Name: Elektrospinnen Faserige Polymer Gerüste für Tissue Engineering und Cell Culture (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-10-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 8 s
Description: Lernen Sie das Elektrospinnen faseriger Polymergerüste für Tissue Engineering und Zellkultur. Diese Methode nutzt photoreaktive Makromere und ermöglicht Photopatterning sowie Mehrfachpolymer-Scaffolds für verbesserte Zellinfiltration.

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Diese Arbeit wurde von einem American Heart Association Promotionsstipendium an JLI und National Institutes of Heath gewähren R01AR056624 unterstützt.

A. einzelnes Polymer Elektrospinnen <ol><li> Vor Erstellung des Elektrospinnen Lösung, um eine 0,5% ige Lösung des Photoinitiators, Irgacure 2959 (I2959), in deionisiertem Wasser durch Lösen bei 37 ° C für mehrere Tage. Dieser Schritt ist nicht erforderlich, wenn eine photoreaktive Polymer nicht verwendet wird. </li><li> Kombinieren Sie methacrylierte Hyaluronsäure (Meha, siehe Burdick et al. Zur Synthese), Poly (Ethylenoxid) (PEO, 900 kDa) und I2959 in deionisiertem Wasser, um eine Lösung mit einer Endkonzentration von 2 Gew.% Meha, 3 Gew.% herzustellen PEO und 0,05 wt% I2959. Verwenden Sie einen Wirbel um die Lösung zu mischen, bis es klar ist. Das Polymer Art und Konzentration, sowie das verwendete Lösungsmittel kann bei diesem Schritt je nach gewünschter Gerüst Eigenschaften verändert werden. </li><li> Übertragen Sie die Lösung in eine Spritze und fügen Sie eine 18-Gauge-, 6 Zoll lang, stumpfe Ende needle bis zum Ende. </li><li> Programm eine Spritzenpumpe mit einer Rate von 1,2 ml / h auszuwerfen. Legen Sie die Spritze und Nadel in das Gerät. </li><li> Bringen Sie die geerdete Leitung eines Hochspannungsquelle die Auffangvorrichtung. Zu sammeln zufällig verteilten Fasern eine flache Metallplatte, oder verwenden Sie einen Dorn drehenden bei ~ 10 m / s bis ausgerichteten Fasern zu sammeln. Bringen Sie die positiv geladenen führen, um die Nadel. Siehe Abbildung 1 für eine schematische Darstellung des Elektrospinnen Apparat. </li><li> Stellen Sie die Nadel oder Auffangvorrichtung, so dass es eine 15 cm Abstand zwischen den beiden. </li><li> Starten Sie den Fluss auf die Spritzenpumpe. Wenn Flüssigkeit sichtbar an der Spitze der Nadel, an der Stromquelle einschalten und die Spannung bis 22 kV. </li><li> Nach der Sammlung vollständig ist (von einigen Minuten für dünne Folien, um bis zu 24 Stunden für eine dickere Matte), entfernen Sie das Gerüst aus der Sammlung Gerät und speichern Sie es unter Vakuum über Nacht um die vollständige Entfernung des Lösungsmittels zu gewährleisten. </li><li> Visualisieren Sie die Fasermorphologie mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (SEM) wird eine repräsentative Gerüst in Abbildung 1 für beide ausgerichtet und blockfreien Strukturen dargestellt. </li></ol> Hinweis: Der Probendurchsatz, Entfernung zum Auffangvorrichtung und Spannung sind abhängig von der Polymer-und Lösungsmittel-Kombination und muss für jedes System optimiert werden, in der Regel durch die Beobachtung des Gerüstes Morphologie mit SEM. B. Photovernetzung und Photostrukturierungsverfahren <ol><li> Schneiden Sie 5mm x 5mm Proben aus dem Gerüst Matte. </li><li> Bereiten Sie für die Vernetzung, indem jedes Gerüst auf einer Folie abgedeckt Glasträger, indem die Photomaske direkt auf dem Schafott, Abdecken mit einem sauberen Objektträger aus Glas und Clipping an beiden Enden mit Bindemittel Clips. Hinweis: vier Proben können auf einmal gemacht werden und eine Transparenz ohne ein Muster für die Vernetzung verwendet werden, wenn ein Muster nicht erwünscht ist. </li><li> Purge Gerüst eingerichtet in einer Stickstoff-Kammer. Es ist wichtig, dass das Konstrukt frei von Sauerstoff, die eine Vernetzung hemmen können. </li><li> Legen Gerüst Setup in Stickstoff Kammer unter ~ 10 mW / cm 2 365 nm Licht mit einer Kollimation Adapter für 5 Minuten. Siehe Schema in Abb. 2. </li><li> Nehmen Sie jedes Gerüst und in einem 12-Well-Platte. </li><li> Add 2 mL entionisiertes Wasser in jedes Well, Parafilm die Platte, um die Verdampfung des Wassers und bei 37 ° C für 24 Stunden zu verhindern. Wechseln Sie das Wasser dreimal. </li><li> Visualisieren Sie Porenbildung unter dem Lichtmikroskop (siehe Beispiel in Abbildung 2). Die Gerüste sind jetzt einsatzbereit. </li></ol> Hinweis: Photovernetzung ist nicht notwendig, für viele Arten von Polymeren, aber Photostrukturierungsverfahren nur mit photoreaktiven Polymeren eingesetzt werden. C. Dual-Polymer Elektrospinnen mit Fluorescent Fiber Visualisierung <ol><li> Bereiten Sie eine 5% ige Lösung von PEO (200 kDa) in 90% Ethanol. Es wird bei 700 rpm bei 50 ° C für mindestens 2 Stunden vor dem Elektrospinnen. </li><li> Übertragen Sie die PEO-Lösung mit einer Spritze und fügen DAPI für eine endgültige Konzentration von 10 mg / mL Konzentration in der Elektrospinnen Lösung. Wickeln Sie die Spritze in Aluminiumfolie ein, um sie vor Licht zu schützen. </li><li> Bereiten Sie die gleiche Lösung in Schritt A2 beschrieben, mit Ausnahme auch hinzufügen methacryloxyethyl Thiocarbamoyl Rhodamin B (MeRho, 683,24 g / mol) für eine Endkonzentration von 25 uM in der Elektrospinnen Lösung. Wickeln Sie die Spritze in Aluminiumfolie ein, um sie vor Licht zu schützen. </li><li> Vorsichtig verwenden Tesafilm zu methacrylierte Deckgläser (siehe Khademhosseini et al.) Auf die Oberfläche des Dorns zu sichern. Hinweis: Fasern wird angebunden an methacrylierte Deckgläschen. </li><li> Befestigen Sie das eine Ende eines 5 mm langes Stück Silikonschlauch mit Luer-Lock-Anhänge zu einer der Spritzen und befestigen Sie das andere Ende an eine Nadel. Legen Sie die Spritze in die Spritzenpumpe und setzte die Nadel durch das Loch in der Bauer. Wiederholen Sie mit den anderen Spritze und Bauer auf der gegenüberliegenden Seite des Dorns. Die Bauern übersetzen länge des Dorns und werden verwendet, um eine gleichmäßige Verteilung der beiden Polymeren in der resultierenden Gerüst zu gewährleisten. Siehe Schema in Abbildung 3. </li><li> Passen Sie die Parameter in Abschnitt A entsprechend nach Tabelle 1 beschrieben. Stellen Sie sicher, dass die Nadelspitzen auf dem Dorn zentriert sind. Tabelle 1. Dual-Polymer Elektrospinnen Parameter <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"><tbody><tr><td> Spritze </td><td> Fanner zu Nadelspitze (cm) </td><td> Nadelspitze Dorn (cm) </td><td> Fließrate (ml / hr) </td><td> Angelegten Spannung (kV) </td></tr><tr><td> Meha </td><td> 6 </td><td> 15 </td><td> 1,2 </td><td> 22 </td></tr><tr><td> PEO </td><td> 6 </td><td> 10 </td><td> 1,2 </td><td> 15 </td></tr></tbody></table> </li><li> Wenn alles richtig ausgerichtet ist, schalten Sie das Licht an und schalten Sie den Dorn und die Spritzenpumpen. Entfernen Sie die Alufolie aus dem Spritzen. Wenn Flüssigkeit sichtbar an den Spitzen der beiden Nadeln ist, gleichzeitig auf die Netzteile und Stecker wieder in die Farmer. </li><li> Als Sammlung abgeschlossen ist, schalten Sie die Stromversorgung und Dorn und ziehen Sie den Farmer. Entfernen Sie vorsichtig das Deckgläschen und Band mit einer Rasierklinge. </li><li> Visualisieren Sie die Fasern mit einem Fluoreszenz-Mikroskop mit Filtern für Rhodamin und DAPI ausgestattet. Siehe Beispiel in Abbildung 3. Hinweis: fluoreszierende Fasern sind die meisten klar sehen, wenn elektrogesponnenen für kurze Zeit (&lt;3 Minuten), aber dieser Prozess für einen unbegrenzten Zeitraum verlängert werden kann, um dickere Konstrukte zu schaffen, vor allem ohne den Einsatz der Deckgläser . </li></ol> D. Seeding Cells auf Gerüsten <ol><li> Platzieren Sie jede Deckglas mit elektrogesponnenen Polymer in einer individuellen und einer entsprechend dimensionierten Well-Platte befestigt. Hinweis: zellulären Interaktionen mit den Fasern sind gut sichtbar durch Elektrospinnen auf methacrylierte Deckgläschen. Außerdem können MeRho wieder für Faser-Visualisierung verwendet werden. </li><li> Inkubieren Sie die Gerüste in PBS über Nacht um die vollständige Entfernung des Lösungsmittels und etwaige auslaugbaren Nebenprodukte sicherzustellen. </li><li> Entfernen Sie das PBS aus den Vertiefungen. </li><li> Zu sterilisieren die Gerüste, legen Sie sie unter einem Entkeimungslampe in einer Sterilbank für 30 Minuten. Wenn eine vollständige Gerüst wird ausgesät wird, Flip das Gerüst um und legen Sie unter einem Entkeimungslampe für weitere 30 Minuten. </li><li> Führen Sie Standard-Zellkultur und bereiten eine konzentrierte Zellsuspension auf die gewünschte Zelldichte (zB, 6.000 Zellen cm -2). Verwenden Sie beispielsweise eine 100 ml Zellsuspension für eine 22 mm X 22 mm Deckglas. Legen Sie in den Inkubator für 1 Stunde. </li><li> Fügen Sie den entsprechenden Betrag von Zellkulturmedien in jede Vertiefung. Legen Sie die Gerüste wieder in den Inkubator. </li><li> Stain die Zellen mit einem kommerziell erhältlichen Live / Dead-Kit. Hinweis: andere Zelltypen Färbung, wie DAPI (Zellkerne) und fluoreszenzmarkierte Phalloidin (Aktin-Stress-Fasern) angewendet, um die Zellen zu visualisieren. </li><li> Visualisieren Sie die Zellen und Fasern mit einem Fluoreszenz-Mikroskop mit Filtern für TRITC und FITC ausgestattet. Siehe Beispiel in Abbildung 4. </li></ol> Repräsentative Ergebnisse: <img src="/files/ftp_upload/1589/1589figure1tmb.jpg" border="0" alt="Abbildung 1" /> Abbildung 1. Schematische Darstellung der Geräte-Setup für blockfreien Gerüst Bildung (oben) und ausgerichtet Gerüst Bildung (unten). Beispiel Rasterelektronenmikroskopie Bilder jeder Art von Gerüst dargestellt. Balken = 5 um. Bitte <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1589/1589figure1.jpg">klicken Sie hier,</a> um eine größere Version der Abbildung 1 zu sehen. <img src="/files/ftp_upload/1589/1589figure2tmb.jpg" border="0" alt="Abbildung 2" /> Abbildung 2. Schematische Darstellung der Strukturierung Methode. Patterns sind, indem eine Fotomaske zwischen der Lichtquelle und Gerüst während Photovernetzung und dann abgewaschen umgesetzte Polymer gebildet. Fotomasken-und SEM-Bild von Gerüsten nach Porenbildung und Gefriertrocknung. Maßstab = 100 um. Bitte <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1589/1589figure2.jpg">klicken Sie hier,</a> um eine größere Version der Abbildung 2 zu sehen. <img src="/files/ftp_upload/1589/1589figure3tmb.jpg" alt="Abbildung 3" border="0" /> Abbildung 3 Schematische Darstellung des Multi-Polymer Elektrospinnen Setup und notwendige Prozessparameter sowie eine repräsentative Fluoreszenzbild einer Mischung von zwei Glasfaser Populationen (zB: rot und blau Meha PEO). Die gleichzeitig elektrogesponnenen wurden zu einem Multi-Polymer-Gerüst bilden . Maßstab = 100 um. Bitte <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1589/1589figure3.jpg">klicken Sie hier</a> , um eine größere versio sehenn der Abbildung 3 dargestellt. <img src="/files/ftp_upload/1589/1589figure4tmb.jpg" border="0" alt="Abbildung 4" /> Abbildung 4. Ein Beispiel Live / Dead Färbung Bild von humanen mesenchymalen Stammzellen und ihre Wechselwirkungen mit der elektrogesponnenen Fasern. Maßstab = 100 um. Bitte <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1589/1589figure4.jpg">klicken Sie hier,</a> um eine größere Version der Abbildung 4 zu sehen.

