolu ile reaktif havacilik şematik. (A, B) Hydrazide ve aldehit functionalized polimer çözümlerinde (su veya sulu arabellek) şırınga pompa tarafından aşağı geri tepme önleme basınç gradyan oluşturmak için tasarlanmış kanalları zig-zag dizi arasında bağlı ayrı rezervuar içine beslenir. Polimerler sonra sadece parafin yağı (Ayrıca bir enjektör pompası tarafından tahrik) her iki taraftan akan tarafından güdülmesini daha önce karışık ve akışı odaklanarak üretiminde sulu kaynaklanan bir meme ile zorla (polimer çözelti) damlacıkları bir sürekli parafin yağı aşamasında ((B) meme alan ve damlacık oluşumu süreci için bir resme bakın). Ek bir iki parafin yağı alıcılar için izin vermek için önce laminar akış, sonra elde edilen microparticulate jelleri kaldırılması parçacık tam jelleşme koleksiyonu kanaldaki damlacıkları vardır daha fazla ayrı meme sonra konumlandırılmış manyetik olarak karıştırılmış bir ölçek içinde toplanan; (C) damlacık oluşturma işlemi meme adlı resmini (o hydrazide polimer karıştırma göstermek için mavi etiketli unutmayın)
Parçalanabilir jel parçacıkların Nano, termal olarak tahrik üzerinde reaktif kendinden montajlı yöntemi bir reaktif habercisi Polimerler ("tohum" polimer) bir çözüm olduğunu istikrarlı bir nanoaggregate oluşturmak için onun LCST ısıtılır anlatılan oluşturmak için daha sonra çapraz tamamlayıcı reaktif habercisi polimer ("çapraz" polimer); eklenmesiyle elde edilen hydrazone etmek nanogel bir şablonu esas alan doğrudan nanoaggregate (şekil 3)28boyutundadır.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54502/54502fig3v2.jpg"> Şekil 3 : Nanogel oluşumu reaktif termal olarak tahrik ile şematik kendinden montajlı. Hydrazide functionalized (thermoresponsive) polimer içeren sulu bir çözüm istikrarlı uncrosslinked nanoaggregate oluşturmak için alt kritik çözüm sıcaklık ısıtılır. Aşağıdaki, bir aldehit functionalized polimer crosslink için nanoaggregate hydrazone bağı oluşumu ile eklenir ve böylece LCST soğutma üzerine nanogel parçacık stabilize. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54502/54502fig3v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Parçalanabilir nanofibers oluşturmak için bir reaktif electrospinning teknik bir standart electrospinning platform (şekil 4 onun çıkış (toplu hydrogels yapmak için kullanılan gibi), statik bir karıştırıcı ile donatılmış bir çift namlulu şırınga iliştirilmesi anlatılan )33.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54502/54502fig4.jpg"> Şekil 4 : Şematik hidrojel nanofiber oluşum yolu ile reaktif electrospinning. Bir çift namlulu şırınga (toplu hydrogels için açıklandığı gibi yüklü ama aynı zamanda yüksek molekül ağırlıklı poly(ethylene oxide) electrospinning yardımcı olarak bir kısmını da dahil olmak üzere) statik bir karıştırıcı ile bir şırınga pompa üzerinde bağlı şırınga ucunda iğne ile monte edilir Yüksek voltajlı güç kaynağı için. Hydrazone çapraz akış toplayıcı (alüminyum folyo veya dönen bir alüminyum disk) vurduğunda nanofibrous Morfoloji korunması işlemi iplik elyaf sırasında oluşur. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54502/54502fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Parçalanabilir akıllı hidrojel ağlar oluşturmak için bu yöntem uygulama ya PNIPAM ya da POEGMA faiz polimer bu iletişim kuralı'nı gösterilmiştir; Ancak, açıklanan temel yaklaşımlar için suda çözünen herhangi bir polimer, uygun düzeltmeleri de olsa viskozite için ile tercüme edilebilir ve (durumunda, kendinden montajlı nanogel imalat yöntemi) içinde tohum oluşturan ön polimer kararlılığını nanoaggregate.

