Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Genetics

Расширение двух измерение Electrospun нановолокно коврики в три измерение подмости

Published: January 7, 2019 doi: 10.3791/58918

Summary

Эта статья демонстрирует технику расширения традиционной, два измерение (2D) electrospun нановолокно мат в три измерения (3D) леску через разгерметизации подкритической CO2 жидкости. Эти дополненной подмостей являются 3D, тесно имитировать сотовой nanotopographic сигналы и сохранить функции биологических молекул, инкапсулируются в нановолокон.

Abstract

Electrospinning был предпочтительной технологии в производстве синтетических, функциональный эшафот благодаря biomimicry внеклеточного матрикса и легкость контроля состава, структуры и диаметр волокон. Однако несмотря на эти преимущества, традиционные electrospun нановолокно, подмости поставляются с ограничениями в том числе дезорганизованы нановолокно ориентации, низкую пористость, малые поры и главным образом двумерных коврики. Таким образом существует большая потребность в разработке новый процесс для изготовления electrospun нановолокно леса, которые можно преодолеть указанные выше ограничения. В настоящем документе изложены Роман и простой метод. Традиционные 2D нановолокно мат преобразуется в 3D леску с нужной толщины, зазор расстояние, пористость и nanotopographic сигналы для заполнения ячейки и распространения через разгерметизации подкритической CO2 жидкости. Помимо леску для регенерации тканей происходит, этот метод также предоставляет возможность инкапсулировать биологически активных молекул, таких как противомикробные пептиды для местных лекарств. CO2 расширены нановолокно подмости провести большой потенциал в регенерации тканей, заживление ран, моделирование 3D ткани и актуальные лекарств.

Introduction

Концепция разработки синтетических эшафот, что может быть имплантирован в пациентов для оказания помощи в ткани ремонт и восстановление является одним, что пронизывает поле регенеративной медицины на протяжении десятилетий. Идеально синтетической лески призвана побудить миграции клеток от окружающих здоровых тканей, обеспечивает архитектуру для клеток посева, адгезии, сигнализации, пролиферации и дифференцирования, поддерживает васкуляризации, позволяет для адекватной оксигенации и Доставка питания и поощряет узла иммунной активности для обеспечения успеха после имплантации1. Кроме того она может использоваться как носителя для встраивания антимикробной молекул для оказания помощи в ранозаживляющее1,3,6,,78,9. Способность контролировать временного освобождения этих биологических молекул из синтетической лески является еще одним желательным атрибутом, который считается когда инженерных помостами1.

Electrospinning был оптимально техника для производства нановолокно подмости1,2,3,4,5,6. Предыдущие попытки создания нановолокно леску как обсуждаемые здесь было сделано с различной степенью успеха. Однако традиционные нановолокно леса имеют ограниченные способности для достижения этих целей. Традиционные нановолокно леса были главным образом двумерных коврики1,3. Эти nonexpanded леса плотно упакованы с размерами малые поры; Это ограничивает клеток инфильтрата, миграции и дифференциации, как он не способствовать созданию условий, которые аналогичны достаточно найдено в естественных условиях1,,78,9. По этой причине были созданы новые методы подготовки эшафот нановолокно 3D electrospun внести самосущие пороки, которые приходят с 2D нановолокно коврики. Эти методы приводят в 3D леса; Однако они ограниченную применимость из-за методов производства, требующих водных растворов и для процедур. Такая обработка приводит к случайное распределение nanofibers без ограничения Организации, надлежащей толщины или желаемого пористость предоставлять адекватные nanotopographic сигналы, которые необходимы для распространения и миграции клеток. Эти факторы приводят в предыдущих подмостей нановолокно 3D electrospun, которые не имеют адекватного мимикрии жизни тканей1,,78,9.

Более недавние попытки разработки расширенного, 3D леску с лучше biomimicry внеклеточного матрикса (ECM) выполнены с использованием водного раствора натрия боргидрид (NaBH4) решения лечения и готовые формы для лучшего контроля Результирующая форма эшафот7,8. Однако этот метод не является идеальным, как это требует использования водные растворы, химических реакций и паром для лиофильной сушки, что может помешать полимеров и любой инкапсулированные биомолекул, которые растворимы. Добавки, используемые также могут вызывать побочные эффекты во время регенерации тканей8,9. Метод расширения CO2 , изложенные в этой статье, значительно уменьшает время обработки, устраняет потребность в водных растворах и сохраняет размер и функциональность биологически активных молекул в большей степени, чем ранее установленные методы9.