<ol><li>Burdick, J. A., Chung, C., Jia, X., Randolf, M. A., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+degradation+and+mechanical+behavior+of+photopolymerized+hyaluronic+acid+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Controlled degradation and mechanical behavior of photopolymerized hyaluronic acid networks.</a> Biomacromolecules. 6, 386-391 (2005).</li>
<li>Baker, B. M., Gee, A. O., Metter, R. B., Nathan, A. S., Marklein, R. A., Burdick, J. A., Mauck, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+potential+to+improve+cell+infiltration+in+composite+fiber-aligned+electrospun+scaffolds+by+the+selective+removal+of+sacrificial+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The potential to improve cell infiltration in composite fiber-aligned electrospun scaffolds by the selective removal of sacrificial fibers.</a> Biomaterials. 29, 2348-2358 (2008).</li>
<li>Ifkovits, J. L., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review%3A+Photopolymerizable+and+degradable+biomaterials+for+tissue+engineering+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering%22%5BJournal%5D)">Review: Photopolymerizable and degradable biomaterials for tissue engineering applications.</a> Tissue Engineering. 13, 2369-2385 (2007).</li>
<li>Khademhosseini, A., Eng, G., Yeh, J., Fukuda, J., Blumling, J., Langer, R., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micromolding+of+photocrosslinkable+hyaluronic+acid+for+cell+encapsulation+and+entrapment%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed+Mater+Res+A%22%5BJournal%5D)">Micromolding of photocrosslinkable hyaluronic acid for cell encapsulation and entrapment.</a> J. Biomed Mater Res A. 79A, 522-532 (2006).</li>
<li>Mauck, R. L., Baker, B. M., Nerurkar, N. L., Burdick, J. A., Li, W. J., Tuan, R. S., Elliott, D. M., M, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+on+the+Straight+and+Narrow%3A+The+Mechanics+of+Nanofibrous+Assemblies+for+Fiber-Reinforced+Tissue+Regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+B%22%5BJournal%5D)">Engineering on the Straight and Narrow: The Mechanics of Nanofibrous Assemblies for Fiber-Reinforced Tissue Regeneration.</a> Tissue Engineering B. 15, 171-193 (2009).</li>
<li>Sill, T. J., Von Recum, H. avon <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning%3A+applications+in+drug+delivery+and+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrospinning: applications in drug delivery and tissue engineering.</a> Biomaterials. 29, 1989-2006 (2008).</li>
<li>Sundararaghavan, H. G., Metter, R. B., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospun+fibrous+scaffolds+with+multi-scale+and+photopatterned+porosity%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Electrospun fibrous scaffolds with multi-scale and photopatterned porosity.</a> , Forthcoming (2009).</li>
</ol>

Elektrospinnen wurde verwendet, um faserige Gerüst aus Polymeren herzustellen. Photovernetzbaren Gerüste basieren auf Hyaluronsäure wurden als ein anschauliches Beispiel, wo Belichtung zur Vernetzung benötigt wird. Mit dem Einsatz von reaktiven Makromeren, wie Meha, wurden Kanäle, die zuvor verbesserte zelluläre Verteilung haben gezeigt, in die Gerüste mit der Verwendung einer Maske während Photovernetzung zu Makro-und Mikro-poröse Gerüste Form eingearbeitet. Darüber hinaus wurden zwei verschiedene Polymere gleichzeitig...

<table><tbody><tr><td>DAPI</td><td> Reagenz</td><td>Invitrogen</td><td>D1306</td><td></td></tr><tr><td>I2959</td><td>Reagenz</td><td>Ciba Specialty Chemicals</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PEO 200 kDa</td><td></td><td>Polysciences, Inc.</td><td>17503</td><td></td></tr><tr><td>PEO 900 kDa</td><td>Reagenz</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>189456</td><td></td></tr><tr><td>Methacryloxethyl thiocarbamoyl Rhodamin B</td><td>Reagenz</td><td>Polysciences, Inc.</td><td>23591-100</td><td>Stammlösung in DMSO herstellen</td></tr><tr><td>Live/Dead-Färbekit</td><td>Reagenz</td><td>Invitrogen</td><td>L3224</td><td>Enthält Calcein (färbt lebende Zellen grün) und Ethidiumhomodimer (färbt tote Zellen rot)</td></tr><tr><td>Spritzenpumpe</td><td>Gerät</td><td>KD Scientific</td><td>KDS100</td><td>Zwei benötigt für das Doppelpolymer-Spinnen</td></tr><tr><td>Stromquelle</td><td>Gerät</td><td>Gamma High Voltage</td><td>ES30P-5W</td><td>Zwei benötigt für das Doppelpolymer-Spinnen</td></tr><tr><td>Motor</td><td>Gerät</td><td>Triem Electric Motors, Inc</td><td>0132022-15</td><td>Muss an eine speziell angefertigte Mandrel angebracht werden</td></tr><tr><td>Drehzahlmesser</td><td>Gerät</td><td>Network Tool Warehouse</td><td>ESI-330</td><td>Zur Überwachung der Mandrel-Drehzahl verwenden</td></tr><tr><td>Omnicure-UV-Flächenhärtungssystem mit kollimierendem Adapter</td><td>Gerät</td><td>EXFO</td><td>S1000</td><td></td></tr><tr><td>Silikon-Schlauch</td><td>Gerät</td><td>McMaster-Carr</td><td>51135K151</td><td></td></tr><tr><td>Luer-Lock-Weiblich-Adapter</td><td>Gerät</td><td>McMaster-Carr</td><td>51525K293</td><td></td></tr><tr><td>Luer-Lock-Männlich-Adapter</td><td>Gerät</td><td>McMaster-Carr</td><td>51525K143</td><td></td></tr><tr><td>Nadeln</td><td>Gerät</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-825-16H</td><td></td></tr><tr><td>Deckgläser</td><td>Gerät</td><td>Corning</td><td>2875-22</td><td></td></tr></tbody></table>

elektrospinnen faserige polymer gerüste für tissue engineering und cell culture

Electrospinning Fibrous Polymer Scaffolds for Tissue Engineering and Cell Culture