<table><tbody><tr><td><güçlü > Kimyasallar< / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2,2 - azobisizobutritik asit dimetil ester</td><td>Wako Kimyasalları</td><td>101138</td><td></td></tr><tr><td>Di (etilen glikol) metil eter metakrilat (M (EO) 2MA)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>447927</td><td>188.2 g / mol, n = 2 etilen oksit tekrar birimleri</td></tr><tr><td>Oligo (etilen glikol) metil eter metakrilat (OEGMA475)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>447943</td><td>475 g/mol, n=8-9 etilen oksit tekrar birimleri</td></tr><tr><td>Akrilik asit (AA), %99</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>147230</td><td></td></tr><tr><td>Tiyoglikolik asit (TGA), %98</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>T3758</td><td></td></tr><tr><td>Dioksan, %99</td> <td>Caledon Labs</td><td>360481</td><td></td></tr><tr><td>Azot, UHP sınıfı</td><td>Air Liquide</td><td>Alphagaz1 765A-44</td><td></td></tr><tr><td>Adipik asit dihidrazid (ADH), %98</td> <td>Alfa Aesar</td><td>A15119</td><td></td></tr><tr><td>N'-etil-N-(3-dimetilaminopropil)-karbodiimid (EDC, x%)</td><td>Karbosynth</td><td>FD05800</td><td></td></tr><tr><td>Hidroklorik asit (HCl), %37</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>320331</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum hidroksit (NaOH), %97</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>221465</td><td></td></tr><tr><td>Aminoasetil aldehit dimetil asetal, %99</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>121967</td><td></td></tr><tr><td>4-Hidroksi-TEMPO, %97</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>176141</td><td></td></tr><tr><td>Metakriloyl klorür,97x%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>523216</td><td></td></tr><tr><td>Petrol eteri, %95</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>32047</td><td></td></tr><tr><td>Magnezyum sülfat, %99,5</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>M7506</td><td></td></tr><tr><td>tert-Bütil metil eter, %>99,0</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>443808</td><td></td></tr><tr><td>Fosfat tamponlu tuzlu su</td><td>BioShop</td><td>PBS405.1</td><td>1x, pH 7.3-7.5</td></tr><tr><td>N-izopropilakrilamid, %99</td> <td>J& K Scientific</td><td>258717</td><td>%60 heksan/%40 toluenden yeniden kristalize edilmiş</td></tr><tr><td>Etanol, susuz</td><td>Ticari Alchols</td><td>P016EAAN</td><td></td></tr><tr><td>Açıklık 80</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S6760</td><td></td></tr><tr><td>Ağır parafin yağı</td><td>Caledon Labs</td><td>1326197</td><td></td></tr><tr><td>Pentan, reaktif sınıfı</td><td>Caledon Labs</td><td>1/10/7800</td><td></td></tr><tr><td>Poli (etilen oksit) ortalama Mv 600.000</td><td>Sigma Aldrich</td><td>182028</td><td></td></tr><tr><td><güçlü>Sentez ve hidrojel üretimi için gerekli malzemeler</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Döner buharlaştırıcı</td><td>Heidolph</td><td>G3</td><td></td></tr><tr><td>Diyaliz tüpü (3500 Da moleküler ağırlık kesme)</td><td>Spectrum Labs</td><td>28170-166</td><td>Hacim/uzunluk= 6.4mL/cm</td></tr><tr><td>Çift namlulu şırınga</td><td>Medmix</td><td>L serisi</td><td>L serisi, 2,5 mL, 1:1 hacim oranı</td></tr><tr><td>Statik karıştırıcı</td><td>Medmix</td><td>L serisi</td><td>L serisi, 2,5 mL, 1:1 hacim oranı, 1,5" uzunluk</td></tr><tr><td>Silikon kauçuk levha, 1/16" kalınlık</td><td>McMaster-Carr</td><td>9010K12, 30A Durometre (Süper Yumuşak)</td><td></td></tr><tr><td>Şırınga pompası</td><td>KD Scientific</td><td>KDS Legato 200</td><td>Infuse Only Çift Şırınga Pompası</td></tr><tr><td>Yüksek voltajlı güç kaynağı</td><td>Spellman</td><td>230-20R</td><td>0 ila 20 kV</td></tr><tr><td><güçlü>Mikroakışkan Çip İmalatı</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silikon gofret</td><td>Üniversite Gofret</td><td>2080</td><td>D = 76,2 mm; 380 ve mikro; m kalınlığı; P katkılı; < >100 oryantasyon&nbsp;</td></tr><tr><td>SU-8 100</td><td>MicroChem</td><td>Y131273</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 Geliştirici</td><td>MicroChem</td><td>Y020100</td><td></td></tr><tr><td>Özel 2.5" spincoater</td><td>Dahili şirket içi</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Maske Hizalayıcı</td><td>KARL SUSS</td><td>MJB3 UV400 (276 W lambalı)</td><td></td></tr><tr><td>Masterflex L/S 13 Silikon Boru</td><td>Cole Parmer</td><td>OF-96400-13</td><td>Peroksit ile kürlenmiş</td></tr><tr><td>Dow Corning Sygard 184 Silikon Elastomer Taban&nbsp;</td><td>Ellsworth Yapıştırıcılar</td><td>4019862</td><td></td></tr><tr><td>Dow Corning Sygard 184 Silikon Elastomer Kürleme Maddesi&nbsp;</td><td>Ellsworth Yapıştırıcılar</td><td>4019862</td><td></td></tr><tr><td>Yüksek Güçlü Plazma Temizleyici&nbsp;</td><td>Harrick</td><td>PDC-002-HP</td><td></td></tr><<tr><td>strong>Karakterizasyon Cihazları</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mach 1 mikromekanik test cihazı</td><td>Biomomentum</td><td>LB007-EN</td><td></td></tr><tr><td>Cellstar doku kültürü 12 kuyulu plaka</td><td>Greiner Bio-one</td><td>665 180</td><td></td></tr><tr><td>12 oyuklu plaka için hücre kültürü eki</td><td>Corning</td><td>08-771-12</td><td>8 & m gözenek boyutu</td></tr><tr><td>Optik mikroskop</td><td>Olympus BX51 optik mikroskop</td><td>BX51</td><td></td></tr><tr><td>Sıcaklık kontrollü mikroskop aşaması</td><td>Linkam Scientific</td><td>THMS600</td><td></td></tr><tr><td>Jel geçirgenlik kromatografı (GPC)</td><td>Sular</td><td>590 HPLC Pompa Suları</td><td>Styragel kolonları (HR2, HR3, HR4; 30 cm x 7,8 mm (ID); 5 mm partiküller), Waters 410 kırılma indisi dedektörü</td></tr><tr><td>Dinamik ışık saçılımı (DLS)</td><td>Brookhaven</td><td>90Plus Partikül Boyutu Analiz Cihazı</td><td></td></tr><tr><td>Transmisyon elektron mikroskobu (TEM)</td><td>TEMSCAN</td><td>JEOL 1200EX</td><td>İvme gerilimi 100 kV</td></tr><tr><td>Taramalı elektron mikroskobu (SEM)</td><td>Tescan</td><td>Vega II LSU</td><td>İvme gerilimi 10 kV</td></tr><tr><td>Microsquisher</td><td>CellScale Biyomalzeme Testi</td><td>MS-50M-01</td><td></td></tr></tbody></table>

parçalanabilir thermoresponsive hydrogels birden fazla uzunluğu ölçeklerde yolu ile reaktif ekstrüzyon, havacilik, kendinden montajlı imalatı ve electrospinning

Fabricating Degradable Thermoresponsive Hydrogels on Multiple Length Scales via Reactive Extrusion, Microfluidics, Self-assembly, and Electrospinning

Çeşitli akıllı malzemeler Biyomedikal uygulamalar (örneğin, ilaç dağıtım, doku Mühendisliği, bioimaging, vb) çeşitli için incelemiş bulunuyoruz iken, son klinik kullanımları biyolojik ilgili eksikliği tarafından engel olmuştur en akıllı malzemeler için gözlenen bozulma. Bu özellikle hemen hemen aynı şekilde işlevsel olmayan parçalanabilir polimerler üzerinde temel alan sıcaklık duyarlı hydrogels için geçerlidir (örneğin, poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) veya Poli (oligoethylene glikol metakrilat) (POEGMA) ). Bu nedenle, etkin bir şekilde thermoresponsive hydrogels uzaktan kumandalı veya metabolizma düzenlenir ilaç dağıtım sorunları için potansiyelini çevirmek için hücre-ayarlanabilir hücre malzemesi etkileşimleri, theranostic malzemeler potansiyeli ile iskele hem görüntü ve ilaç dağıtım ve diğer bu tür uygulamalar için bir yöntem hydrogels renal malzeme gerekli ömrünü takip Gümrükleme en az yetenekli Eğer (değil tam olarak parçalanabilir) işlemek için gereklidir. Bu amaçla, bu iletişim kuralını hydrolytically parçalanabilir hydrazone-çapraz hydrogels hazırlanması tepki hydrazide ve aldehit functionalized PNIPAM veya POEGMA reaksiyonlar moleküler ile arasındaki temel alan birden çok uzunluğu ölçeklerde açıklar ağırlıkları böbrek filtrasyon sınırın altındaki. Özellikle, yöntem parçalanabilir thermoresponsive toplu hydrogels (bir çift namlulu şırınga tekniği kullanarak), imal etmek hidrojel parçacıklar (her iki microscale aynı anda karıştırma kolaylaştıran bir havacilik platform aracılığıyla tarih ve emülgatör habercisi Polimerler ve Nano termik tahrik kullanımı ile kendinden montajlı ve yöntemi cross-linking), ve hidrojel nanofibers (Reaktif electrospinning strateji kullanarak) açıklanmıştır. Her durumda, hydrogels sıcaklık duyarlı özellikleri geleneksel serbest radikal süreçleri cross-linking elde benzer ile elde edilebilir, ama hydrazone çapraz bağlı ağ oligomeric yeniden oluşturmak için zaman içinde düşebilir öncü Polimerler ve etkinleştirme izni. Bu nedenle, biz tahmin (ki olabilir genel olarak uygulanan herhangi bir sentetik çözünür polimer, sadece akıllı malzemeler) Bu yöntemler daha kolay çeviri sentetik akıllı malzeme klinik uygulamalara olanak tanır.

