Summary
Denne artikkelen viser teknikken av utvide en tradisjonell, to dimensjon (2D) electrospun nanofiber mat til en tre-dimensjonal (3D) stillaset gjennom depressurization subcritical CO2 væske. Disse utvidet stillasene er 3D, tett etterligne mobilnettet nanotopographic signaler, og beholde funksjonene til biologiske molekyler innkapslet i nanofibers.
Abstract
Electrospinning har vært foretrukket teknologi i produksjon av en syntetisk, funksjonelle stillaset på grunn av biomimicry ekstracellulær matrix og enkel kontroll av komposisjon, struktur og diameteren på fiber. Men til tross for disse fordelene, tradisjonelle electrospun nanofiber stillaser kommer med begrensninger inkludert uorganisert nanofiber retning, lav porøsitet, liten porestørrelse og hovedsakelig todimensjonal matter. Som sådan, er det et stort behov for å utvikle en ny prosess for fabrikasjon electrospun nanofiber stillaser som kan overvinne begrensningene ovenfor. Her, er en roman og enkel metode skissert. En tradisjonell 2D nanofiber mat er forvandlet til en 3D stillaset med ønsket tykkelse, gapet avstand, porøsitet og nanotopographic signaler for cellen såing og spredning gjennom depressurization subcritical CO2 væske. I tillegg til å gi et stillas for vev gjenfødelse oppstår, gir denne metoden også muligheten å kapsle bioaktive molekyler som antimikrobielle peptider for lokale stoffet levering. CO2 utvidet nanofiber stillasene holder stort potensial i vev gjenfødelse, sårheling, 3D vev modellering og aktuelle stoffet levering.
Introduction
Konseptet med å utvikle en syntetisk skafottet som kan bli implantert i pasienter å hjelpe i reparasjon av vev og gjenfødelse er en som har gjennomsyret feltet regenerativ medisin i flere tiår. Ideell syntetiske stillaset å indusere celle migrasjon fra omliggende sunt vev, inneholder en arkitektur for cellen såing, vedheft, signalnettverk, spredning og differensiering, støtter endometrial blodkar, gir tilstrekkelig oksygenering og ernæring levering, og fremmer vert immun aktivitet for å sikre suksess etter implantasjon1. I tillegg kan det brukes som en bærer for innebygging antimikrobielle molekyler for å hjelpe sårheling1,,3,,6,,7,,8,,9. Kontrollere timelige utgivelsen av disse biologiske molekyler fra syntetiske stillaset er en annen ønskelig attributt som anses når engineering stillaser1.
Electrospinning har vært en godt brukt teknikk for å produsere nanofiber stillaser1,2,3,4,5,6. Tidligere forsøk på å opprette en nanofiber stillaset som den diskutert her har blitt gjort til varierende grad av suksess. Men har tradisjonelle nanofiber stillaser begrenset evne til å oppnå disse målene. Tradisjonelle nanofiber stillaser har vært mest todimensjonal matter1,3. Disse nonexpanded stillasene er tettpakket med liten pore størrelser; Dette begrenser celle infiltrasjon, overføring og differensiering som det ikke fremme et miljø som ligner nok de man finner i vivo1,7,8,9. Derfor er nyere teknikker 3D electrospun nanofiber stillaset forberedelser etablert for å endre de iboende feilene som følger med 2D nanofiber matter. Disse teknikkene føre 3D stillaser; de har imidlertid begrenset anvendbarhet skyldes produksjonsmetodene krever vandige løsninger og Frysetørring prosedyrer. Denne behandlingen gir tilfeldige distribusjon av nanofibers uten begrenset organisasjon, riktig tykkelse eller ønsket porøsitet å gi tilstrekkelig nanotopographic signaler som kreves for celle migrasjon og spredning. Disse faktorene resultere i forrige 3D electrospun nanofiber stillasene som mangler tilstrekkelig mimikk levende vev1,7,8,9.
