Summary
Denne artikel viser teknik for at udvide en traditionel, to-dimension (2D) electrospun nanofiber mat i en tre-dimentional (3D) stillads gennem trykreduktion subkritiske CO2 væske. Disse augmented stilladser er 3D, nøje efterligne cellulære nanotopographic stikord, og bevare funktionerne af biologiske molekyler indkapslet i nanofibers.
Abstract
Electrospinning har været den foretrukne teknologi i producerer en syntetisk, funktionelle stillads på grund af Biomimetik ekstracellulære matrix og lette kontrollen af sammensætning, struktur og diameter af fibre. Men på trods af disse fordele, traditionelle electrospun nanofiber stilladser kommer med begrænsninger herunder uorganiseret nanofiber orientering, lav porøsitet, lille porestørrelse og hovedsagelig todimensional måtter. Som sådan, er der et stort behov for at udvikle en ny proces for at fabrikere electrospun nanofiber stilladser, der kan overvinde de ovennævnte begrænsninger. Heri, er en roman og enkel metode skitseret. En traditionel 2D nanofiber mat er omdannet til en 3D stillads med ønskede tykkelse, hul afstand, porøsitet og nanotopographic signaler til celle såning og spredning gennem trykreduktion subkritiske CO2 væske. Ud over at give et stillads til vævsregeneration at forekomme, giver denne metode også mulighed for at indkapsle bioaktive molekyler såsom antimikrobielle peptider for lokale medicinafgivelse. CO2 udvidet nanofiber stilladser hold stort potentiale i væv revitalisering, sårheling, 3D væv modellering og aktuelt stof levering.
Introduction
Konceptet for at udvikle en syntetisk stillads, der kan implanteres i patienter til støtte i væv reparation og regeneration er en, der har gennemsyret feltet regenerativ medicin i årtier. Den ideelle syntetiske stillads tjener til at fremkalde celle migration fra de omkringliggende raske væv, giver en arkitektur for celle såning, vedhæftning, signalering, spredning og differentiering, understøtter vascularization, giver mulighed for tilstrækkelig iltning og ernæring levering, og fremmer vært immun aktivitet for at sikre succes efter implantation1. Derudover kan det bruges som bærestof for indlejring antimikrobiel molekyler til at bistå med sårheling1,3,6,7,8,9. Muligheden for at styre tidsmæssige frigivelsen af disse biologiske molekyler fra den syntetiske stillads er en anden ønskeligt attribut, der anses for Hvornår engineering scaffolds1.
Electrospinning har været et godt udnyttet teknik til at producere nanofiber stilladser1,2,3,4,5,6. Tidligere forsøg på at oprette en nanofiber stillads som diskuteret her har været gjort til varierende grader af succes. Traditionelle nanofiber stilladser har dog begrænsede evner til at nå disse mål. Traditionelle nanofiber stilladser har været for det meste to-dimensionelle måtter1,3. Disse nonexpanded stilladser er tæt pakket med små pore størrelser; Dette begrænser celle infiltration, migrering og differentiering, da det ikke fremmer et miljø svarer nok til dem, der findes i vivo1,7,8,9. Derfor er der etableret nyere teknikker af 3D electrospun nanofiber stillads forberedelse for at ændre de iboende fejl, der kommer med 2D nanofiber måtter. Disse teknikker resultere i 3D stilladser; de har imidlertid begrænset anvendelighed på grund af produktionsmetoder, der kræver vandige opløsninger og frysetørring procedurer. Denne behandling resulterer i tilfældig fordeling af nanofibers uden begrænset organisation, korrekt tykkelse og/eller ønskede porøsitet at give tilstrækkelig nanotopographic stikord, der er nødvendige for celle migration og spredning. Disse faktorer resulterer i de tidligere 3D electrospun nanofiber stilladser, der mangler passende mimicry af levende væv1,7,8,9.