Toplu hydrogels bir çift namlulu şırıngadan kalıptan çekilmiş bir silikon kalıp içine kalıp boyutları için uygun ve müstakil olmak üzerine kalıp kaldırma; jelleşme genellikle aşağıdaki Co-ekstrüzyon polimer öncüleri bağlı olarak kullanılan dakika saniye oluşur. (Gravimetrically kolayca hidrojel şişme çözümden kaldırmak için hücre kültür INSERT kullanma ölçülen), şişme ile tipik karakterizasyonu thermoresponsivity (aynı teknikle ama inkübasyon sıcaklığı yukarıdaki Bisiklete binme ölçülen ve faz geçiş sıcaklığı), bozulma (ölçülen aynı tekniği ama bitti daha uzun süreler kullanarak) ve kesme ya da basınç modülü (2 mm kalın ve 7 mm kalıp çapı numuneleri kullanılarak ölçülür) hidrojel ayar gösterir Yanıt (özellikle, için POEGMA, uzun zincirli OEGMA monomerleri hidrojel hazırlamak için kullanılan kısa oranı), öncül polimer kimyası bağlı olarak fonksiyonel grupların habercisi Polimerler ve konsantrasyon bu köstebek kısmını öncü Polimerler (şekil 5)27.
Havacilik 25-100 µm, petrol ve/veya kombine sulu polimer aşamaları (şekil 6A)31akış oranları dayalı kontrol edilebilir boyutta boyutu ölçekte iyi tanımlanmış jel microparticles oluşumuna yol açar. Sıcak sahne optik mikroskobu jel microparticles tersinir sıcaklık bağlı şişme-sadece hafif bir histeresis ile dönemi 1 deswelling (atfedilebilecek gösterilen toplu hydrogels thermoresponsive doğasını korumak onaylar geri dönüşü olmayan hidrojen bağı oluşumu komşu Amid gruplar daraltılmış devlet34arasında) toplu PNIPAM hydrogels (şekil 6B)32içinde gözlenen ile tutarlı. Ayrıca, jel microparticles geri oligomeric onların öncüleri için zaman içinde renal izni (şekil 6C)32etkinleştirme bozulmasına yol açar.
Kendinden montajlı ısıtmalı bir çözümde bir aldehit functionalized PNIPAM ile crosslinking ardından hydrazide functionalized PNIPAM polimer nanoaggregation tarafından tahrik polimer sonuçlar son derece monodisperse nanogels (polydispersity &lt; 0,1) üzerinde 180-300 nm, işlem koşullarına bağlı olarak dizi boyutu (Şekil 7A)28kullanılan. Nanogels geleneksel serbest radikal etmek PNIPAM nanogels, tipik thermoresponsive davranışını daha cross-linking polimer (Şekil 7B) eklendi gibi termal deswelling alt derece ile korur. Nanogels liyofilize ve partikül büyüklüğü (Şekil 7C) bir değişiklik olmadan redispersed ve nanogels (Şekil 7D) formüle için kullanılan oligomeric habercisi polimerler yeniden oluşturmak için hidroliz ile zamanla bozulmasına yol açar.
Reaktif electrospinning ~ 300 sırasına nanofiber çaplarda hidrojel yapısı (şekil 8A), bir nanofibrous oluşturur nm33görünür electrosprayed parçacıklar mevcut olmadan ulaşılabilir. POEGMA tabanlı nanofibers su iliklerine kadar hızlı hidrasyon (kabaca iki büyüklük aynı kompozisyon, şekil 8Btoplu jel ile elde daha hızlı) sonuç ama nanofibrous kara delik üzerinde 8-10 hafta önce tutar hydrolytic bozulması, fizyolojik şartlarda; daha hızlı bozulma asit katalize ortamlarda asit katalize hydrazone bond bozulması (şekil 8C) potansiyeli nedeniyle beklendiği gibi görülmektedir. Nanofibrous da her iki kuru ve şişmiş eyalette birden fazla döngüleri kolay kullanım ve tekrarlayan süzme (şekil 8D) etkinleştirme mekanik olarak sağlam yapılardır.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54502/54502fig5v2.jpg"> Şekil 5 : İn situ -gelling özellikleri toplu parçalanabilir thermoresponsive hydrogels. (A) temsilcisi POEGMA jel ağ microstructures ve toplu hidrojel görüntülerle ilgili jelleşme kez OEGMA475 yılında habercisi polimerler köstebek % birleşme bir fonksiyonu olarak; (B-C) PO100 hydrogels değişen (B) habercisi polimer konsantrasyon ve (C) köstebek % fonksiyonel grup birleşme habercisi polimer başına depolama modülü; (D-F) POEGMA hydrogels OEGMA475 köstebek % birleşme bir fonksiyonu olarak özelliklerini Physiochemical: (D) depolama modülü (E) bozulması profili 1 M HCl ve (F) birim faz geçiş sıcaklığı yanıt olarak sıcaklık aralığında değiştirmek 20-60 ° c Tüm hata çubukları n standart sapması temsil 4 Çoğalt ölçümleri =. Başvuru27 arası Elsevier izniyle uyarlanmıştır. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54502/54502fig5v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54502/54502fig6.jpg"> Şekil 6 : Parçalanabilir jel microparticles reaktif havacilik üzerinden özelliklerini. (A) etkisi parafin yağı akış hızı (saf) jel microparticle boyutu su; (B) yukarıda ve birim faz geçiş sıcaklığının altında tek bir termal döngüsü takip su arıtılmış jel microparticles Thermoresponsivity; (C) Visual değerlendirme (fotoğraf) ve jel microparticles bozulma teyit jel Permeasyon Kromatografi izlemeler (grafik) geri habercisi polimer bileşenlerinin (burada da hızlandırılmış bozulma görüntüleme zaman ölçeği üstünde kolaylaştırmak için 1 M HCl); Ölçek çubuğu 100 µm. uyarlama başvuru32=. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54502/54502fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54502/54502fig7v2.jpg"> Şekil 7 : Reaktif üzerinden parçalanabilir nanogels özelliklerini kendinden montajlı. (A) Partikül boyutu dağıtımları farklı aldehid: hydrazide polimer kitle oranları üzerinden dinamik ışık saçılma ile hazırlanmış nanogels (iç metin: transmisyon elektron nanogels küresel doğası doğrulayan test); (B) Thermosensitivity nanogels (üzerinden dinamik ışık saçılma) hazırlamak için kullanılan aldehid: hydrazide polimer arasındaki kütle oranı bir fonksiyonu olarak kendi kendine monte parçacıkların, n'in standart sapması temsil eden hata çubukları ile 4 çoğaltır; = (C) Visual onay nanogel toplama eksikliği öncesi ve sonrası lyophilization; (D) nanogels asit katalize bozulması görsel teyidi (1 M HCl yukarıdaki diğer çalışmalarla tutarlılık için burada); (E) jel Permeasyon Kromatograf izleri hydrazide ve aldehit functionalized habercisi polimerler onların benzerlik gösteren nanogel bozulma ürünleri. Başvuru28izniyle uyarlanmıştır. Telif hakkı 2015, Amerikan Kimya Birliği. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54502/54502fig7v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54502/54502fig8v2.jpg"> Şekil 8 : Reaktif electrospinning üzerinden parçalanabilir nanofibers özelliklerini. (A) elektron nanofibers kuru görüntülerini (solda), yarısı (orta, ince film) suya batırılmış devlet ve tam bir gecede (iskele) doğru kalın; suya batırılmış mikroskobu tarama (B) nanofibrous (kırmızı) hidrojel aynı kompozisyon toplu hidrojel (mavi) göre şişme, n'in standart sapması temsil eden hata çubukları ile 4 çoğaltır; = Nanofibers 1 M HCl asit katalize bozulması izleme (C) tarama elektron mikroskobu ve (iç metin) görüntüler; (D) çekme dayanımı (80 döngüleri, % 20 uzama/döngüsü) kuru Bisiklet ve şişmiş (325 döngüleri, % 10 uzama/10 mM PBS döngüsünde) electrospun nanofibrous hydrogels. Şekil başvuru33 sayfasından değiştirilebilir ve Kimya Royal Society izniyle çoğaltılamaz. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54502/54502fig8v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

İletişim kuralları hydrazone toplu ölçek, microscale ve Nano, ikincisi jel nano tanecikleri ve nanofibers hazırlanması için polimer reaksiyonlar, cross-linking göre parçalanabilir thermoresponsive hydrogels imalatı için açıklanmıştır.

Parçalanabilir Thermoresponsive Hydrogels birden fazla uzunluğu ölçeklerde yolu ile reaktif ekstrüzyon, havacilik, kendinden montajlı imalatı ve Electrospinning

While various smart materials have been explored for a variety of biomedical applications (e.g., drug delivery, tissue engineering, bioimaging, etc.), ...

Bu protokolün genel amacı, kontrollü uzunluk ölçekleri ve geometrileri ile ısıya duyarlı hidrojellerin parçalanabilir versiyonlarını üretmektir. Bu yöntem, uzun vadeli, minimal invaziv yerel ilaç dağıtımını kolaylaştırma, doku mühendisliği için duyarlı iskeleler oluşturma veya hedefe yönelik nanoterapötikler tasarlama gibi biyomedikal materyaller senaryosundaki temel zorlukların ele alınmasına yardımcı olabilir. Tekniğimizin ana avantajı, polimer öncüsü karıştırma geometrisini değiştirerek bozunabilir hidrojellerin boyutunu ve şeklini kontrol etmemizi sağlayan hızlı bir ters biyohidrazon kimyasıdır.Bu esneklik, folik jelleri, mikrojelleri, nanojelleri ve nanolifleri aynı başlangıç malzemesiyle üretmemizi sağlar. İlk olarak, ağırlıkça %5 ila %40 arasında konsantrasyonlara ve 10 milimolar fosfat tamponlu saline sahip hidrazid ve aldehit ile işlevselleştirilmiş ısıya duyarlı öncü polimer çözeltilerinin her biri yaklaşık iki mililitre hazırlayın. Öncü polimer çözeltilerini 2,5 mililitre, 1: 1 çift namlulu şırınganın ayrı fıçılarına yüklemek için tek namlulu şırıngalar kullanın.Ardından, 1,5 inçlik bir statik karıştırıcıyı 2,5 mililitre 1: 1 çift namlulu şırıngaya bağlayın. İstenirse, statik karıştırıcıya 18 gauge veya 20 gauge 1.5 inçlik bir iğne takın. Ardından, istenen kalınlıkta yumuşak, silikon bir kauçuk levhadan kesin.Standart bir mikroskop lamı büyüklüğünde bir parça. Silikon kauçuk levhaya istenen şekle sahip en az bir delik açmak için bir zımba seti kullanın. Silikon kauçuk kalıbı temiz bir cam kızak üzerine yerleştirin ve tüm deliklerin cam tarafından desteklendiğinden emin olun.Yerine sabitlemek için kalıbı sürgüne hafifçe bastırın. Silikon kauçuk kaplama, iyi bir alt tabaka yapışması sağlamak için destek olarak da kullanılabilir. Co, hidrazid ve aldehit işlevselleştirilmiş polimer çözeltilerini, kuyular tamamen dolana kadar statik karıştırıcıdan kalıp kuyularına ekstrüde edin.Kalıbı ikinci bir temiz cam sürgü ile örtün ve jelleşmenin bitmesini bekleyin. Ardından, üst sürgüyü çıkarın ve hidrojelleri silikon kauçuk kalıptan ayırmak için bir spatula kullanın. Hidrojelleri geri kazanmak için kalıbı sürgüden kaldırın.İşlemden önce, mikropartikül üretimi için bir mikroakışkan çip üretin. Hidrazid ve aldehit işlevselleştirilmiş poli NIPAM sentezleyin. Başlamak için, deiyonize suda ağırlıkça %6 hidrazid ve aldehit işlevselleştirilmiş poli NIPAM çözeltilerinin her birinden iki mililitre hazırlayın.Polimer öncü çözeltilerini ayrı beş mililitrelik şırıngalara yükleyin. Daha sonra, ağır parafin yağında ağırlıkça% 150 sorbitan monooleat çözeltisinden 1 mililitre hazırlayın. Bu çözeltiyi iki standart 60 mililitrelik şırıngaya yükleyin.Dört şırıngayı ayrı infüzyon şırınga pompalarına monte edin. Ardından, mikroakışkan çip çıkışına 45 santimetre uzunluğunda bir silikon boru bağlayın. Çıkış borusunun ucunu bir atık kabına yerleştirin.Polimer çözelti şırıngalarını, 30 santimetre uzunluğunda silikon boru ile mikroakışkan çip üzerindeki polimer giriş kanallarına bağlayın. Bir parafin yağı çözeltisi şırıngasını silikon boru ile yukarı akış yağ giriş kanalına bağlayın. Diğer yağ şırıngasını, silikon boru ve U şeklinde bir şırınga bağlantısı kullanarak her iki aşağı akış yağ giriş kanalına bağlayın.Yağ şırıngaları ile donatılmış pompaların akış hızlarını saatte 1,1 ila 5,5 mililitre arasında ayarlayın. Çipi astarlamak ve çipin hatasız olduğunu doğrulamak için mikroakışkan çipten en az 30 dakika boyunca yağ akıtın. Ardından, her iki polimer çözeltisini aynı anda saatte 03 mL hızında astarlanmış çipe verin.Polimer ve yağ akışının 30 dakika ila bir saat arasında dengelenmesine izin verin. Mikroakışkan nozuldaki öncü polimerlerin erken jelleşmesini önlemek için, her iki polimer rezervuarına geri akışı önlemek için boruyu dikkatli bir şekilde astarlamak ve polimer akışını tam olarak aynı anda başlatmak önemlidir. Mikroakışkan çipin nozulunda tek tip jel mikropartiküller oluştuğunda, partikülleri aktif bir manyetik karıştırma çubuğu ile plastik bir santrifüj tüpünde toplayın.Yağ tüketildiğinde şırınga pompalarını ve karıştırma motorunu durdurun. Jel mikropartiküller tüpe yerleştikten sonra, parafin yağını bir pipetle boşaltın. Şişeye her 5 mL mikropartikül için 10 mililitre pentan