В предыдущих исследованиях, антибиотики, серебро, 1α, 25 dihydroxyvitamin D3и антимикробного пептида LL-37 были загружены в подмости нановолокно индивидуально и в сочетании исследовать потенциал этих лесов выпустить агентов Далее помощь в ранозаживляющее9,10,12,13. Для целей демонстрации этот метод расширения нановолокно эшафот, Клексан 6, флуоресцентные краски, загружается в эшафот чтобы продемонстрировать потенциал внедрения на эшафот с различными желаемых соединений. Этот метод изготовления расширенной нановолокно леса в сочетании с инкапсулированным биоактивных молекул имеет большой потенциал в регенерации тканей, заживление ран, создание моделей 3D ткани и актуальные доставки наркотиков.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все процедуры в естественных условиях , изложенных ниже были утверждены Комитетом IACUC медицинского центра Университета Небраски.

1. Подготовьте решения для стандартных Electrospinning

  1. В 20 мл стеклянной трубки, растворяют 2 g poly(ε-caprolactone) (PCL, Mw = 80 кДа) в жидкостной смеси Дихлорметан (DCM) и N, N-Диметилформамид (DMF) с рационом 4:1 (v/v) в концентрации 10% (w/v).
    Предупреждение: Ручка DCM и DMF в хорошо проветриваемом капот чтобы избежать воздействия дымов. Не подвергать DCM пластиковых материалов.
  2. Место стеклянной трубки в лаборатории ротатор, до тех пор, пока решение становится ясно. Решение может смешать всю ночь.
  3. Если намерены внедрить биоактивных материалов, таких как пептидов или наркотиков в эшафот, создайте отдельное решение и хранить при 4 ° C до готовой к использованию.
    1. Приготовляют раствор Люминесцентную краску (50 мг/мл) с использованием 20 мл раствора PCL.

2. Установите аппарат Electrospinning (рис. 1A)

  1. Добавьте решение PCL на 20 мл шприц тупой иглой 21 калибровочных прилагается. Убедитесь, что не воздух в шприц и связанные труб.
  2. Поместите вращающийся барабан стальной с земли коллекционер 12 см от кончика иглы.
  3. С помощью крокодил, подключите источник питания высокого напряжения постоянного тока (DC) к иглы и убедитесь, что сборщик обоснована.
    Предупреждение: Всегда отключайте источник питания перед обработкой любых связанных материалов.

3. Electrospinning

  1. По 20 мл раствора PCL, установите параметры шприцевый насос следующим: диаметр = скорость потока, 20.27 мм = 0,5 мл/ч. Проверка, если капли формируются на кончике иглы.
  2. Если включение биоактивных молекул, настроить аппарат для co-axial electrospinning (рис. 1B). Создание заказной коаксиальный сопла с помощью иглы.
    Примечание: Такой насадки также доступны коммерчески. Обратите внимание, что раствор красителя готова имитировать Добавление таких молекул.
    1. Приготовляют раствор 1% флуоресцентного красителя 6 кумарина в воде. Добавьте небольшой шприц 3 мл 1% красителя. Подключите шприц же коаксиальный сопло как решение PCL. Опять же убедитесь, что нет пузырьков воздуха.
    2. Для этого 3 мл раствора, задать параметры шприцевый насос следующим: диаметр = скорость потока, 9.49 мм = 0,02 мл/ч. Проверка, если капли формируются на кончике иглы.
  3. Применение электрического потенциала 20 кв между прядильная (22-иглы) и коллекционер земли расположен 20 см от прядильная. Соберите унифицированных нановолокно коврики в барабан вращается на 2000 об/мин. Соберите коврики нановолокно PCL, как только они достигают толщиной ~ 1 мм.

4. поколение PCL нановолокно коврики с отверстиями выстроились.

  1. Изготовить PCL нановолокно коврики.
    1. Растворите PCL бусины в жидкостной смеси, состоящей из DCM и DMF с коэффициентом 4:1(v/v) в концентрации 10% (PCL) (w/v). Насос PCL раствора со скоростью потока 0,7 мл/ч с помощью шприца насоса во время потенциал 20 кв применяется между прядильная (22-gage иглы) и заземленной коллектор расположен 12 см помимо прядильная.
    2. Соберите нановолокно мембраны, используя вращающийся барабан с вращающейся скорость больше, чем 500 об/мин.
  2. Погружать PCL нановолокно коврики в жидкости N2 для 5 мин (т.е., стать жесткими). Держите PCL нановолокно коврики в жидкости N2 и удар PCL нановолокно коврики с удар 0,5 мм в диаметре.