Senere forsøk på å utvikle en utvidet, 3D stillaset med bedre biomimicry av ekstracellulær matrix (EFM) er utført med en vandig natrium borohydride (NaBH4) løsning behandling og forhåndsdefinerte former for å hjelpe bedre kontroll over den formen på den resulterende stillas7,8. Denne metoden er imidlertid ikke ideelt som det krever bruk av vandige løsninger, kjemiske reaksjoner og Frysetørring som kan forstyrre polymerer og alle innkapslede biomolecules som er vannløselige. Tilsetningsstoffer brukes kan også forårsake bivirkninger under vev gjenfødelse8,9. Av CO2 ekspansjon metoden beskrevet i denne artikkelen sterkt reduserer behandlingstid, eliminerer behovet for vandige løsninger og bevarer mengden og funksjonaliteten av biologisk aktive molekyler i større grad enn den tidligere etablerte metoder9.
I tidligere studier, antibiotika, sølv, 1α, 25 dihydroxyvitamin D3og antimikrobielle peptid ble LL-37 lastet inn nanofiber stillasene individuelt og i kombinasjon å undersøke potensialet i disse stillaser å løslate agenter for å ytterligere hjelp i sårheling9,10,12,13. For å demonstrere denne metoden for nanofiber stillaset ekspansjon, lastes Coumarine 6, en fluorescerende farge, inn i stillaset å demonstrere potensialet i embedding stillaset med ulike ønsket forbindelser. Denne metoden for utvidet nanofiber stillaset fabrikasjon sammen med innkapslede bioaktive molekyler har stort potensial i vev gjenfødelse, sårheling, etablering av 3D vev modeller og aktuell levering av narkotika.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle i vivo prosedyrer skissert nedenfor ble godkjent av IACUC ved University of Nebraska Medical Center.
1. klargjør løsninger for Standard Electrospinning
- I 20 mL røret, oppløse 2 g poly(ε-caprolactone) (PCL, Mw = 80 kDa) i en løsemiddel blanding av diklormetan (DCM) og N, N-vannistedenfor (DMF) med en 4:1 rasjon (v/v) på en konsentrasjon på 10% (w/v).
FORSIKTIG: Håndtaket DCM og DMF i godt ventilert hette å unngå eksponering for røyk. Ikke utsett DCM til plastmaterialer. - Plass glassrør i et laboratorium rotator til løsningen blir klart. Løsningen kan blande over natten.
- Hvis hensikt å bygge inn bioaktive materialer som peptider eller narkotika i skafottet, lage en egen løsning og lagre i 4 ° C til klar til bruk.
- Forberede fluorescerende fargestoff løsningen (50 mg/mL) bruker 20 mL PCL løsning.
2. Sett opp Electrospinning apparatet (figur 1A)
- Legge til PCL løsningen i en 20 mL sprøyte med en 21 gauge sløv nål knyttet. Kontroller at det er ingen luft i sprøyten og tilhørende rør.
- Plass en roterende stål trommel med bakken kollektoren 12 cm fra pinne-spissen.
- Bruke alligator klipp, koble strømforsyningen likespenning (DC) høyspenning til nålen og sikre at kollektoren er jordet.
FORSIKTIG: Slå alltid av strømforsyningen før håndtering tilkoblede materiale.
3. Electrospinning
- For 20 mL PCL løsning, Angi parameterne for sprøytepumpen som følger: diameter = 20.27 mm, strømningshastighet = 0,5 mL/h. sjekk hvis dråpene er forming på spissen av nålen.
- Hvis inkorporering av bioaktive molekyler, sette opp apparatet å tillate ko-aksiale electrospinning (figur 1B). Opprette en tilpasset koaksial munnstykke med sprøyte nåler.
Merk: Slik dyser er også tilgjengelig kommersielt. Merk at en løsning av fargestoff er forberedt på å simulere tillegging slike molekyler.- Forberede en 1% løsning av fluorescerende fargestoff kumarin 6 i vann. Legge til 3 mL 1% fargestoff i en liten sprøyte. Koble sprøyten til samme koaksial munnstykke som PCL-løsning. Igjen, kontroller at det er ingen luftbobler.
- For denne 3 mL løsning, angi parametere for sprøytepumpe som følger: diameter = 9.49 mm, strømningshastighet = 0.02 mL/h. sjekk hvis dråpene er forming på spissen av nålen.
- Bruke en elektrisk potensial 20 kV mellom spinneret (22-gauge p) og en bakken samler ligger 20 cm fra spinneret. Samle de justerte nanofiber Mattene i en tromme roterende 2000 RPM. Samle PCL nanofiber matter når de når en tykkelse på ~ 1 mm.
4. generasjon PCL Nanofiber matter med plassert hull.
- Dikte PCL nanofiber matter.
- Oppløse PCL perler i en løsemiddel blanding bestående av DCM og DMF med en av 4:1(v/v) i en konsentrasjon på 10% (PCL) (w/v). Pumpe PCL løsningen på en strømningshastighet på 0,7 mL/t bruke en sprøytepumpe mens et potensial på 20 kV brukes mellom spinneret (en 22-gage nål) og en jordet samler ligger 12 cm fra spinneret.
- Samle nanofiber membranen en roterende trommel med en roterende hastighet større enn 500 rpm.
- Fordype PCL nanofiber matter i flytende N2 i 5 min (dvs., bli stiv). Holde PCL nanofiber matter i flytende N2 og punch PCL nanofiber matter med 0,5 mm-diameter punch.
5. utvidelse av 2D Nanofiber matter med/uten plassert hull via Subcritical CO2 væske (figur 2).
- Plasser PCL nanofiber matter i flytende nitrogen i 5 min og skåret i 1 cm x 1 cm ruter med skarpe kirurgisk saks mens senkes i flytende nitrogen for å unngå deformasjon av kantene.
- Plass klippe mat i en 30 mL sentrifuge rør med ~ 1 g tørris. Tett cap lokket og tillate tørris endre til flytende CO2.
- Når væske har dannet i røret, raskt slipp trykket ved å åpne lokket.
Advarsel: Bruk riktig termisk verneutstyr når du arbeider med flytende nitrogen og tørris. Ikke åpne trykksatt røret mot ansiktet. Sentrifuger røret skal ikke brukes flere ganger. - Fjern og observere opphovnet stillaset fra røret. Plasser stillaset i en ny sentrifuge rør med tørris Gjenta til ønsket tykkelse er oppnådd. Sterilisere utvidet nanofiber stillasene i etylenoksid før inkubasjon med celler.
6. karakterisering av utvidet Nanofiber stillaser
- Karakterisere morfologi og strukturen for utvidet nanofiber stillasene bruker skanning elektronmikroskop (SEM).
- Sett prøvene med dobbelsidig ledende tapen metallisk stud og frakk med platina for 40 s med en frese coater på 40 mA.
- Undersøke fibre med SEM ifølge tidligere studier9. Samle bilder med en akselererende spenning på 15 kV.
- Karakterisere i vitro utgivelsen profiler og bioactivity av utgitt peptider.
- Vekt 10 mg av nanofiber membraner før og etter utvidelsen i CO2.
- Fordype prøvene i PBS buffer og samle 10 μL nedbryting på ulike tidspunkt (0-28 dager).
- Bruke Enzyme-Linked Immuno absorberende analysen (ELISA) kit for å kvantifisere LL-37 peptid konsentrasjonen i samlet nedbryting.
- Undersøke cellular infiltrasjon i vivo og vert respons.
- Sett 9 - uke gamle Sprague-Dawley (SD) rotter i en bedøvelse kammer, koble til isoflurane damp og bedøve rotter. Overføre rotter til en operasjonsbordet etter rotter blitt fullstendig anestesi uten følelser. Kontinuerlig bedøve rotter med en isoflurane-forpart vaporizer under operasjonen. Barbere håret rat's ryggen av et dyr barbermaskinen og steriliseres med jod og alkohol huden kratt. Opprette subkutan lommer via 1,5 cm snitt på supraspinal områder på dorsum ved hjelp av en skalpell.
- Sett inn en utvidet nanofiber stillaset (1.5 mm tykt) i subcutaneous lommen bruke pinsett for hvert snitt. Stenge incision bruker en stiftemaskin.
- 1 euthanize 2 og 4 uker, rotter med 95% CO2. Forsiktig dissekere explant og de omkringliggende vev med kirurgisk saks. Fordype vevet i formalin i minst 3 dager før histologiske analyse, og bygg deretter inn med parafin. Delen vevet med en mikrotom, og deretter utføre hematoxylin og eosin (H & E), Masson's trichrome flekker.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Effekten av utvide tradisjonelle 2D electrospun nanofiber matter til 3D stillaser via depressurization subcritical CO2 væske ble demonstrert i forskjellige størrelser: tykkelsen på stillasene økt fra 1 mm når ubehandlet 2,5 mm og 19,2 mm med ett og to CO2 behandlinger, henholdsvis (figur 3A-C). Porøsitet-en karakteristisk for arkitekturen kritisk for cellen såing-også økt på en måte som tilsvarer økt tykkelse (Figur 3 c). Porøsitet av stillasene økte fra 79.5% for ubehandlet Mattene 92.1 og 99,0% etter første og andre behandlinger, henholdsvis (figur 3D). Dette er viktig fordi graden av cellen gjennomtrengning i et stillas og dermed effekt å indusere gjenfødelse er i stor grad avhengig av porøsitet1.
SEM bilder avslørte at tett pakket, fibrillar oppbygning ubehandlet 2D matter ble forvandlet til bestilt, lagdelt strukturer med justerte nanofibers etter utvidelse med CO2 (figur 3E-H). Tidligere studier har konkludert med at tilsvarende lagdelt strukturer med organisert fiber kan være avgjørende for bevaring av nanotopographic signaler for regenerering av vev som sene, muskler og nerve7,8. Men undersøkt disse studiene stillasene utvidet med NaBH47,8. Denne metoden krever ekstra tid og løsemidler som kan lekke bioaktive molekyler stillaset7,8. NaBH4, en sterk reduksjonsmiddel, kunne reagere med innkapslede bioaktive molekyler. Omvendt, bruk av subcritical CO2 væske for utvidelse ble vist å bevare bioactivity av flere molekyler pre seeded til skafottet sammenlignet med stillaser utvidet med metoden NaBH4 (Figur 4). Dette ble demonstrert med kumarin 6 fargestoff; den grønne fargen av fargestoffet ble bedre beholdt i stillasene utvidet med CO2 (Figur 4), som indikerer at bruk av subcritical CO2 væske for utvidelse resulterer i bedre oppbevaring integriteten til molekyler innkapslet i PCL stillasene.
The release kinetics av antimikrobielle peptid LL-37 fra stillasene før og etter utvidelsen ble målt i vitrovia en ELISA kit i henhold til produsentens instruksjoner (figur 5A). Antimikrobielle effekten av LL-37 peptid-lastet nanofiber stillaser før og etter utvidelse med CO2 ble evaluert via inkubasjon med Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). Antall levende kolonier innlegget inkubasjon med stillasene ble kvantifisert. Resultatene viste at den antimikrobielle aktiviteten av CO2-utvidet, LL-37-loaded stillaser var lik at av skjult LL-37-loaded stillaser, som indikerer at den voksende prosessen kan bevare bioactivity av innkapslet LL-37 peptider (figur 5B).
Videre i vivo studier ble utført av subkutan implantering av CO2-utvidet nanofiber stillaser med square-kledd hull til rotter. Dette gir mobilnettet migrasjon og spredning i hullene og ytterligere infiltrasjon i nanofiber lagene som ble opprettet under utvidelse (figur 6). Utvidet stillaset viste en betydelig økning i antall blodkar dannet (figur 6C, E) og multinucleated gigantiske celler (figur 6D, F) fra uke 1 til 4 innlegg implantasjon. Ytterligere immunohistological fargeresultatene angitt en reduksjon av antall C-C chemokine reseptoren skriver 7 (CCR7) - positive infiltrert makrofager og en økning av antall Cluster for differensiering 206 (CD206) - positive infiltrert makrofager fra uke 1 uke 4 etter implantasjon.
Figur 1: typisk electrospinning oppsett. En typisk koaksial electrospinning apparat vises. Electrospinning krever tre hovedkomponenter: en høyspent strømforsyning, en spinneret og en elektrisk ledende kollektoren. Koaksial spinning bruker to væsker for å spinne en nanofiber stillaset; Dette muliggjør innkapsling av andre molekyler. Nanofiber justering og samlinger kan utvides gjennom samleren av varierende rotasjonshastighet av roterende trommelen. I denne protokollen, ble en tilpasset dyse opprettet med to sprøyte nåler. Lignende dyser er tilgjengelig kommersielt. Dette tallet er tilpasset fra Xie, et al14. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: Trinn av stillaset utvidelse med subcritical CO2 væsken. (A) bruke en container som sealable og tåler press, som en 30 mL plast sentrifuge rør. (B) legge en 1 cm x 1 cm stykke 2D PCL nanofiber mat. (C) Legg ~ 1 g tørris. (D) sel beholderen. (E) at presset til å bygge i røret. Dette vil bli solid CO2 flytende CO2. Når væske har samlet, raskt slipp forseglingen av røret. Dette vil føre den flytende CO2 raskt blir gass CO2, noe som resulterer i CO2 gjennomsyre 2D nanofiber mat. (F) observere 3D stillaset. Denne fremgangsmåten kan gjentas til ønsket tykkelse er oppnådd. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: Visualisering av 2D matter før og etter utvidelse med CO2 subcritical væske. (A) fotografiet viser PCL nanofiber matter før behandling subcritical CO2 væske (høyre) og etter første behandling (til venstre). (B) fotografiet viser PCL nanofiber mat før første behandling med CO2 subcritical væske (høyre) og etter andre behandling (venstre). (C) grafen viser tykkelser på PCL fiber matter før og etter ett og to behandlinger med subcritical CO2 væske. (D) diagrammet viser den relative porøsitet av PCL fiber matter før og etter ett og to behandlinger med subcritical CO2 væske. (E-H) Bildet viser cross-sectional utseendet på PCL matter fanget via SEM. (E-F) SEM bilde av PCL fiber matter før behandling. (G-H) SEM bilde av PCL fiber matter etter to behandlinger med subcritical CO2 væske. Dette tallet er tilpasset fra Jiang, et al9. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4: Kumarin 6 fargestoff lastet PCL nanofiber matter før og etter utvidelse med subcritical CO2 væske og NaBH4 vannoppløsning. (A) bilder grovt viser hvor Coumarine 6 fargestoff i PCL stillaser etter utvidelse med CO2 (høyre) og NaBH4 (til venstre). (B) bilder viser brutto topp utsikt over PCL stillaser og deres tilsvarende fluorescens i følgende rekkefølge: rå skafottet (nederst til høyre), 2D mat lastet med Coumarine 6 fargestoff (øverst til høyre), PCL stillaset lastet med Coumarine 6 fargestoff utvidet med CO2 ( øverst til venstre), NaBH4 (nederst til venstre). (C) grafen viser fluorescens intensiteten kumarin 6 fargestoff etter PCL matter var ubehandlet, utvidet via subcritical CO2 væske, og utvidet via NaBH4 behandlinger. Fluorescens ble kvantifisert bilde J programvare. Dette tallet er tilpasset fra Jiang, et al9. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 5: bioaktive molekyler innkapslet i PCL stillaser. (A) grafen viser relativ utgivelsen av antimikrobielle peptid LL-37 i 2D membraner og subcritical CO2 væske utvidet 3D stillaser (B) grafene skildrer antimikrobielle effekten av ulike PCL nanofiber matter utsettes for P . aeruginosa. Dette tallet er tilpasset fra Jiang, et al9. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 6: I vivo svar av PCL nanofiber stillaser med og uten utvidelse via subcritical CO2 i subcutaneous dorsum områder av rotter. (A) H & E flekken. Grønne prikker angir grensene for cellen infiltrasjon. (B) Masson's trichrome flekk. Grønne pilene angi avleiring av kollagen. (C) sterkt forstørret bilde av H & E flekken. Grønne pilene angi blodkar. (D) sterkt forstørret bilder av H & E flekken. Grønne pilene angi gigantiske celler. (E) grafen viser veksten av blodkar per mm2. (F) graf kvantifiserer antall gigantiske celler som infiltrere tradisjonelle 2D PCL matter sammenlignet med PCL matter utvidet med subcritical CO2. Dette tallet er tilpasset fra Jiang, et al9. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Transformere tradisjonelle 2D electrospun nanofiber matter til utvidet 3D stillaser via CO2 depressurization ble undersøkt. Tradisjonelle 2D nanofiber matter er vellykket utvidet via subcritical CO2 væske. De avgjørende skritt er å dikte 2D nanofiber Mattene under en optimalisert tilstand og kutte Mattene uten deformeres kantene (f.eks., bruke skarpe kirurgisk saks). Denne CO2-utvidet nanofiber stillaser har mange fordeler over tradisjonelle 2D matter inkludert lagdelt strukturer (figur 3A-B), mindre tetthet (figur 3D-H) og høyere porøsitet (figur 3D). Denne utvidelsen er også en fordel i forhold til de eksisterende metodene for ekspansjon i at det er raskere å behandle og reduserer samlede tap av innkapslede aktive biologiske molekyler på grunn av denne teknikken er utelukkelse av vandige løsninger og Frysetørring prosedyrer8,9. Begrensning av denne teknikken er imidlertid at morfologi av polymere nanofibers ikke skal deformert/oppløst i subcritical CO2 væske. For eksempel kan ikke PLGA (50/50) nanofiber matter utvides ved hjelp av denne teknikken. Slike nanofiber matter kan utvides ved hjelp av andre våtgass.
Våre tidligere studier viste at celler seeded i en mer ensartet måte innenfor utvidet nanofiber stillaser sammenlignet med 2D matter8. I dette arbeidet, oppstod en betydelig økt hastighet på blod fartøy dannelse (figur 6C, E) og vert immun celle infiltrerer ble observert i CO2-utvidet nanofiber stillaser med square-kledd hull etter subkutan implantasjon i rotter (figur 6D, F). Angiogenese og immun celle infiltrasjon indikerer at stillaset er engasjerende med vert vev og muligens homing celler nødvendig for regenerering av skadet vev; Dette innebærer en høyere rate av suksess etter implantasjon til verten9.
CO2-utvidet stillaser har potensial til å bygges med en rekke peptider og andre molekyler som kan hjelpe med å få den ønskede responsen. Her er den ønskede effekten å være et stillas for vev gjenfødelse samtidig gi antimikrobielle aktivitet gjennom innarbeidet LL-37 peptid. Stillasene utvidet med subcritical CO2 væsken viste også bedre oppbevaring av innarbeidet molekyler sammenlignet med stillaser utvidet med NaBH4. Fargestoff molekylene innkapslet i PCL stillasene var bedre beholdt (Figur 4). I tillegg en litt større andel av den antimikrobielle peptid LL-37 innkapslet ble løslatt fra 3D CO2 utvidet stillaser sammenlignet med 2D matter (figur 5A). Bioactivity av LL-37 ble beholdt som CO2 utvidet stillasene viste en lignende antimikrobiell effekt i forhold til 2D stillasene (figur 5B).
Denne nye metoden av 3D utvidelse som betyr syntetiske stillaset produksjonen er ikke lenger begrenset til bruk av 2D nanofiber matter. Dataene som presenteres antyder at denne utvidelsen metoden bedre opprettholde beløpet og bioactivity av innkapslede bioaktive materialer i utvidet nanofiber stillaser. Samtidig, etterligne utvidet nanofiber stillasene nanotopographic miljøer med de som finnes i vivo9, et attributt som sterkt hjelper inducing vev gjenfødelse1. I fremtiden, disse CO2-utvidet stillaser kan ha potensielle i hjelp av sår helbredelse og vev gjenfødelse samt 3D vev modell etableringen og lokalt kontrollerte stoffet levering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer at det ikke er noen interessekonflikt.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra den National Institute of General Medical Science (NIGMS) ved NIH (2P 20 GM103480-06 og 1R01GM123081 til J.X.), Otis Glebe Forskningsstiftelse, NE LB606 og oppstart midler 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).