ekleyin.Kabartmayı yaklaşık bir dakika kuvvetlice karıştırın. Pentanı bir pipetle boşaltmadan önce parçacıkların bir ila iki saat çökelmesine izin verin. Bu pentan yıkamayı en az beş kez tekrarlayın.Yıkanmış jel mikropartikülleri küçük, cam bir parıldama şişesine aktarın. Parçacıkları bir ila iki mililitre deiyonize su içinde yeniden süspanse edin. Bu prosedüre başlamak için, deiyonize suda her biri% 1'lik hidrazid ve aldehit ile işlevselleştirilmiş poli NIPAM çözeltilerinin her biri beş mililitre hazırlayın.Karıştırırken hidrazid ile işlevselleştirilmiş poli NIPAM çözeltisinin beş mililitresini 70 santigrat dereceye ısıtın. Çözeltiyi opak hale geldikçe izleyin ve görünür bir çökelti oluşmadığını onaylayın. Ardından, beş ila 10 saniye boyunca ısıtılmış hidrazid ile işlevselleştirilmiş poli NIPAM çözeltisine damla damla 0,25 mililitre aldehit ile işlevselleştirilmiş poli NIPAM çözeltisi ekleyin.Karışımı 70 santigrat derecede 15 dakika karıştırın. Daha sonra, karışımı yağ banyosundan çıkarın ve saflaştırma için nanojelleri elde etmek için gece boyunca oda sıcaklığına soğumaya bırakın. Nano jel karışımını 3500 kilodalton moleküler ağırlıklı kesilmiş diyaliz membranına yerleştirin.Çapraz bağlı olmayan polimerleri çıkarmak için nanojelleri altı saatlik döngüler boyunca altı kez dionize suya karşı diyalize edin. İstenirse, saflaştırılmış nanojelleri depolama için liyofilize edin. Jel nanofiber üretim prosedürüne başlamak için, deiyonize suda ağırlıkça %15 hidrazid ve aldehit ile işlevselleştirilmiş POEGMA çözeltilerinin her birinden bir mililitre hazırlayın.Daha sonra, deiyonize suda ağırlıkça% 5'lik bir yüksek moleküler ağırlıklı polietilen oksit çözeltisinden iki mililitre hazırlayın. Her bir POEGMA öncü çözeltisini bir mililitre polietilen oksit çözeltisi ile birleştirin. Öncü çözeltileri çift namlulu şırınganın ayrı fıçılarına yükleyin.Ardından, 1,5 inçlik bir statik karıştırıcı ve kör uçlu 18 gauge bir iğneyi 2,5 mililitre, 1:1 çift namlulu bir şırıngaya bağlayın. Çift namlulu şırıngayı bir infüzyon şırınga pompasına monte edin. Ardından, iğnenin ucundan 10 santimetre uzağa bir alüminyum disk elektrospinning kollektörü monte edin.Kollektörde yüksek voltajlı bir güç kaynağını topraklayın ve güç kaynağını iğneye bağlayın. Şırınga pompasını saatte 0.48 mililitreye ve güç kaynağını 10 kilovolta ayarlayın. Elektrospinning'i başlatmak için şırınga pompasını ve güç kaynağını aynı anda çalıştırın.İstenilen kalınlığa ulaşılana veya öncüller tükenene kadar devam edin. Nanofiber üretimi bittikten sonra, elektrospinning tertibatını kapatın ve bağlantısını kesin. Polietilen oksidi uzaklaştırmak için toplanan jel nanolifleri 24 saat deiyonize suda bekletin.Çift namlulu şırınga dağıtımı, öncü polimer konsantrasyonuna, reaktif fonksiyonel grup yoğunluğuna ve monomerler üzerindeki etilen oksit tekrar birimlerinin sayısına bağlı olarak çeşitli mekanik, jelleşme süreleri ve asetatlara sahip hidrazon çapraz bağlı POEGMA dökme hidra-jeller üretti. Hem parafin yağının hem de polimer öncü çözeltilerinin akış hızları, mikroakışkan cihazla üretilen hidrozon çapraz bağlı poli NIPAM jel mikropartiküllerinin boyutlarını etkiledi. Sıcak evre optik mikroskopi ile geri dönüşümlü sıcaklığa bağlı şişme gözlendi.Jel mikro parçacıklar zamanla oligomerik öncülerine bozunmuştur. Kendinden montajlı hidrazon çapraz bağlı poli NIPAM nanojellerinin boyutları, aldehit-hidrazid işlevselleştirilmiş polimer öncü-kütle oranı ile değişmiştir, ancak oldukça mono dağılmış olarak kalmıştır. Kütle oranı arttıkça daha az termal şişme gözlendi.Jel mikropartiküller gibi, nanojeller de zamanla oligomerik öncülere indirgenmiştir. Çapları 300 nanometre mertebesinde olan hidrazon çapraz bağlı POEGMA hidrojel nanolifleri, reaktif elektrospinning ile üretildi. Nanofiber hidrasyon, aynı polimer bileşimine sahip bir dökme jelin hidrasyonundan yaklaşık iki kat daha hızlıydı.Nanolifler, fizyolojik koşullar altında bozulmadan önce sekiz haftadan fazla bir süre boyunca nanolifli morfolojilerini korudular. Asidik ortamlarda daha hızlı bozunma meydana geldi. Nanolifler hem kuru hem de şişmiş halde mekanik olarak sağlamdı.Bu videoyu izledikten sonra, jel öncü polimerlerinin yapıldığı geometriyi kontrol ederek parçalanabilir, ısıya duyarlı hidrojellerin nasıl oluşturulacağını iyi anladığınızı umuyoruz. Polimer öncüsünün jelleşme süresinin her bir partikülün ihtiyaçlarına uygun olduğundan emin olmayı unutmayın. Çok hızlı jelleşme, mikrojeli ve nanofiber üretimini engelleyecektir.Çok yavaş olan jelleşme, tamamen pıhtılaşmış morfolojilere neden olacaktır. Bu teknikler, ilaç dağıtımı ve doku mühendisliği alanlarındaki araştırmacıların önünü açmaktadır. ve ilaç salınımının hızını veya yerini kontrol etmek veya doku yenilenmesini uyarmak için iyi tanımlanmış hidrojel iskeleleri tasarlayın.

