Name: Tri-שכבתית Electrospinning לחקות ארכיטקטורה העורקים באמצעות שפת Polycaprolactone, אלסטין, קולגן ו: מחקר ראשוני (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-01-04T16:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 47 s
Description: למד לחקות את ארכיטקטורת דופן העורקים בשלוש שכבות באמצעות אלקטרוספינינג תלת-שכבתי עם תערובות של פוליקפרולקטון, אלסטין וקולגן. שיטה זו מאפשרת לכוון תכונות מכניות לשימושים בהנדסה רפואית.

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

ברצוננו להודות איגוד הלב האמריקאי האמצע האטלנטי שותפים (0555407U, GLB) למימון.

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני electrospinning, קולגן, מן גלד שור 6 חודשים, חייב להיות מופק באמצעות חומצה אצטית תהליך מבוסס. קולגן זה חילוץ ואז הוא מטוהרים באמצעות סדרה עוקבת של פירוק, precipitations ו dialyses. לאחר קולגן הוא lyophilized, תהליך electrospinning יכול להתחיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלושת החומרים הם התגודדו: polycaprolactone (PCL) ואלסטין (ELAS), וכן קולגן (COL). חומרים אלה יפורק בנפרד 1,1,1,3,3,3 hexafluoro-2-propanol (HFP, TCI אמריקה) בריכוזים של 100 מ&quot;ג / מ&quot;ל, 200 מ&quot;ג / מ&quot;ל, ו - 70 מ&quot;ג / מ&quot;ל, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החומרים הם התמזגו חמש צלוחיות scintillation שונים יחס נפח של 98-2-0 PCL-ELAS-COL (אינטימה), 45-45-10, 55-35-10, ו-PCL 65-25-10 ELAS-COL (התקשורת), ו-PCL 70-0-30 ELAS-COL (adventitia). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור בדיקות מתיחה uniaxial ובדיקה הפרט שכבת תאימות, כל החומרים היה electrospun בנפרד, ואילו רב שכבתית שתלי כלי דם עבור פרץ, אצירת תפר, בדיקות תאימות היו electrospun מתצורת 3-1. Uniaxial בדיקות פיגומים מתיחה היו שטוחות מלבני (2.5 ס&quot;מ x 10.2 ס&quot;מ x 0.3 ס&quot;מ עובי) מאז בקוטר 2 מ&quot;מ mandrels משמש electrospin שכבות בודדות ורב שכבתית שתלי היו קטנים מדי חבטות דגימות הבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור electrospinning הפרט והן רב שכבתיים, פתרונות הפולימר הועמסו מזרק פלסטיק 3 מ&quot;ל בקטון דיקינסון עם מחט קצה קהה-18 גייג&#39;, והניח על משאבת מזרק בקצב מרקחת להגדיר. שיעורי electrospinning בודדים הוקמו עד 4 מ&quot;ל / שעה, ואילו רב שכבתית שיעורי electrospinning היו מגוונות בהתאם המעבר השכבה. שיעורי זרימה כרכים היו כאלה: אינטימה היה electrospun בשיעור של 4 מ&quot;ל / שעה ואת נפח של 0.5 מ&quot;ל ואחריו מעבר לשלב שני מזרקים intimal ו המדיאלי של 0.2 מ&quot;ל של 2 מ&quot;ל / שעה כל אחד. מזרק intimal נסגר אז לסירוגין השכבה המדיאלי הורשה ספין עבור 0.6 מ&quot;ל ב 4 מ&quot;ל / שעה ואחריו מעבר בין התקשורת adventitia עבור 0.2 מ&quot;ל של תמיסת פולימר על כל 2 מ&quot;ל / שעה. לבסוף, התקשורת הופסקה ואת adventitia הורשה ספין עבור 0.4 מ&quot;ל ב 4 מ&quot;ל / שעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל הדגימות היו צולבים ב 50 מ&quot;מ EDC עבור 18 שעות לפני הבדיקה כל 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקות מתיחה uniaxial בוצעה על שש דגימות גיליון electrospun one hydrated ב PBS למשך 24 שעות. &quot;עצם כלב&quot; דגימות היו בצורת אגרוף מן המחצלות electrospun ונבדקו על מערכת Bionix 200 בדיקות MTS עם תא 100 N לטעון שיעור הרחבה של 10.0 מ&quot;מ / דקה. מתח שיא, מודולוס, ומתח בהפסקה חושבו באמצעות גרסה TestWorks 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקות תפר השמירה בוצעה על שש דגימות 2 מ&quot;מ קוטר פנימי צינורי משש שתלי electrospun שונה, ספוג PBS למשך 24 שעות ב 37 ° C, על מערכת Bionix 200 בדיקות MTS עם תא מטען 50 N (MTS Systems קורפ) ו שיעור הרחבה של 150.0 מ&quot;מ / דקה בהתאם ישר ההליך המתואר American National Standards Institute 2. 5-0 מסחרי PDS השני תפר סגול monofilament הוצב 2 מ&quot;מ מקצה המדגם הוארך עד תפר היה משך באמצעות השתל. עומס שיא נרשמה בכוח גרם להשתמש בגרסה TestWorks 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוח בדיקות פרץ בוצעה על שש דגימות משש שתלי electrospun שונים. צינורות פרץ, 2-3 ס&quot;מ אורך, היו hydrated ב-PBS, מצויד מעל 1.5 מ&quot;מ קוטר הפטמות המצורפת למכשיר, מאובטח עם תפר 2-0 משי. האוויר הוכנס למערכת, להגביר את הלחץ בשיעור של 5 מ&quot;מ כספית / s עד הצינורות פרץ 2. התוצאות כפי שדווחו על הלחץ בו צינורות mmHg מקרע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאימות דינמי נקבע לשישה 2 שתלי מ&quot;מ קוטר פנימי צינורי נלקח מתוך שישה שתלי electrospun שונים באורך של 3 ס&quot;מ תחת תנאים פיסיולוגיים מדומה. שתי שכבות בודדות ורב שכבתית בונה צינורי היו electrospun נבדק לפי אותם תנאים. הדגימות נבדקו בהנדסת רקמות באמצעות Intelligent bioreactor גירוי מכני (פריטים) שפותחה על ידי צמיחה טכנולוגיות רקמות מלא PBS על 37 ° C. Bioreactor סיפק מחזורית 1Hz לחץ לשנות לחלק הפנימי של השתל, שם שלוש רמות לחץ שונות של 90/50, 120/80, ו - 150/110 מ&quot;מ כספית סיסטולי / דיאסטולי נחקרו 2, 3. </li></ol> נציג תוצאות כאשר הפרוטוקולים electrospinning מבוצעות כהלכה, המוצר הסופי צריך להיות צינור רכה, חלקה עם שום סימנים ראשונים של delamination בין השכבות. כאשר בדיקות מתיחה uniaxial, בדיקות חוזק פרץ, אצירת תפר בדיקות, בדיקות תאימות מבוצעות, התוצאות מצביעות על כך צריך את קשיחות השכבה המדיאלי הוא גדל, עם כמויות ירידה של אלסטין, תכונות מכניות הקשורים צריך להפגין צינור נוקשה.

<ol><li>McClure, M. J., Sell, S. A., Barnes, C. P., Bowen, W. C., Bowlin, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cross-linking+Electrospun+Polydioxanone-Soluble+Elastin+Blends%3A+Material+Characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Engineered+Fibers+and+Fabrics%22%5BJournal%5D)">Cross-linking Electrospun Polydioxanone-Soluble Elastin Blends: Material Characterization.</a> Journal of Engineered Fibers and Fabrics. 3, 1-10 (2008).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Cardiovascular+implants+-+Vascular+graft+protheses%22">Cardiovascular implants - Vascular graft protheses</a>. VP20, AAMI Press. Bethesda, MD. (1994).</li>
<li>McClure, M. J., Sell, S. A., Simpson, D. G., Walpoth, B. H., Bowlin, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-layered+electrospun+matrix+to+mimic+native+arterial+architecture+using+polycaprolactone%2C+elastin%2C+and+collagen%3A+A+preliminary+study%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">A three-layered electrospun matrix to mimic native arterial architecture using polycaprolactone, elastin, and collagen: A preliminary study.</a> Acta Biomater. , (2010).</li>
</ol>

מחברים אחדים ארצות הברית פטנטים בינלאומיים ממתינים הטכנולוגיה בנוגע שהוצגו כתב היד הזה, את הטכנולוגיה הזו כבר ברישיון כדי, organogenesis בע&quot;מ

החלק הקריטי ביותר של מחקר זה הוא תהליך electrospinning. בעת שימוש נחיר 3-1 קלט פלט, מקשת ואובדן תשלום עלולה להתרחש. אם זה קורה, מתח הקשור פולימר כי הוא מסתובב יקטין גרימת מרותך, &quot;רטוב&quot; הסיבים ויצירת delamination בין כל אחת משלוש שכבות. לכן, פוטנציאלים חשמליים עקביים הם חיוניים כדי להשיג צינור אידיאלי רב שכבתית. התאמה Compliance הוא אחד הגורמים העיקריים חסימת השתל ברמה בקוטר קטן. פיתוח שתל רב שכבתית כלי ...