5. расширение 2D нановолокно коврики с/без выстроились отверстия через подкритической CO2 жидкости (рис. 2).

  1. Поместите PCL нановолокно коврики в жидкого азота на 5 мин и разрезать на квадраты 1 см x 1 см, используя острые ножницы хирургические во время погружения в жидкий азот, чтобы избежать деформацию краев.
  2. Место разреза ковра в 30 мл пластиковых пробирок с ~ 1 g сухого льда. Плотно колпачок крышки и позволяют сухого льда превращаться в жидкость CO2.
  3. После того, как жидкость сформировалась в трубе, быстро Освободите давление, открыв крышку.
    Предупреждение: Используйте надлежащий тепловой защитное снаряжение, при работе с жидким азотом и сухого льда. Не открывайте под давлением трубки к лицу. Пластиковых пробирок не должны использоваться повторно.
  4. Удалите и наблюдать пыхтел леска из трубки. Место эшафот в новых пластиковых пробирок с сухим льдом и повторять до достижения требуемой толщины. Стерилизуйте расширенный нановолокно подмости в окись этилена до инкубации с ячейками.

6. характеристика расширенной нановолокно подмости

  1. Характеризуют морфологии и структуре расширенного нановолокно подмостей, используя растровая электронная микроскопия (SEM).
    1. Поместите образцы с двухсторонней Проводящие Ленты металлические шпильки и пальто с платиновым за 40 s с помощью распыления нанесения покрытий на 40 мА.
    2. Изучите волокон, с помощью SEM согласно предыдущих исследований9. Собирать изображения на ускоряющего напряжения 15 кв.
  2. Характеризуют в vitro релиз профили и отпорности выпустила пептидов.
    1. Вес 10 мг нановолокно мембран до и после расширения CO2.
    2. Погружать образцы в PBS буфера и собирать 10 мкл супернатант в разное время точках (0-28 дней).
    3. Используйте комплект твердофазный иммуно сорбента анализа (ИФА) для количественного определения концентрация пептида LL-37 в собранных супернатант.
  3. Изучите клеточной инфильтрации в естественных условиях и принимающих ответ.
    1. 9 - неделя старый крысах Sprague-Dawley (SD) в камеру, анестезии, подключиться к изофлюрановая пара и анестезировать крыс. Передача крыс на операционный стол после того, как крысы стали полная анестезия без чувства. Непрерывно анестезировать крыс с помощью изофлюрановая носовой конус с испарителя во время операции. Брить волосы спинок Раца, бритва животного и стерилизовать его с йодом и алкоголя кожу скрабом. Создание подкожной карманы через разрезы 1,5 см на supraspinal участках на тыльной поверхности с помощью скальпеля.
    2. Вставьте один расширенный нановолокно лески (1,5 мм) в подкожной карман, используя пинцет для каждого разреза. Закройте разрез с помощью степлера.
    3. В 1 2 и 4 недели, усыпить крыс с 95% CO2. Аккуратно вскрыть экспланта и окружающие ткани, используя Ножницы хирургические. До гистологический анализ погружать ткани в формалином для по крайней мере 3 дней, а затем вставлять с парафином. В разделе ткани с микротом, а затем выполнить гематоксилином и эозином (H & E), Masson trichrome окрашивание.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Эффективность расширения традиционных 2D electrospun нановолокно коврики в 3D леса через разгерметизации подкритической CO2 жидкости был продемонстрирован в различных качествах: толщина подмости увеличилась с 1 мм при лечения до 2,5 мм и 19,2 мм с одной и двумя CO2 обработки, соответственно (Рисунок 3А-C). Пористость а характеристика архитектуры критических для заполнения ячейки-также увеличилась в положении, соответствующем увеличение толщины (рис. 3 c). Пористость подмостей, увеличилось с 79,5% для необработанных коврики 92,1 и 99,0% после первого и второго лечения, соответственно (рис. 3D). Это важно, потому что степень проникновения клеток в леску и, таким образом, его эффективность для стимулирования регенерации в значительной степени зависит от пористости1.