Da der Bereich des Tissue Engineering entwickelt, gibt es eine enorme Nachfrage nach mehr geeigneten Materialien und Verarbeitungstechniken zu produzieren, um die Anforderungen (zB Mechanik und Vaskularität) von mehr komplizierte Organe und Gewebe-Adresse. Elektrospinnen ist eine populäre Technik, um faserige Gerüst, dass die Architektur und die Größe zu skalieren der einheimischen extrazellulären Matrix imitieren zu schaffen. Diese faserigen Gerüste sind auch geeignet als Zellkultursubstraten da die Fasern können verwendet werden, um zelluläre Verhalten direkte, einschließlich Stammzell-Differenzierung (siehe ausführliche Bewertungen von Mauck werden<em&gt; Et al.</em&gt; Und Sill<em&gt; Et al.</em&gt; Für weitere Informationen). In diesem Artikel beschreiben wir die allgemeinen Prozess der Elektrospinnen Polymere und als ein Beispiel, electrospin eine reaktive Hyaluronsäure in der Lage Vernetzung mit Belichtung (siehe Ifkovits<em&gt; Et al.</em&gt; Für eine Überprüfung auf photovernetzbaren Materialien). Außerdem stellen wir weitere Verarbeitungsmöglichkeiten wie Photostrukturierungsverfahren und Multi-Polymer-Gerüst Bildung. Photostrukturierungsverfahren kann verwendet werden, um Gerüste mit Kanälen und Multi-Skalen Porosität zu schaffen, um zelluläre Infiltration und Verteilung im Gewebe zu erhöhen. Multi-Polymer-Gerüste sind nützlich, um eine bessere Melodie die Eigenschaften (Mechanik und Abbau) von einem Gerüst, einschließlich maßgeschneiderter Porosität für zelluläre Infiltration. Darüber hinaus können diese Techniken erweitert, um eine breite Palette von Polymeren und reaktiven Makromeren, um komplexe Gerüste, dass die Signale, die für die Entwicklung erfolgreicher Gewebezüchtung Konstrukte bieten schaffen erweitert werden.

Der Prozess der Elektrospinnen Polymere für Tissue Engineering und Zellkulturen ist in diesem Artikel behandelt. Insbesondere wird das Elektrospinnen von photoreaktiven Makromere mit zusätzlichen Verarbeitungsmöglichkeiten Photostrukturierungsverfahren und Multi-Polymer-Elektrospinnen beschrieben.

Elektrospinnen Faserige Polymer Gerüste für Tissue Engineering und Cell Culture

Da sich das Gebiet des Tissue Engineering stetig weiterentwickelt, besteht ein enormer Bedarf an der Entwicklung geeigneterer Materialien und Verarbeitungstechniken, um ...

Dieses Video zeigt das Elektrospinnen von Polymeren, eine verbreitete Technik in der Gewebeengineering- und Zellkulturforschung zur Herstellung faserförmiger Gerüste, die der Architektur und Größenskala der nativen extrazellulären Matrix nachempfunden sind. Hier elektrospinnen wir eine photoreaktive Hyaluronsäure, die durch Lichteinwirkung vernetzbar ist, und stellen weitere Verarbeitungsmöglichkeiten vor, wie beispielsweise die Fotomusterung – ein Verfahren, das Kanäle und Gerüste mit porösen Strukturen auf mehreren Skalen erzeugt, um die Zellinfiltration und Gewebeverteilung zu verbessern. Zusätzlich nutzen wir die Bildung von Mehrkomponenten-Polymergerüsten, die es ermöglichen, zwei verschiedene Polymere in einer einzigen Schicht zu elektrospinnen, wodurch die mechanischen Eigenschaften und der Abbau des Gerüsts angepasst sowie die Porosität für eine verbesserte Zellinfiltration gezielt gestaltet werden können.Hallo, ich bin Jamie Kovi aus dem Labor von Jason Burdick am Department für Bioingenieurwesen der University of Pennsylvania. Hallo, ich bin Harini Swin, ebenfalls aus dem Burdick-Labor. Heute werden wir Ihnen ein Verfahren zur elektrostatischen Spinnung von Fasergeflechte

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Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Ausgerichtet elektroversponnenen Fasern direkt das Wachstum von Neuronen in vitro und stellen eine potentielle Komponente der Nervenregeneration Gerüsten. Wir beschreiben ein Verfahren zur Herstellung elektrogesponnenen Fasersubstrate und das Serum-freie Kultur von primären Ratten-E15 sensorischen (DRG) und motorischen Neuronen. Visualisierung von Neuronen durch Immunzytochemie ist ebenfalls enthalten.

The Culture of Primary Motor und sensorischen Neuronen in definierten Medien auf Elektrogesponnene Poly-L-Lactid Nanofiber Gerüste

Elektrogesponnene Gerüste können Post-Production für das Tissue Engineering-Anwendungen verarbeitet werden. Hier beschreiben wir Methoden für die Spinnerei komplexe Gerüste (durch aufeinander folgende Spinning), für die Herstellung dicker Gerüste (durch Multi-Schichtung mit Hitze und Dunst Glühen), für das Erreichen Sterilität (aseptische Produktion oder Postproduktion Sterilisation) und für die Erreichung entsprechenden biomechanischen Eigenschaften.

Postproduction Verarbeitung von Elektrogesponnene Fasern für Tissue Engineering

Biokompatiblen pH anspricht Sol-Gel-Nanosensoren können in Poly (milchsäure-co-Glykolsäure) (PLGA) elektro Gerüste eingebracht werden. Die hergestellten Selbstberichts Gerüste können für die in situ Überwachung von Mikroumgebungsbedingungen, während die Kultivierung von Zellen auf dem Gerüst verwendet werden. Dies ist vorteilhaft, da die 3D-Zellkonstrukt kann in Echtzeit, ohne den Versuch zu stören überwacht werden.

Selbstberichts Gerüste für 3-Dimensional Cell Culture

Dieses Protokoll kombiniert Elektrospinnen und Mikrosphären, um Gewebegerüste zu entwickeln, die Neuronen lenken. Der Nervenwachstumsfaktor wurde in PLGA-Mikrosphären eingekapselt und in faserige Gerüste aus Hyaluronsäure (HA) elektrogesponnen.  Die Proteinbioaktivität wurde getestet, indem die Gerüste mit den Spinalwurzelganglien des Primärkükens besät und 4-6 Tage lang kultiviert wurden.

Elektro Growth Factor Releasing Mikrosphären in Fasergerüste

Synthese und Herstellung von elektro langen Fasern sich über eine größere Ablagefläche über einen neu gestalteten Sammler aus einem neuartigen biologisch abbaubaren Polymer namens Poly (Glycerin-Dodecanoat) (PGD) wurde berichtet. Die Fasern waren in der Lage, das Wachstum von pluripotenten Zellen aus Maus-Stammzellen zu unterstützen.

Elektro Faser-Gerüste von Poly (Glycerin-dodecandioat) für Ingenieurnervengewebe aus embryonalen Stammzellen der Maus

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur elektroNanoFaserGerüste mit abgestuften Organisation der Fasern herzustellen und zu erforschen ihre Anwendungen bei der Regulierung der Zellmorphologie / Ausrichtung. Farbverläufe in Bezug auf physikalische und chemische Eigenschaften der Nanofasergerüste bieten eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Biomedizin.

Elektronanofasergerüste mit Abstufungen in Fiber-Organisation

Fortschritte in der Biomaterialtechnologie ermöglichen die Entwicklung dreidimensionaler Konstrukte vom Typ Mehrzelle. Wir haben Elektrospinning-Protokolle entwickelt, um drei einzelne Gerüste herzustellen, um die Hauptstrukturzellen der Atemwege zu kultivieren und ein 3D-In-vitro-Modell der Bronchiolenwand der Atemwege zu erstellen.

Anpassung der Elektrospinnverfahren für einen Dreischicht stellen drei einzigartige Umgebungen<em&gt; In-vitro-</em&gt; Modell der Atemwegswand

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.

Elektrospinnen Schreiben von dreidimensionalen Poly(ε-caprolactone) Gerüste mit steuerbaren Morphologien für Tissue Engineering Anwendungen zu schmelzen

Dieser Artikel beschreibt die Technik der Expansion einer traditionellen, zwei-Dimension (2D) Electrospun Nanofaser-Matte in leska 3 Dimension (3D) durch die Druckentlastung der unterkritischen CO2 Flüssigkeit. Diese erweiterte Gerüste sind 3D, eng mimischen zellulären Nanotopographic Hinweise, und bewahren die Funktionen der biologischen Moleküle innerhalb der Nanofasern gekapselt.

Expansion des zwei-Dimension Electrospun Nanofaser Matten in drei Dimension Gerüste

Experimentelle Ansätze zur Tissue Engineering

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