<table><tbody><tr><td>Polycaprolactone</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>אלסטין</td><td>Elastin Products Company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>קולגן</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>חומצה אצטית</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TRIS</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>צנטריפוגה 6 L Avanti J-HC</td><td>Beckman Coulter Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1,1,1,3,3,3 hexafluoro-2-propanol</td><td>TCI America</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מזרקה 3 ml של Becton Dickinson</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ספק כוח CZE1000R להרכבה במדף</td><td>Spellman</td><td></td><td></td></tr><tr><td>משאבת מזרקה בלחץ גבוה</td><td>Cole-Parmer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide</td><td>Pierce, Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>70 % ethanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>תוכנת ImageTool 3.0</td><td>Shareware provided by UTHSCSA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרונים סורק</td><td>Carl Zeiss, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מערכת בדיקה MTS Bionix 200</td><td>MTS Systems Corp.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TestWorks גרסה 4</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ביוראקטור להנדסת רקמות חכמה באמצעות גירוי מכני (ITEMS)</td><td>Tissue Growth Technologies</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

tri-שכבתית electrospinning לחקות ארכיטקטורה העורקים באמצעות שפת polycaprolactone, אלסטין, קולגן ו: מחקר ראשוני

Tri-layered Electrospinning to Mimic Native Arterial Architecture using Polycaprolactone, Elastin, and Collagen: A Preliminary Study

לאורך עורק הילידים, קולגן ואלסטין לשחק תפקיד חשוב, מתן עמוד השדרה מכני, למנוע קרע בכלי, וקידום התאוששות תחת דפורמציות pulsatile. מטרת מחקר זה הייתה לחקות את המבנה של העורק על ידי הילידים בודה צינור רב שכבתית electrospun מורכב פולי (caprolactone) (PCL) עם תוספת של קולגן ואלסטין ו עם תערובות של 45-45-10, 55-35 - 10, ו-PCL 65-25-10 ELAS-COL להפגין תכונות מכניות מעיד על רקמת העורק הילידים, תוך שמירה תורמת התחדשות רקמות. שתלי שלמים שכבות בודדות נותחו באמצעות בדיקות מתיחה uniaxial, תאימות דינמי, אצירת תפר, וכוח פרץ. תוצאות היענות גילה כי שינויים השכבה האמצעית / המדיאלי השתנתה התנהגות שתל הכולל עם כל ערכי הציות שתל החל 0.8-2.8% / 100 מ&quot;מ כספית, ואילו תוצאות uniaxial הפגינו מגוון מודולוס ממוצע של 2.0-11.8 מגפ&quot;ס. שני נתונים מודולוס ותאימות מוצגים ערכים בטווח של עורק הילידים. מודלים מתמטיים יושמה כדי להראות עד כמה שינויים קשיחות השכבה משפיע על הלחץ הכולל הקיר ההיקפי, וכן סיוע בעיצוב כדי להשיג את השילוב הטוב ביותר מכניות של חומרים. בסה&quot;כ, התוצאות הצביעו על כך שתל יכול להיות שנועד לחקות מבנה תלת שכבתית על ידי שינוי מאפייני השכבה.

מטרת מחקר זה הייתה לחקות את הארכיטקטורה יליד three שכבות של דופן העורק. כדי להשיג זאת, electrospinning הועסק עם השימוש נחיר (קלט פלט) 3-1 תערובות של polycaprolactone, אלסטין, קולגן ו.

Tri-שכבתית Electrospinning לחקות ארכיטקטורה העורקים באמצעות שפת Polycaprolactone, אלסטין, קולגן ו: מחקר ראשוני

במהלך העורק הטבעי, לקולגן ולאלסטין תפקיד חשוב, שכן הם מספקים תשתית מכנית, מונעים את קרע כלי הדם ומעודדים התאוששות...

המטרה הכללית של הניסוי הבא היא לבחון כיצד שינויים בתכונות החומר של שכבות שונות עשויים להשפיע על התכונות המכניות הכוללות של השתל. מטרה זו מושגת על ידי הכנת תמיסות פולימר טבעיות וסינתטיות כדי לספק פרמטרי אלקטרו-ספינינג (electro spinning) אופטימליים. כשלב שני, יש לשלב את התמיסות ביחסים ספציפיים, אשר יספקו את השינוי הרצוי בתכונות החומר.בשלב הבא, בצעו ספין-אלקטרו (electro spin) של התמיסות על גבי מנדריל גלילי כדי ליצור מבנה רב-שכבתי בעל תכונות מכניות משתנות. התוצאות שהתקבלו מראות שינויים בתכונות המכניות בהתבסס על ציות (compliance), חוזק קרע, שימור תפרים, בדיקת מתיחה חד-צירית וניתוח מתמטי. שלום, שמי מייקל מקלויר.היום אדבר איתכם על ייצור של שתלים וסקולריים בעלי מבנה של שלוש שכבות באמצעות אלקטרוספינינג (electrospinning). אחד היתרונות המרכזיים של הטכניקה שלנו על פני טכניקות אחרות, כגון שתלים וסקולריים בעלי שכבה אחת, הוא היכולת לדייק את תכונות החומר בתוך שכבות בודדות, ובכך להשפיע על תכונות החומר המכניות הכוללות. לפני ביצוע האלקטרוספינינג, יש להפיק קולגן מעור בקר (bovine corium) בני שישה חודשים באמצעות תהליך המבוסס על חומצה אצטית. קולגן מופק זה עובר לאחר מכן טהרה באמצעות סדרה של תהליכי המסה, שקיעה ודיאליזה. יש לאסוף לפחות 500 milligrams של קולגן ליופיליז된 לצורך הליך האלקטרוספינינג.בשלב הבא, באמצעות מבחנה לסנצילציה של 20 מיליליטר, הכינו תמיסה של polycaprolactone בריכוז 100 מיליגרם למילליליטר על ידי מדידה של 150 מיליגרם של גרגרי מונומר והמסה שלהם ב-50 מיליליטר של 1 1 1 3 3 3 hexa fluoro, two propanol. באותו הליך, הכינו שבעה מיליליטר של elastin בריכוז 200 מיליגרם למילליליטר, ושבעה מיליגרם למילליליטר של collagen. לאחר מכן, השתמשו בחמש מבחנות סנצילציה וערבבו בכל מבחנה נפח כולל של חמישה מיליליטר של תמיסות PCL, elastin ו-collagen ביחסי הנפח הבאים: 98 ל-2 ל-0 של PCL, elastin ו-collagen, המייצגים את ה-arterial intima; 45 ל-45 ל-10, 55 ל-35 ל-10 ו-65 ל-25 ל-10 של PCL, elastin ו-collagen, המייצגים את ה-arterial media; ו-70 ל-0 ל-30 של PCL, elastin ו-collagen עבור ה-arterial adventis.כעת, באמצעות מחט בעלת קצה קהה בכיול 18 gauge ובנפח של שלושה מיליליטר, טענו שלושה מיליליטר של תמיסה למשאבת מזרקים. עבור התכונות החומריות האינדיבידואליות של כל תמיסת PCL Elastin collagen, הגדירו את קצב ההזרקה ל-4 milliliters per hour עבור נפח כולל של שלושה מיליליטר.תמיסות אלו יעברו תהליך של טspinning חשמלי (electro spinning) על מנדריל מלבני כדי לתכנן השתמרים רב-שכבתיים עם תמיסות פולימר של PCL, אלסטין וקולגן. קצב ה-electro spinning ישתנה בהתאם למעבר ולשכבה המסתובבת; תמיסות הפולימר עבור האינטימה יעובדו בקצב של ארבעה מיליליטר לשעה ובנפח של 0.5 מיליליטר, ולאחריהם מעבר המשלב בין מזרקי האינטימה והמדיה תוך שימוש ב-0.2 מיליליטר ובקצב electro spinning של שני מיליליטר לשעה לכל אחד. לאחר מכן, יש לסגור את מזרק האינטימה ולבצע electro spinning לשכבת המדיה בנפח של 0.6 מיליליטר ובקצב של ארבעה מיליליטר לשעה.לאחר מכן, בצעו מעבר בין מזרקי המדיה וה-adventis באמצעות 0.2 milliliters של תמיסת פולימר בקצב של שני milliliters לשעה לכל אחד. לבסוף, הפסיקו את פעולת מזרק המדיה והמשיכו בביצוע electro spinning ל-adventis למשך 0.4 milliliters בקצב של ארבעה milliliters לשעה. לאחר ה-electro spinning, השתמשו ב-50 millimolar EDC על כל דגימה והמתינו 18 שעות לקשירה צולבת (cross-linking) לפני המשך הבדיקות.כדי לבחון פרמטרים של מתיחה חד-צירית בחומרים שיוצרו בסיב אלקטרו-ספוני (electrospun), ראשית יש להשרות את גליון הסיבים ב-15 milliliters של PBS בריכוז 1x למשך 24 שעות בצלחת פטרי. לאחר מכן, באמצעות מחלץ בצורת עצם כלב (dog bone punch) עם אורך מדידה של 7.5 millimeters ורוחב של 2.5 millimeter בנקודה הצרה ביותר, יש להוציא שש דגימות מהסדין הסיבי. צורה זו תבטיח את כשל החומר בנקודה הצרה ביותר שלו.בשלב הבא, באמצעות מערכת בדיקה MTS Bionics 200, בדקו את דגימות ה-BUN של האלקטרודות עם תא כוח של 100 N וקצב התארכות של 10 מילימטר לדקה. השתמשו בתוכנת הבדיקות כדי לחשב את המאמץ המקסימלי (peak stress), המודולו והמתיחה בשבירה עבור כל מוצר חומר בנפרד. כדי לבדוק את עמידות התפרים של השתמרים רב-השכבתיים, אספו שישה דגימות צינוריות שונות של ספוג אלקטרוד בקוטר של שני מילימטר ובאורך של שלושה מילימטר, והשרו את הדגימות בצלחת פטרי עם 1x PBS למשך 24 שעות באינקובטור בטמפרטורה של 37 °C.לאחר מכן השתמשו בתא עומס של 50 N ובקצב מתיחה של 150 millimeters per minute. כדי לבחון את עמידות התפרים באמצעות מערכת ה-MTX bionic 200, מקמו חמישה PDs מסחריים מסוג zero. Two violet monofilament.בצעו תפר במרחק של שני מילימטרים מקצה הדגימה, תוך שימוש בקליפר למדידה, והמישכו עד שהתפר נמשך דרך השתל; רשמו את העומס המקסימלי בגרמים-כוח (gram's force) באמצעות TestWorks גרסה 4. כדי לבחון את חוזק הפיצוץ (burst strength) של השתלים המיוצרים באלקטרוספינינג, אספו שש דגימות צינוריות שונות נוספות המיוצרות באלקטרוספינינג בקוטר של שני מילימטרים ובאורך של שני עד שלושה סנטימטרים, והשרו אותן ב-PBS למשך 24 שעות בטמפרטורה של 37 °C. לאחר ההשריה, התאימו את הצינור מעל פטמה בקוטר 1.5 מילימטר המחוברת למכשיר, ואבטחו אותה באמצעות תפר משי 2-0 על ידי קשירת קשר כירורגי סביב קצה השתל והפטמה; לאחר מכן, הכניסו אוויר למערכת בדיקת הפיצוץ והגבירו את הלחץ בקצב של 5 mmHg לשנייה עד לפיצוץ הצינורות.אספו נתונים על חוזק התגבשות (burst strength) כלחץ במילימטרים של כספית שבהם נקרעים השפופרות. לבסוף, העריכו את הגמישות הדינמית (dynamic compliance) על ידי השגת שש הש Transplant-ים של שפופרות בעלות קוטר של שני מילימטרים, שנלקחו משש הש Transplant-ים שונים שיוצרו בשיטת electrospun, ונחתכו לאורך של שלושה סנטימטרים. השרו את הדגימות ב-PBS למשך 24 שעות.בטמפרטורה של 37 °C. התאימו את השתלים על פטמה בקוטר 1.5 מילימטר שיוצרה בהתאמה אישית, והדקו אותם באמצעות תפר משי 2-0 על ידי קשירת קשר מנתח. הניחו את השתלים בביוראקטור להנדסת רקמות חכמה באמצעות גירוי מכני שפותח על ידי Tissue Growth Technologies.מלא את הביוראקטור ב-500 milliliters של PBS בטמפרטורה של 37 °C. הגדר את הביוראקטור לספק שינוי לחץ מחזורי של 1 hertz לחלק הפנימי של השתל, ובדוק שלושה רמות לחץ שונות של 90/50, 120/80 ו-150/110 millimeters of mercury עבור לחצים סיסטוליים ודיאסטוליים. כאשר פרוטוקולי ה-electro spinning מבוצעים כהלכה, המוצר הסופי צריך להיות צינור רך ללא תפרים כפי שניתן לראות כאן, ללא סימנים ראשוניים של דלמינציה בין השכבות.צינור עם דלמינציה מוצג כאן לצורך השוואה. תמונה זו מספקת מידע על ערכי בדיקת מתיחה חד-צירית (UNI axial tensile test) עבור מאמץ שיא משיקי ומעוות עד לשבירה עבור שכבות אינטימה, מדיה ואדוונטיציה בודדות המכילות תערובות ספציפיות של PCL, אלסטין וקולגן. המגמות מצביעות על עלייה במאמץ השיא ובמודול המשיקי עם העלייה בתכולת ה-PCL, בעוד שהמעוות עד לשבירה פוחת. תוצאות שימור התפרים מוצגות כאן, כאשר E-P-T-F-E מראה את שימור התפרים הגבוה ביותר, והתערובת 65 ל-25 ל-10 היא הקרובה ביותר לסטנדרט של וריד ous המוצג כקו מקווקו; עורית פמורלית של חזיר שאינה חיונית ו-E-P-T-F-E נבדקו לצורך השוואה.לחץ הפריצה, כפי שמוצג בגרף זה, מראה כי לחומרים של 55 ל-35 ל-10 ושל 65 ל-25 ל-10 יש את לחץ הפריצה הגבוה ביותר. נתון זה דומה ל-1,600 millimeters of mercury שדורש המכון האמריקאי לתקנים לאומיים (American National Standards Institute) עבור כל השתלי כלי דם המיועדים למסחירה. לבסוף, בדיקות גמישות (compliance) שנקבעו באמצעות רדאר פנימי בשלושה לחצי דם עורקיים ממוצעים שונים, מצביעות על כך שתוספת של PCL בשכבה המדיאלית בלבד עלולה לגרום לירידה הדרגתית בגמישות עבור כל שלושת סוגי הלחצים הפיזיולוגיים. החלק הקריטי ביותר במחקר זה הוא תהליך החקיקה.בעת שימוש ביחס של שלושה לאחד בין הקלט לפלט, עלולה להתרחש הפסד מטען בפתח הדיזה. אם הדבר קורה, גם הבלט הקשור לפולימר שעובר כעת טspinning חשמלי עלול להקטן. דבר זה עלול לגרום לסיבים רטובים מרותכים ולהפרדה (delamination) בין שלוש השכבות.לפיכך, פוטנציאל חשמלי עקבי הוא חיוני בעת ביצוע טכניקת electric spinning ליצירת graft וסקולרי תלת-שכבתי.

tri-layered-electrospinning-to-mimic-native-arterial-architecture

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

פיגומים Electrospun יכול להיות מעובד הייצור עבור יישומים הנדסת רקמות. כאן אנו מתארים שיטות ספינינג פיגומים מורכבים (על ידי ספינינג רצופים), להכנת פיגומים עבים יותר (על ידי שכבות רב באמצעות אדי חום או חישול), להשגת עקרות (ייצור מזוהם או פירסום הייצור עיקור) ו להשגת תכונות ביומכניים המתאימים.

Postproduction עיבוד Fibres Electrospun עבור הנדסת רקמות

סינתזה וייצור של סיבי electrospun ארוכים המשתרעים על שטח גדול יותר הפקדה באמצעות אספן חדש תוכנן מפולימר מתכלה רומן בשם פולי (גליצרול-dodecanoate) (PGD) דווחה. הסיבים היו מסוגלים לתמוך בצמיחה של תאים שמקורם בתאי גזע pluripotent עכבר.

Electrospun סיבי פיגומים של פולי (גליצרול-dodecanedioate) להנדסה עצבית רקמות מתאי גזע עובריים בעכבר

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לפברק פיגומי nanofiber electrospun עם ארגון מדורג של סיבים ולחקור את היישומים שלהם בויסות מורפולוגיה תא / אורינטציה. הדרגתיים בכל קשורים לתכונות פיסיקליות וכימיות של פיגומי nanofiber מציע מגוון רחב של יישומים בתחום ביו-רפואיים.