SEM изображения показали, что плотно упакованы, фибриллярного структура необработанных 2D коврики были преобразованы в заказанных, слоистых структур с выровненным нановолокнами после расширения с CO2 (Рисунок 3E-H). Предыдущие исследования пришли к выводу, что аналогичным образом слоистой структуры с организованной волокна могут быть критическим в сохранении nanotopographic сигналы для регенерации тканей, таких как сухожилия, мышцы и нервные7,8. Однако эти исследования изучали подмостки, расширить с NaBH47,8. Этот метод требует дополнительной обработки время и растворители, которые могут выщелачиваться биоактивных молекул из леса,78. NaBH4, сильный восстановитель, может реагировать с инкапсулированным биоактивных молекул. И наоборот было показано использование докритический CO2 жидкость для расширения сохранить биологическую дополнительных молекул, предварительно посеяны в леса по сравнению с подмостей, расширить с помощью метода NaBH4 (рис. 4). Это было продемонстрировано с помощью кумарина 6 краска; зеленый цвет красителя лучше сохранилась в подмости расширен с CO2 (рис. 4), указав, что использование подкритической CO2 жидкости для расширения результатов в лучшее сохранение целостности молекул инкапсулированные в PCL подмостей.

Кинетика релиз антимикробного пептида LL-37 от леса до и после расширения были измеренных в vitrovia ELISA комплект согласно инструкции производителя (Рисунок 5A). Антимикробной эффективность подмостки загрузки пептидной нановолокно LL-37 до и после того, как было расширение с CO2 оценивается через инкубации с синегнойной палочки (P. aeruginosa). Количество живых колоний, количественно пост инкубации с подмостей. Результаты показали, что Антимикробная активность CO2-расширенный, LL-37-загружен леса был похож на что нерасширенные LL-37-загружен подмостей, указав, что процесс расширения может сохранить биологическую из инкапсулированных LL-37 Пептиды (Рисунок 5B).

Далее в vivo исследования были проведены в подкожной имплантации CO2-расширен нановолокно подмости с отверстиями выстроились квадратных крыс. Это позволяет для клеточной миграции и распространения внутри отверстия, а также дальнейшее проникновение в пределах нановолокно слои, которые были созданы во время расширения (рис. 6). Расширенный эшафот показали значительное увеличение количество кровеносных сосудов формируется (рис. 6 c, E) и многоядерные гигантские клетки (рис. 6 d, F) от имплантации пост 1-4 недели. Дальнейшее иммуногистохимического окрашивания результаты свидетельствуют об уменьшении в число C-C хемокиновых рецепторов типа 7 (CCR7) - положительных проникли макрофагов и увеличение числа Кластер дифференцировки 206 (CD206) - положительных проникли макрофаги от 1 недели до 4 недели после имплантации.