fabricating-degradable-thermoresponsive-hydrogels-on-multiple-length

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Hızlı, düzenli hücre kültürü yüzeylerde dinamik maske projeksiyon litografi için bir dijital micromirror cihaz kullanarak microfabricated sinir kültür sistemleri üretimi için basit teknikleri açıklanmıştır. Bu kültür sistemleri doğal biyolojik mimarisi daha iyi temsil olabilir, ve açıklanan teknikleri çok çeşitli uygulamalar için adapte olabilir.

Dinamik Maske Projeksiyon Fotolitografi kullanarak Sinir Kültür Sistemleri Micropatterned Hidrojeller Fabrikasyon

Bir bioprinter bir kurban kalıp dayalı desenli hidrojeller oluşturmak için kullanıldı. Poloksamer kalıp ikinci bir hidrojel ile dolduruldu ve daha sonra üçüncü bir hidrojel ile doldurulmuş boşluklar bırakarak elüt edilmiştir. Bu yöntem Biyopolimerlerin karmaşık mimarileri oluşturmak için hızlı sağım ve poloksamerin iyi baskı kullanır.

Desenli ve Yaratılış 3D Hücre Kültürü için iki bileşenli Hidrojeller için Thermoresponsive Ters Kalıpları Baskı

Yivli bir mikroakışkan kanaldan geçen iki bitişik sıvı, bir prepolimer çekirdeğinin etrafında bir kılıf oluşturmaya yönlendirilebilir; böylece hem şekil hem de kesit belirlenir. Tiyol tıklama kimyası gibi fotoinitiated polimerizasyon, çekirdek sıvısını önceden belirlenmiş boyut ve şekle sahip bir mikrofiber haline hızlı bir şekilde katılaştırmak için çok uygundur.

Önceden Tasarlanmış Boyut ve Şekle Sahip Polimerik ve Biyohidred Elyafların Mikroakışkan İmalatı

Tamamen aynı temel malzeme olan poli(N-izopropilakrilamid) (PNIPAAm)'den oluşan Janus mikrohidrojellerini, aşırı doymuş bir NIPAAm monomer çözeltisinin faz ayrımı üzerinde açıkça bölümlere ayrılmış bir yapı tabanı ile sentezlemek için bir protokol sunuyoruz. Sentezlenen Janus mikrohidrojelleri, anizotropik termo-duyarlılık ve organofilik/hidrofilik yükleme kabiliyeti gibi benzersiz özellikler gösterir.

Poli Sentezi (<em&gt; K</em&gt; -isopropylacrylamide) Yönbağımlı Termo yanıt ve organofilik / Hidrofilik Yükleme Kapasitesi için Janus Microhydrogels

Mikro desenli hidrojel levhaların üretimini, bağımsız bir biçimde monte edilebilen ve manipüle edilebilen basit bir işlem kullanarak açıklıyoruz. Bu modüler hidrojel tabakalar kullanılarak, kontrollü bir hücresel mikro çevre ile basit bir makro ölçekli 3D hücre kültürü sistemi oluşturulabilir.

Micropatterned Makro ölçekli 3D Hücresel Mimarlık Modüler Hidrojel Levhaların İnşaatı

Bu protokol, poli(etilen glikol) diakrilat (PEGDA) hidrojellere gömülü vasküler türetilmiş, biyomimetik mikroakışkan ağları üretmek için görüntü kılavuzlu, lazer tabanlı hidrojel bozunmasının uygulanmasını ana hatlarıyla belirtir. Bu biyomimetik mikroakışkan sistemler, doku mühendisliği uygulamaları, in vitro hastalık modellerinin oluşturulması ve gelişmiş "çip üzerinde" cihazların üretilmesi için yararlı olabilir.

Vasküler kaynaklı mikroakışkan Ağların görüntü kılavuzluğunda, Lazer tabanlı Fabrikasyon

UV-crosslinkable hydrogels işlemek için bir katkı üretim stratejisi geliştirmiştir. Bu strateji microfabricated hidrojel yapıları katman katman Meclisi hem de, bağımsız bileşenler Meclisi tümleşik aygıtlar için manyetik çalıştırma duyarlı hareket bileşenleri içeren verimli sağlar.

Teknik hidrojel tabanlı Micromachines manyetik olarak duyarlı bileşenleri ile Facile ve hızlı üretim için üretim bir katkı

Bu çalışma, ekstrüzyon parçalanması ile mikrojelleri üretmek, mikrojelleri enjekte edilebilir granüler hidrojellere işlemek ve granüler hidrojelleri biyomedikal uygulamalar için ekstrüzyon baskı mürekkepleri olarak uygulamak için basit, uyarlanabilir ve düşük maliyetli yöntemleri açıklamaktadır.

Biyomedikal Uygulamalar için Dökme Hidrojellerin Parçalanması ve Granüler Hidrojellere İşlenmesi

Bu makalede, mikroakışkan cihazlar kullanılarak yüksek verimli jelatin metakriloil mikrojel üretimi, mikrojellerin yeniden askıya alınabilir toza (mikro-aerojeller) dönüştürülmesi, granüler hidrojel iskeleleri oluşturmak için mikrojellerin kimyasal montajı ve 3D biyobaskı için korunmuş mikroporoziteye sahip granüler hidrojel biyomürekkeplerinin geliştirilmesi için protokoller açıklanmaktadır.

Jelatin Metakriloil Granül Hidrojel İskeleleri: Yüksek Verimli Mikrojel İmalatı, Liyofilizasyon, Kimyasal Montaj ve 3D Biyobaskı

Bu makale, hücre dışı matris sertleşmesini ve fibroblast aktivasyonunu incelemek için fototize edilebilir hidrojellerin 3D biyo-baskısının nasıl yapılacağını açıklamaktadır.

Fibroblast Aktivasyonunu İncelemek için 3D Biyobaskı Fototable Hidrojeller

Öğrenin, hidrazon çapraz bağlama ile parçalanabilir termoduyarlı hidrojel üretimini. Bu yöntem, ilaç dağıtımı ve doku mühendisliği için kontrollü geometrilerde jel üretimini sağlar.

Parçalanabilir Thermoresponsive Hydrogels birden fazla uzunluğu ölçeklerde yolu ile reaktif ekstrüzyon, havacilik, kendinden montajlı imalatı ve Electrospinning (Video) | JoVE Journal

Parçalanabilir Thermoresponsive Hydrogels birden fazla uzunluğu ölçeklerde yolu ile reaktif ekstrüzyon, havacilik, kendinden montajlı imalatı ve Electrospinning

Daha fazla video keşfet