Electrospun nanofiber פיגומים עם דרגות בארגון סיבים

מודלים של בעלי חיים הם כלים חשובים להערכת שתלים מהונדסי רקמות. מאמר זה מציג את הפרוטוקול להכנת שתל פולימרי מתכלה חשמלי לשימוש בהנדסת רקמות רצועה צולבת קדמית, כמו גם פרוטוקול כירורגי להשתלה במודל חולדה.

Athymic עכברוש מודל להערכת הנדסי קדמי צולב גידים שתלי

ההתקדמות בטכנולוגיות ביו-חומרים מאפשרת פיתוח מבנים תלת מימדיים מרובי תאים. פיתחנו פרוטוקולי אלקטרו-ספינינג לייצור שלושה פיגומים בודדים לתרבית התאים המבניים העיקריים של דרכי הנשימה כדי לספק מודל תלת מימדי במבחנה של דופן הסימפונות של דרכי הנשימה.

התאמת תהליך Electrospinning לספק שלוש סביבות ייחודיות לTri-שכבתי<em&gt; במבחנה</em&gt; דגם של חומת Airway

חומרים פולימריים סופר-הידרופוביים דו-ממדיים ותלת-ממדיים מוכנים על ידי אלקטרו-ספינינג או ריסוס אלקטרו פולימרים מתכלים מעורבבים עם פולימר בעל אנרגיית פני שטח נמוכה יותר בעל הרכב דומה.

בודה חומרים פולימריים עבור יישומים ביו-הידרופובי

פרוטוקול זה משמש כקו מנחה מקיף כדי לבדות פיגומים ויה electrospinning עם הפולימר נמס במצב כתיבה ישירה. אנו באופן שיטתי המתווה את התהליך, להגדיר את הגדרות הפרמטר המתאים להשגת ארכיטקטורות יישוב לגרדום.

להמיס Electrospinning הכתיבה של פיגומים Poly(ε-caprolactone) תלת מימדי עם מורפולוגיות לשליטה עבור יישומי הנדסת רקמות

כאן, אנו מציגים שיטה electrospinning ששונה כדי להמציא PCL שתלי כלי הדם עם נקבוביות גדולות וסיבים עבים, לתאר את פרוטוקול כדי להעריך את הביצועים ויוו במודל של עכברים של החלפת העורק הראשי.

השרשה שתלי כלי הדם Electrospun עם אופטימיזציה מבנה במודל חולדה

השיטה המוצגת מציעה דרך חדשנית להנדסת מבנים של סיבים ביומימטיים בפיגומים תלת-ממדיים (תלת-ממדיים) (למשל, עלוני מסתם לב). נעשה שימוש בגיאומטריות מוליכות מודפסות בתלת-ממד כדי לקבוע צורה וממדים. כיוון הסיבים ומאפייניו היו ניתנים להתאמה בנפרד עבור כל שכבה. ניתן לייצר דגימות מרובות בהגדרה אחת.

שילוב של הדפסה תלת-ממדית ואלקטרוספינינג לייצור עלוני מסתם לב ביומימטיים

מוצגת שיטה הניתנת לשחזור ליצירת רקמות שריר הלב תלת מימדיות המשלבות כתיבה אלקטרו-ספינינג נמס (MEW), פיגומי פוליקפרולקטון (PCL) והידרוג'לים פיברין עם קרדיומיוציטים ופיברובלסטים שמקורם ב-hiPSC. טכניקה זו מציעה שליטה מדויקת על ארכיטקטורת הפיגומים וניתן ליישם אותה בבדיקות תרופות פרה-קליניות ובמודלים של מחלות לב.

יצירת רקמת שריר הלב האנושית בתלת מימד באמצעות כתיבה אלקטרו-ספינינג נמס של פיגומי פוליקפרולקטון ותאי לב שמקורם ב-hiPSC

למד לחקות את ארכיטקטורת דופן העורקים בשלוש שכבות באמצעות אלקטרוספינינג תלת-שכבתי עם תערובות של פוליקפרולקטון, אלסטין וקולגן. שיטה זו מאפשרת לכוון תכונות מכניות לשימושים בהנדסה רפואית.

Tri-שכבתית Electrospinning לחקות ארכיטקטורה העורקים באמצעות שפת Polycaprolactone, אלסטין, קולגן ו: מחקר ראשוני

גלה סרטונים נוספים