Figure 1
Рисунок 1: установка Типичная electrospinning. Показана типичная коаксиальный electrospinning аппарат. Electrospinning требует трех основных компонентов: высокого напряжения питания, прядильная и электропроводящие коллектора. Коаксиальные спиннинг использует две жидкости для спина нановолокно леской; Это позволяет для инкапсуляции других молекул. Нановолокно выравнивание и сборки могут быть расширены через коллектор, изменяя скорость вращения вращающийся барабан. В этом протоколе индивидуальные сопла был создан с помощью двух иглы. Коммерчески доступны аналогичные сопла. Эта цифра была адаптирована из СЕ,14 и др. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2: Шаги эшафот расширения с помощью подкритической CO2 жидкости. (A) используйте контейнер под запайку и может выдерживать давление, например 30 мл трубки пластмассовые центрифуги. (B) добавьте 1 см x 1 см кусок 2D PCL нановолокно мат. (C) добавьте ~ 1 g сухого льда. (D) уплотнение контейнера. (E) позволяют давления для создания в трубе. Это превратит твердых CO2 в жидкие CO2. Когда жидкость собрал, быстро отпустите печать трубки. Это вызовет жидкие CO2 быстро стать газообразных CO2, что приводит к CO2 пронизывающей 2D нановолокно мат. (F) наблюдать 3D эшафот. Эти шаги могут повторяться до достижения требуемой толщины. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3: Визуализация 2D маты до и после расширения с CO2 подкритической жидкости. (A) фотография показывает PCL нановолокно коврики перед началом лечения подкритической CO2 жидкости (справа) и после первого лечения (слева). (B) фотография показывает PCL нановолокно мат до первого лечения с CO2 подкритической жидкости (справа) и после второго лечения (слева). (C) график показывает толщины PCL волокно коврики, до и после одной и двумя процедурами жидкостью подкритической CO2 . (D) график показывает относительную пористость PCL волокно коврики, до и после одной и двумя процедурами жидкостью подкритической CO2 . (E-H) Изображение показывает поперечного сечения внешнего вида PCL коврики, захватили через образ SEM. (E-F) SEM PCL коврики волокна до лечения. (G-H) SEM изображение PCL волокно коврики после двух сеансов с подкритической CO2 жидкости. Этот показатель был адаптирован от Цзян,9 и др. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4: До и после расширения с подкритической CO2 жидкости и NaBH4 водный раствор коврики кумарина 6 краска загружен PCL нановолокно. (A) изображения грубо показывают количество красителя 6 Клексан, оставшиеся в PCL подмости после расширения с CO2 (справа) и NaBH4 (слева). (B) изображения показывают брутто Топ просмотров PCL лесов и их соответствующие флуоресценции в следующем порядке: Raw леску (снизу справа), 2D мат загружен с 6 Клексан краситель (справа вверху), PCL эшафот загружен с красителем Клексан 6 расширен с CO2 ( вверху слева), NaBH4 (внизу слева). (C) график показывает интенсивность флуоресценции 6 кумарина краска после PCL коврики неочищенные, расширена через подкритической CO2 жидкости и расширена с помощью NaBH4 процедуры. Флуоресценции был количественно J образа программного обеспечения. Этот показатель был адаптирован от Цзян,9 и др. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 5
Рисунок 5: биоактивные молекулы, инкапсулированные в PCL леса. (A) график изображает относительной выпуска антимикробного пептида LL-37 в 2D мембраны и подкритической CO2 жидкости расширена 3D подмостей (B) графики показывают эффективность антимикробных различных PCL нановолокно коврики подвергано действию к P . aeruginosa. Этот показатель был адаптирован от Цзян,9 и др. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 6
Рисунок 6: В vivo ответы подмостей нановолокно PCL с и без расширения через подкритической CO2 в подкожной спинку сайты крыс. (A) H & E пятно. Зеленые точки обозначают границы клеток инфильтрата. (B) Массон в trichrome пятно. Зеленые стрелки обозначают коллаген осаждения. (C) сильно увеличенное изображение H & E пятно. Зеленые стрелки обозначают кровеносных сосудов. (D) сильно увеличенное изображение H & E пятно. Зеленые стрелки обозначают гигантских клеток. (E) график изображает роста кровеносных сосудов в мм2. (F) графа измеряет количество гигантских клеток, которые проникают в традиционные 2D PCL коврики, по сравнению с матами PCL, расширена с подкритической CO2. Этот показатель был адаптирован от Цзян,9 и др. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Преобразование традиционной 2D electrospun нановолокно коврики в расширенной 3D леса, который был исследован через CO2 разгерметизации. Традиционные 2D нановолокно маты являются успешно расширенной через подкритической CO2 жидкости. Важнейшие шаги являются изготовить 2D нановолокно маты под оптимизированного состояния и сократить маты без деформирования края (например., используя острые ножницы хирургические). Это CO2-расширенный нановолокно леса имеют много преимуществ над традиционными 2D коврики, включая слоистых структур (Рисунок 3А-B), меньше упаковки плотности (рис. 3D-H) и выше пористость (Рисунок 3D). Этот метод расширения также выгодно относительно существующих методов расширения, в том, что это быстрее обрабатывать и уменьшает общую потерю инкапсулированные активных биологических молекул за счет исключения этот метод водных растворов и для процедуры8,9. Однако ограничением этой методики является, что морфология полимерного нановолокна не должно быть деформированных/растворяют в докритической мощности CO2 жидкости. К примеру коврики нановолокно PLGA (50: 50) не может быть расширена с помощью этой техники. Такие нановолокно маты могут быть расширены с помощью других сжиженный газ.

Наши предыдущие исследования показали, что клетки посеяны более единообразно в рамках расширенного нановолокно леса по сравнению с 2D коврики8. В этой работе, значительно возросли темпы формирования кровеносных сосудов произошло (рис. 6 c, E), и принимающих иммунных клеток инфильтратов были замечены в пределах CO2-расширен нановолокно подмости с отверстиями выстроились квадратных после подкожной имплантации в крыс (рис. 6 d, F). Ангиогенез и иммунных клеток инфильтрата указывают, что леска с ткани макроорганизма и возможно самонаведения клеток, необходимых для регенерации поврежденной ткани; Это предполагает более высокий уровень успеха после имплантации в принимающей9.