Nyere forsøg på at udvikle en udvidet, 3D stillads med bedre Biomimetik af ekstracellulære matrix (ECM) har udført ved hjælp af en vandig natrium ved (Kristian4) løsning behandling og foruddesignede forme til at støtte bedre kontrol over den form af den resulterende stillads7,8. Men, denne metode er ikke ideel, da det kræver brug af vandige opløsninger, kemiske reaktioner og frysetørring, der kan forstyrre polymerer og enhver indkapslede biomolekyler, der er vandopløselige. De anvendte tilsaetningsstoffer kan også forårsage bivirkninger i væv revitalisering8,9. CO2 ekspansion metode beskrevet i denne artikel i høj grad reducerer behandlingstiden, eliminerer behovet for vandige opløsninger, og bevarer beløb og funktionalitet af biologisk aktive molekyler i højere grad end de tidligere etablerede metoder9.
I tidligere undersøgelser, antibiotika, sølv, 1α, 25 dihydroxyvitamin D3og antimikrobielle peptid blev LL-37 indlæst i nanofiber stilladser individuelt og i kombination til at undersøge potentialet i disse stilladser til at frigive midler til yderligere støtte i sårheling9,10,12,13. Med henblik på at påvise denne metode nanofiber stillads ekspansion, indlæses Coumarine 6, et fluorescerende farvestof, stillads at demonstrere potentialet i indlejring skafottet med forskellige ønskede forbindelser. Denne metode af udvidet nanofiber stillads fabrikation sammenholdt med indkapslede bioaktive molekyler rummer et stort potentiale i væv revitalisering, sårheling, oprettelsen af 3D væv modeller og aktuel leveringen af narkotika.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle i vivo procedurer skitseret nedenfor blev godkendt af IACUC Komité ved University of Nebraska Medical Center.
1. forberede løsninger til Standard Electrospinning
- I en 20 mL glasrør, 2 g poly(ε-caprolactone) opløses (PCL, Mw = 80 kDa) i et opløsningsmiddel blanding af dichlormethan (DCM) og N, N-dimethylformamid (DMF) med en 4:1 ration (v/v) i en koncentration på 10% (w/v).
Forsigtig: Håndtag DCM og DMF i et velventileret hood at undgå udsættelse for røg. Udsæt ikke DCM til plastmaterialer. - Sted glasrør ind i et lab rotator indtil løsningen bliver klar. Løsningen kan blande natten over.
- Hvis hensigt at integrere bioaktive materialer såsom peptider eller narkotika på skafottet, oprette en separat løsning og opbevares ved 4 ° C indtil klar til brug.
- Forberede fluorescerende farvestof opløsning (50 mg/mL) ved hjælp af 20 mL af PCL løsning.
2. oprette Electrospinning apparater (figur 1A)
- Tilføje PCL-løsning til en 20 mL sprøjte med en 21 gauge stump kanyle knyttet. Sikre, at der er ingen luft i sprøjten og tilhørende slanger.
- Placer en roterende stål tromle med jorden samler 12 cm fra nål-spids.
- Bruge krokodillenæb, forbinde jævnstrøm (DC) højspænding strømforsyning til nålen og sikre, at Samleren er jordet.
Advarsel: Sluk altid strømforsyning før håndtering af eventuelle tilsluttede materialer.
3. Electrospinning
- For 20 mL af PCL løsning, indstille parametre for sprøjten pumpe som følger: diameter = 20.27 mm, strømningshastighed = 0,5 mL/h. Check, hvis dråber danner på spidsen af nålen.
- Eventuelt indarbejdelse af bioaktive molekyler der apparatet gør det muligt for co-axial electrospinning (figur 1B). Oprette en brugerdefineret koaksial dyse ved hjælp af kanyler.
Bemærk: Sådan dyser er også tilgængelige kommercielt. Bemærk, at en løsning af farvestof er parat til at simulere de tilføje sådanne molekyler.- Der fremstilles en 1% opløsning af de fluorescerende farvestof cumarin 6 i vand. Tilføj 3 mL 1% farvestof til en lille sprøjte. Slut sprøjten til den samme koaksial dyse som PCL løsning. Endnu en gang sikre, at der er ingen luftbobler.
- Denne 3 mL opløsning, angive parametre af sprøjten pumpe som følger: diameter = 9.49 mm, strømningshastighed = 0,02 mL/h. Check, hvis dråber danner på spidsen af nålen.
- Anvende et elektrisk potentiale af 20 kV mellem spindedyse (22-gauge kanyle) og en jorden samler placeret 20 cm fra spindedyse. Indsamle justeret nanofiber måtterne i en tromle, roterende ved 2.000 omdrejninger i minuttet. Indsamle PCL nanofiber måtter, når de når ~ 1 mm tykkelse.
4. generation af PCL Nanofiber Mats med klædt huller.
- Fremstil PCL nanofiber måtter.
- Opløse PCL perler i et opløsningsmiddel blanding bestående af DCM og DMF med et forhold på 4:1(v/v) i en koncentration på 10% (PCL) (w/v). Pumpe PCL-løsning med en væskehastighed på 0,7 mL/h ved hjælp af en sprøjte pumpe mens et potentiale af 20 kV anvendes mellem spindedyse (22-gage nål) og en jordet samler beliggende 12 cm ud over spindedyse.
- Indsamle nanofiber membranen ved hjælp af en roterende tromle med en roterende hastighed større end 500 rpm.
- Fordyb PCL nanofiber måtter i flydende N2 til 5 min (dvs., blive stiv). Holde PCL nanofiber måtter i flydende N2 og punch PCL nanofiber måtter med en 0,5 mm-diameter punch.
5. udvidelse af 2D Nanofiber Mats med/uden klædt huller via subkritiske CO2 flydende (figur 2).
- Placer PCL nanofiber måtter i flydende kvælstof i 5 min og skæres i 1 cm x 1 cm tern ved hjælp af skarpe kirurgisk saks mens neddykket i flydende kvælstof til at undgå deformering af kanterne.
- Placere skære måtten i en 30 mL centrifugeglas med ~ 1 g af tøris. Stramt cap låget og mulighed for tøris til at ændre i flydende CO2.
- Når væsken har dannet i røret, hurtigt frigive trykket ved at åbne fælles landbrugspolitik.
Forsigtig: Brug ordentlig termisk beskyttende gear når man arbejder med flydende kvælstof og tøris. Undlad at åbne Tryk røret mod ansigtet. Centrifugeglasset bør ikke bruges flere gange. - Fjerne og observere den pustede stillads fra røret. Placer skafottet i en ny centrifugeglasset med tøris og Gentag, indtil den ønskede tykkelse er opnået. Sterilisere udvidet nanofiber stilladser i ethylenoxid før inkubering med celler.
6. karakterisering af udvidet Nanofiber stilladser
- Karakterisere morfologi og struktur af de udvidede nanofiber stilladser ved hjælp af scanning elektronmikroskopi (SEM).
- Prøveemner med dobbeltsidet ledende tape til metallisk stud og frakke med platin for 40 s ved hjælp af en sputter coater på 40 mA.
- Undersøge fibre ved hjælp af SEM ifølge tidligere undersøgelser9. Indsamle billeder med en accelererende spænding på 15 kV.
- Karakterisere in vitro- release profiler og bioactivity af frigivne peptider.
- Vægt 10 mg af nanofiber membraner før og efter udvidelsen i CO2.
- Fordyb prøver i PBS buffer og indsamle 10 μL af supernatanten på forskellige tidspunkter (0-28 dage).
- Brug Enzyme-Linked Immuno sorptionsmiddel Assay (ELISA) kit til at kvantificere LL-37 peptid koncentration i de indsamlede supernatanten.
- Undersøge cellulære infiltration i vivo og vært svar.
- Sætte 9 - uger gamle Sprague-Dawley (SD) rotter i en anæstesi-afdeling, tilsluttes isofluran vapor og bedøver rotter. Overføre rotter til en operationsbordet, når rotterne bliver komplet anæstesi uden følelser. Løbende bedøver rotter ved hjælp af en isofluran-næsen kegle med vaporizer under operationen. Barbering håret af rottens ryggen af et dyr shaver og sterilisere det med jod og alkohol skin scrub. Oprette subkutane lommer via 1,5 cm indsnit på supraspinal websteder på dorsum ved hjælp af en skalpel.
- Indsæt en udvidet nanofiber stillads (1,5 mm tyk) ind i subkutane lommen ved hjælp af pincet for hvert snit. Luk den indsnit ved hjælp af en hæftemaskine.
- På 1 aflive 2 og 4 uger, rotter med 95% CO2. Forsigtigt dissekere eksplantat og det omgivende væv ved hjælp af kirurgiske saks. Før histologiske analyse, fordybe væv i formalin i mindst 3 dage, og derefter integrere med paraffin. Afsnit væv med en mikrotom, derefter udføre hæmatoxylin og eosin (H & E), Masson's trichrome farvning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Effekten af ekspanderende traditionelle 2D electrospun nanofiber måtter til 3D stilladser via trykreduktion subkritiske CO2 væske blev demonstreret i forskellige kapaciteter: tykkelsen af stilladser steg fra 1 mm når ubehandlet til 2,5 mm og 19.2 mm med ét og to CO2 behandlinger, henholdsvis (figur 3A-C). Porøsitet-en karakteristisk arkitektur kritisk for celle såning-også steget i en måde, der svarer til den øgede tykkelse (figur 3 c). Porøsitet af stilladser steg fra 79,5% for ubehandlede måtter til 92.1 og 99,0% efter de første og anden behandlinger, henholdsvis (figur 3D). Dette er vigtigt, fordi graden af celle indtrængen i et stillads og dermed dens effektivitet til at fremkalde regenerering er stort set afhængig af porøsitet1.
SEM billeder afsløret, at ubehandlet 2D måtter tætpakkede, fibrillar struktur blev omdannet til bestilt, lagdelte strukturer med justeret nanofibers efter udvidelse med CO2 (figur 3E-H). Tidligere undersøgelser har konkluderet, at tilsvarende lagdelt strukturer med organiseret fibre kan være kritisk i bevarelsen af nanotopographic stikord til regeneration af væv som sener, muskler og nerve7,8. Men disse studier undersøgt stilladser udvidet med Kristian47,8. Denne metode kræver ekstra tid og opløsningsmidler, der kan udvaskes bioaktive molekyler fra stillads7,8. Kristian4, en stærk reduktionsmiddel, kunne reagere med indkapslede bioaktive molekyler. Omvendt er blev brugen af subkritiske CO2 væske til ekspansion vist at bevare bioactivity i ekstra molekyler pre seedede ind i stillads sammenlignet med stilladser udvides ved hjælp af metoden Kristian4 (figur 4). Dette blev demonstreret ved hjælp af cumarin 6 farvestof; den grønne farve af farvestoffet var bedre bevaret i stilladser udvidet med CO2 (figur 4), der angiver, at brugen af subkritiske CO2 væske til ekspansion resulterer i bedre fastholdelse af integriteten af molekyler indkapslet i PCL stilladser.
Release kinetik af den antimikrobielle peptid LL-37 fra stilladser før og efter udvidelsen blev målt i vitrovia en ELISA kit ifølge producentens anvisninger (figur 5A). Den antimikrobielle effekt af LL-37 peptid-loaded nanofiber stilladser før og efter udvidelsen med CO2 blev evalueret via inkubering med Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). Antallet af levende kolonier post inkubering med stilladser var kvantificeret. Resultaterne viste, at den antimikrobiel aktivitet af CO2-udvidet, LL-37-loaded stilladser var lig at af uudvidede LL-37-loaded stilladser, der angiver, at den voksende proces kan bevare bioactivity af indkapslet LL-37 peptider (figur 5B).
Yderligere i vivo undersøgelser blev udført af subkutane implantation af CO2-udvidet nanofiber stilladser med square-klædt huller til rotter. Dette giver mulighed for cellulær migration og spredning i hullerne samt yderligere infiltration i nanofiber lag, der blev oprettet under udvidelse (figur 6). Den udvidede stillads viste en betydelig stigning i antallet af blodkar dannes (figur 6 c, E) og multinucleated kæmpe celler (figur 6D, F) fra uge 1-4 indlæg implantation. Yderligere immunohistological farvning resultaterne viste et fald i antallet af C-C chemokine receptor type 7 (CCR7) - positive infiltreret makrofager og en stigning i antallet af klynge af differentiering 206 (CD206) - positive infiltreret makrofager fra uge 1 til uge 4 efter implantation.
Figur 1: Opsætning af typiske electrospinning. En typisk koaksiale electrospinning apparater er vist. Electrospinning kræver tre hovedkomponenter: en høj spænding strømforsyning, en spindedyse og en elektrisk ledende samler. COAXIAL dreje bruger to væsker for at spinde et nanofiber stillads; Dette giver mulighed for indkapsling af andre molekyler. Nanofiber justering og forsamlinger kan blive udvidet gennem solfangeren med varierende rotationshastigheder af den roterende tromle. I denne protokol, blev en tilpasset dyse oprettet ved hjælp af to kanyler. Lignende dyser er kommercielt tilgængelige. Dette tal er blevet tilpasset fra Xie, mfl14. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: Trin af stillads ekspansion ved hjælp af subkritiske CO2 væske. (A) brug en beholder, der er forsegles og kan modstå pres, som en plastik 30 mL-centrifugerør. (B) tilføje en 1 cm x 1 cm stykke af 2D PCL nanofiber mat. (C) tilføje ~ 1 g af tøris. (D) forsegle beholderen. (E) tillade pres til at bygge i røret. Dette vil gøre det solide CO2 til flydende CO2. Når væsken har indsamlet, hurtigt frigive segl af røret. Dette vil medføre den flydende CO2 hurtigt blive gasformige CO2, hvilket resulterer i CO2 gennemsyrer 2D nanofiber mat. (F) observere 3D skafottet. Disse trin kan gentages, indtil den ønskede tykkelse er opnået. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3: Visualisering i 2D mats før og efter udvidelsen med CO2 subkritiske væske. (A) fotografi viser PCL nanofiber mats før behandling af subkritiske CO2 væske (højre) og efter den første behandling (til venstre). (B) fotografi viser PCL nanofiber mat før den første behandling med CO2 subkritiske væske (højre) og efter den anden behandling (venstre). (C) graf viser tykkelser af PCL fiber måtter, før og efter én og to behandlinger med subkritiske CO2 væske. (D) graf viser den relative porøsitet af PCL fiber måtter, før og efter én og to behandlinger med subkritiske CO2 væske. (E-H) Billedet viser tværsnits udseende af PCL måtter fanget via SEM. (E-F) SEM billede af PCL fiber måtter før behandling. (G-H) SEM billede af PCL fiber måtter efter to behandlinger med subkritiske CO2 væske. Dette tal er blevet tilpasset fra Jiang, al.9. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4: Cumarin 6 dye-lastet PCL nanofiber mats før og efter udvidelsen med subkritiske CO2 væske og Kristian4 Vandopløsning. (A) billederne groft viser mængden af Coumarine 6 farvestof tilbage i PCL stilladser efter udvidelsen med CO2 (højre) og Kristian4 (til venstre). (B) billederne viser brutto top udsigt over PCL stilladser og deres tilsvarende fluorescens i følgende rækkefølge: rå stillads (nederst til højre), 2D mat fyldt med Coumarine 6 farvestof (øverst til højre), PCL stillads lastet med Coumarine 6 farvestof udvidet med CO2 ( øverst til venstre), Kristian4 (nederst til venstre). (C) graf viser fluorescens-intensiteten af cumarin 6 farvestof efter PCL måtter var ubehandlet, udvides via subkritiske CO2 væske, og udvides via Kristian4 behandlinger. Fluorescens var kvantificeres ved billede Jørgensen software. Dette tal er blevet tilpasset fra Jiang, al.9. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5: bioaktive molekyler indkapslet i PCL stilladser. (A) graf viser den relative frigivelse af antimikrobielle peptid LL-37 i 2D membraner og subkritiske CO2 væske udvidet 3D stilladser (B) grafer skildrer den antimikrobielle effekt af forskellige PCL nanofiber mats når de udsættes for P . aeruginosa. Dette tal er blevet tilpasset fra Jiang, al.9. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6: In vivo svar af PCL nanofiber stilladser med og uden udvidelse via subkritiske CO2 i subkutan dorsum lokaliteter af rotter. (A) H & E pletten. Grønne prikker udpege grænserne for celle infiltration. (B) Masson's trichrome pletten. Grønne pile udpege aflejring af kollagen. (C) stærkt forstørret billede af H & E pletten. Grønne pile udpege blodkar. (D) meget forstørrede billeder af H & E pletten. Grønne pile udpege kæmpe celler. (E) graf viser væksten af blodkar pr. mm2. (F) graf kvantificerer antallet af gigantiske celler, der infiltrere traditionelle 2D PCL måtter sammenlignet med PCL måtter udvidet med subkritiske CO2. Dette tal er blevet tilpasset fra Jiang, al.9. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Omdanne traditionelle 2D electrospun nanofiber måtter til udvidet 3D stilladser via CO2 trykreduktion blev undersøgt. Traditionelle 2D nanofiber mats er med held udvidet via subkritiske CO2 væske. De kritiske trin er at fremstille 2D nanofiber måtter under en optimeret betingelse og skåret måtter uden deformering kanterne (fx., ved hjælp af skarpe kirurgisk saks). Denne CO2-udvidet nanofiber stilladser har mange fordele over traditionelle 2D måtter herunder lagdelt strukturer (figur 3A-B), mindre pakning tæthed (figur 3D-H), og højere porøsitet (figur 3D). Denne udvidelse metode er også en fordel i forhold til de eksisterende metoder til ekspansion i, at det er hurtigere at behandle og reducerer det samlede tab af indkapslede aktive biologiske molekyler på grund af denne teknik udelukkelse af vandige opløsninger og Frysetørring procedurer8,9. Dog er begrænsningen af denne teknik, at morfologi af polymere nanofibers ikke er deforme/opløst i subkritiske CO2 væske. For eksempel, kan ikke PLGA (50/50) nanofiber måtter udvides ved hjælp af denne teknik. Sådanne nanofiber måtter kan udvides ved hjælp af andre gas væsker.
Vores tidligere undersøgelser viste, at celler seedede mere ensartet inden for udvidede nanofiber stilladser sammenlignet med 2D mats8. I dette arbejde, en signifikant øget hastighed af blodkar dannelse opstået (figur 6 c, E), og vært immun celle infiltrater blev observeret inden for CO2-udvidet nanofiber stilladser med square-klædt huller efter subkutane implantation i rotter (figur 6D, F). Angiogenese og immun celle infiltration viser at skafottet engagerende med værten væv og eventuelt homing celler nødvendige for regenerering af beskadiget væv; Dette indebærer en højere sats af succes efter implantation i vært9.
CO2-udvidet stilladser har også potentiale til at blive indarbejdet med en bred vifte af peptider og andre molekyler, der kan støtte i at opnå den ønskede reaktion. Her er den ønskede effekt at være et stillads til vævsregeneration samtidig samtidig antimikrobiel aktivitet gennem den indbygget LL-37 peptid. Stilladser udvidet med subkritiske CO2 væske viste også bedre fastholdelse af de indbygget molekyler sammenlignet med stilladser udvidet med Kristian4. Dye molekyler indkapslet i PCL stilladser var bedre bevaret (figur 4). Derudover en lidt større andel af den antimikrobielle peptid LL-37 indkapslet blev udgivet fra 3D CO2 udvidet stilladser sammenlignet med 2D måtter (figur 5A). Bioactivity af LL-37 blev bevaret som CO2 udvidet stilladser viste en lignende antimikrobiel virkning i forhold til de 2D stilladser (figur 5B).
Denne nye metode af 3D ekspansion, der betyder syntetiske stillads produktion er ikke længere begrænset til brug af 2D nanofiber måtter. De præsenterede data tyder på, at denne udvidelse metode bedre bevare mængden og bioactivity af indkapslede bioaktive materialer inden for udvidede nanofiber stilladser. Samtidigt, efterligner udvidet nanofiber stilladser nanotopographic miljøerne for dem, der findes i vivo9, en attribut, der høj grad hjælper i fremkaldende væv revitalisering1. I fremtiden disse CO2-udvidet stilladser kan have potentielle anvendelser i bistand fra sår healing og væv revitalisering såvel som i 3D væv modeloprettelse og lokalt kontrollerede medicinafgivelse.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer, at der er nogen interessekonflikt.
Acknowledgments
Dette arbejde blev støttet af tilskud fra National Institute of General Medical Science (NIGMS) på NIH (2P 20 GM103480-06 og 1R01GM123081 til J.X.), Otis Glebe Medical Research Foundation, NE LB606 og start midlerne fra University of Nebraska Medical Center.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Polycaprolactone | Sigma-Aldrich | 440744 | |
| N,N-Dimethlyformamide | Fisher Chemical | D-199-1 | |
| Dichloromethane | Fisher Chemical | AC61093-1000 | |
| Coumarin 6 | Sigma-Aldrich | 546283 | |
| Rotating Steel Drum | customized | This serves as a collector during electrospinning. | |
| Syringe Pump | Fisher Scientific | 14-831-200 | Coaxial spinning requires two single syringe pumps. |
| Revolver | Lab Net International | H5600 | Adjustable lab rotator for mixing solutions |
| Hypodermic Needle (27G x 1 1/2") | EXCELINT International Co | 26426 | This is part of the example customized coaxial nozzel shown. |
| Hypodermic Needle (21G x 1 1/2") | EXCELINT International Co | 26416 | This is part of the example customized coaxial nozzel shown. |
| High Voltage DC Power Supply | Gamma High Voltage Research | ES30 | |
| Scanning Electron Microscope | FEI | Nova 2300 | |
| Fluorescence Microscope | Zeiss | Axio Imager 2 | |
| LL 37 ELISA Kit | Hycult Biotech | HK321-02 |
References
- Chen, S., et al. Recent advances in electrospun nanofibers for wound healing. Nanomedicine. 12 (11), 1335-1352 (2017).
- Khandalavala, K., Jiang, J., Shuler, F. D., Xie, J. Electrospun Nanofiber Scaffolds with Gradations in Fiber Organization. Journal of Visualized Experiments. (98), e52626 (2015).
- Xie, J., Li, X., Xia, Y. Put electrospun nanofibers to work for biomedical research. Macromolecular Rapid Communication. 29 (22), 1775-1792 (2008).
- Xie, J., et al. Nanofiber membranes with controllable microwells and structural cues and their use in forming cell microarrays and neuronal networks. Small. 7 (3), 293-297 (2011).
- Xie, J., et al. Radially aligned, electrospun nanofibers as dural substitutes for wound closure and tissue regeneration applications. ACS. 4 (9), 5027-5036 (2010).
- Xie, J., et al. "Aligned-to-random" nanofiber scaffolds for mimicking the structure of the tendon-to-bone insertion site. Nanoscale. 2 (6), 923-926 (2010).
- Jiang, J., et al. Expanded 3D Nanofiber Scaffolds: Cell Penetration. Neovascularization, and Host Response. Advanced Healthcare Materials. 5 (23), 2993-3003 (2016).
- Jiang, J., et al. Expanding Two-Dimensional Electrospun Nanofiber Membranes in the Third Dimension by a Modified Gas-Foaming Technique. ACS Biomaterials Science & Engineering. 10 (1), 991-1001 (2015).
- Jiang, J., et al. CO2-expanded nanofiber scaffolds maintain activity of encapsulated bioactive materials and promote cellular infiltration and positive host response. Acta Biomaterialia. 68, 237-248 (2018).
- Chen, S., et al. Nanofiber-based sutures induce endogenous antimicrobial peptide. Nanomedicine. 12 (10), 2597-2609 (2017).
- Dhand, C., et al. Bio-inspired crosslinking and matrix-drug interactions for advanced wound dressings with long-term antimicrobial activity. Biomaterials. 138, 153-168 (2017).
- Jiang, J., et al. Local sustained delivery of 25-hydroxyvitamin D3 for production of antimicrobial peptides. Pharmaceutical Research. 32 (9), 2851-2862 (2015).
- Jiang, J., et al. 1α, 25-dihydroxyvitamin D3-eluting nanofibrous dressings induce endogenous antimicrobial peptide expression. Nanomedicine (Lond). 13 (12), 1417-1432 (2018).
- Ma, B., Xie, J., Jiang, J., Shuler, F. D., Bartlett, D. E. Rational design of nanofiber scaffolds for orthopedic tissue repair and regeneration. Nanomedicine. 8 (9), 1459-1481 (2013).