CO2-расширение лесов также имеют потенциал, чтобы быть включены с различными пептидов и других молекул, которые могут помочь в получении желаемого ответа. Здесь желаемый эффект должен быть леску для регенерации тканей, одновременно обеспечивая антимикробной активности через включены пептид LL-37. Подмости, расширена с подкритической CO2 жидкости также показали лучше удержание молекул включены по сравнению с подмостей, расширена с NaBH4. Молекулы красителя, инкапсулируются в PCL подмости были лучше сохранить (рис. 4). Кроме того несколько большую долю антимикробного пептида, LL-37 инкапсулированные был освобожден из 3D CO2 расширены леса по сравнению с 2D коврики (Рисунок 5A). Биологическую LL-37 был сохранен как CO2 расширены подмости показали аналогичные эффективность антимикробных, когда по сравнению с 2D подмостей (Рисунок 5B).

Этот новый метод 3D расширения, что означает производство синтетической лески больше не ограничивается использованием 2D нановолокно коврики. Приведенные данные свидетельствует о том, что этот метод расширения лучше поддерживать объем и отпорности инкапсулированные биоактивных материалов в рамках расширенного нановолокно подмостей. Одновременно расширенный нановолокно подмости имитировать nanotopographic среды тех, кто был в vivo9, атрибут, который очень помогает в привлечении регенерации тканей1. В будущем, эти CO2-расширенный леса могут иметь потенциал применения в помощи рану заживления и регенерации тканей а также как создание модели 3D ткани и доставка локально контролируемых наркотиков.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы заявляют, что нет никакого конфликта интересов.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана, субсидии от национального института Генеральной медицинской науки (NIGMS) в низ (2P 20 GM103480-06 и 1R01GM123081 к J.X.), Отис Glebe медицинский исследовательский фонд, NE LB606 и запуска средства от Медицинский Университет штата Небраска Центр.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Chen, S., et al. Recent advances in electrospun nanofibers for wound healing. Nanomedicine. 12 (11), 1335-1352 (2017).
  2. Khandalavala, K., Jiang, J., Shuler, F. D., Xie, J. Electrospun Nanofiber Scaffolds with Gradations in Fiber Organization. Journal of Visualized Experiments. (98), e52626 (2015).
  3. Xie, J., Li, X., Xia, Y. Put electrospun nanofibers to work for biomedical research. Macromolecular Rapid Communication. 29 (22), 1775-1792 (2008).
  4. 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).
  5. Xie, J., et al. Radially aligned, electrospun nanofibers as dural substitutes for wound closure and tissue regeneration applications. ACS. 4 (9), 5027-5036 (2010).
  6. 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).
  7. Jiang, J., et al. Expanded 3D Nanofiber Scaffolds: Cell Penetration. Neovascularization, and Host Response. Advanced Healthcare Materials. 5 (23), 2993-3003 (2016).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Chen, S., et al. Nanofiber-based sutures induce endogenous antimicrobial peptide. Nanomedicine. 12 (10), 2597-2609 (2017).
  11. 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).
  12. Jiang, J., et al. Local sustained delivery of 25-hydroxyvitamin D3 for production of antimicrobial peptides. Pharmaceutical Research. 32 (9), 2851-2862 (2015).
  13. Jiang, J., et al. 1α, 25-dihydroxyvitamin D3-eluting nanofibrous dressings induce endogenous antimicrobial peptide expression. Nanomedicine (Lond). 13 (12), 1417-1432 (2018).
  14. 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).

Tags

Генетика выпуск 143 Electrospun нановолокон докритических CO2 разверните два измерение коврики Подмости 3 размерности Доставка лекарств антимикробных пептидов регенерации тканей
Расширение двух измерение Electrospun нановолокно коврики в три измерение подмости
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Keit, E., Chen, S., Wang, H., Xie,More

Keit, E., Chen, S., Wang, H., Xie, J. Expansion of Two-dimension Electrospun Nanofiber Mats into Three-dimension Scaffolds. J. Vis. Exp. (143), e58918, doi:10.3791/58918 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter